V procesu industrijske proizvodnje in izdelave so nekateri izmerjeni rezervoarji enostavni za kristalizacijo, zelo viskozni, izjemno korozivni in se zlahka strdijo. V teh primerih se pogosto uporabljajo enojni in dvojni prirobnični oddajniki diferencialnega tlaka, na primer: rezervoarji, stolpi, kotli in rezervoarji v koksarnah; rezervoarji za shranjevanje tekočin za proizvodnjo uparjalnikov, rezervoarji za shranjevanje nivoja tekočine za naprave za razžveplanje in denitrifikacijo. Tako enojni kot dvojni prirobnični bratje imajo veliko uporab, vendar se razlikujejo po razliki med odprtimi in zaprtimi. Odprti rezervoarji z enojno prirobnico so lahko zaprti rezervoarji, medtem ko imajo dvojni prirobnični oddajniki več zaprtih rezervoarjev za uporabnike.
Načelo enojnega prirobničnega tlačnega oddajnika, ki meri nivo tekočine
Enoprirobnični tlačni oddajnik izvaja pretvorbo nivoja z merjenjem gostote odprtega rezervoarja, merjenje nivoja odprtih posod
Pri merjenju nivoja tekočine v odprti posodi je oddajnik nameščen blizu dna posode, da meri tlak, ki ustreza višini nivoja tekočine nad njo. Kot je prikazano na sliki 1-1.
Tlak nivoja tekočine v posodi je povezan z visokotlačno stranjo oddajnika, nizkotlačna stran pa je odprta v atmosfero.
Če je najnižja gladina tekočine v izmerjenem območju spremembe gladine tekočine nad mestom namestitve oddajnika, mora oddajnik izvesti pozitivno migracijo.
Slika 1-1 Primer merjenja tekočine v odprti posodi
Naj bo X navpična razdalja med najnižjo in najvišjo gladino tekočine, ki jo želimo izmeriti, X = 3175 mm.
Y je navpična razdalja od tlačne odprtine oddajnika do najnižje gladine tekočine, y=635 mm. ρ je gostota tekočine, ρ=1.
h je največji tlačni tlak, ki ga ustvari tekočinski stolpec X, v kPa.
e je tlačna višina, ki jo ustvari tekočinski stolpec Y, v kPa.
1mH2O=9,80665Pa (enako spodaj)
Merilno območje je od e do e+h, torej: h=X·ρ=3175×1=3175 mmH2O=31,14 kPa
e=y·ρ=635×1= 635mmH2O= 6,23KPa
To pomeni, da je merilno območje oddajnika 6,23 kPa ~ 37,37 kPa
Skratka, dejansko merimo višino gladine tekočine:
Višina nivoja tekočine H=(P1-P0)/(ρ*g)+D/(ρ*g);
Opomba: P0 je trenutni atmosferski tlak;
P1 je vrednost tlaka pri merjenju na visokotlačni strani;
D je količina ničelne migracije.
Načelo dvojnega prirobničnega tlačnega oddajnika, ki meri nivo tekočine
Dvojni prirobnični tlačni oddajnik izvaja pretvorbo nivoja z merjenjem gostote zaprtega rezervoarja: Suhi impulzni priključek
Če se plin nad površino tekočine ne kondenzira, ostane povezovalna cev na nizkotlačni strani oddajnika suha. Ta situacija se imenuje suhi pilotni priključek. Metoda določanja merilnega območja oddajnika je enaka kot pri določanju nivoja tekočine v odprti posodi. (Glej sliko 1-2).
Če se plin na tekočini kondenzira, se bo tekočina postopoma nabirala v tlačni vodilni cevi na nizkotlačni strani oddajnika, kar bo povzročilo napake pri meritvah. Da bi odpravili to napako, tlačno vodilno cev na nizkotlačni strani oddajnika predhodno napolnite z določeno tekočino. Ta situacija se imenuje mokra tlačna vodilna povezava.
V zgornjem primeru je na strani nizkotlačnega oddajnika tlačna glava, zato je treba izvesti negativno migracijo (glejte sliko 1-2).
Slika 1-2 Primer merjenja tekočine v zaprti posodi
Naj bo X navpična razdalja med najnižjo in najvišjo gladino tekočine, ki jo želimo izmeriti, X=2450 mm. Y je navpična razdalja od tlačne odprtine oddajnika do najnižje gladine tekočine, Y=635 mm.
Z je razdalja od vrha cevi za usmerjanje tlaka, napolnjene s tekočino, do osnovne črte oddajnika, Z = 3800 mm,
ρ1 je gostota tekočine, ρ1=1.
ρ2 je gostota polnilne tekočine nizkotlačnega cevovoda, ρ1=1.
h je največji tlačni tlak, ki ga ustvari preizkušeni tekočinski stolpec X, v kPa.
e je največji tlačni tlak, ki ga ustvari preizkušeni tekočinski stolpec Y, v kPa.
s je tlačna višina, ki jo ustvari steber polnjene tekočine Z, v kPa.
Merilno območje je od (es) do (h+es), potem
h=X·ρ1=2540×1 =2540 mmH2O =24,9 kPa
e=Y·ρ1=635×1=635 mmH2O =6,23 kPa
s=Z·ρ2=3800×1=3800 mmH2O=37,27 kPa
Torej: es=6,23-37,27=-31,04KPa
h+e－s=24,91+6,23－37,27=－6,13KPa
Opomba: Skratka, dejansko merimo višino gladine tekočine: višina gladine tekočine H=(P1-PX)/(ρ*g)+D/(ρ*g);
Opomba: PX meri vrednost tlaka na nizkotlačni strani;
P1 je vrednost tlaka pri merjenju na visokotlačni strani;
D je količina ničelne migracije.
Previdnostni ukrepi pri namestitvi
Pomembna je namestitev ene prirobnice
1. Ko se za merjenje nivoja tekočine v odprtih rezervoarjih za tekočine uporablja membranski oddajnik z eno prirobnico za izolacijo za odprte rezervoarje, mora biti stran L nizkotlačnega vmesnika odprta v ozračje.
2. Pri zaprtem rezervoarju za tekočino mora biti tlačna vodilna cev za usmerjanje tlaka v rezervoarju za tekočino nameščena na levi strani vmesnika nizkotlačne strani. Določa referenčni tlak rezervoarja. Poleg tega vedno odvijte izpustni ventil na levi strani, da izpustite kondenzat v komori na levi strani, sicer bo prišlo do napak pri merjenju nivoja tekočine.
3. Oddajnik je mogoče priključiti na prirobnično namestitev na strani visokega tlaka, kot je prikazano na sliki 1-3. Prirobnica na strani rezervoarja je običajno premična prirobnica, ki je takrat pritrjena in jo je mogoče zvariti z enim klikom, kar je priročno za namestitev na kraju samem.
Slika 1-3 Primer namestitve prirobničnega merilnika nivoja tekočine
1) Pri merjenju nivoja tekočine v rezervoarju za tekočino je treba najnižji nivo tekočine (ničelna točka) nastaviti na razdalji 50 mm ali več od središča membranskega tesnila na visokotlačni strani. Slika 1-4:
Slika 1-4 Primer namestitve rezervoarja za tekočino
2) Namestite prirobnično membrano na visokotlačno (V) in nizkotlačno (N) stran rezervoarja, kot je prikazano na nalepki oddajnika in senzorja.
3) Da bi zmanjšali vpliv temperaturne razlike v okolju, je mogoče kapilarne cevi na strani visokega tlaka povezati in pritrditi, da se prepreči vpliv vetra in vibracij (kapilarne cevi zelo dolgega dela je treba zviti skupaj in pritrditi).
4) Med namestitvijo poskušajte čim bolj zmanjšati padec tlaka tesnilne tekočine na membransko tesnilo.
5) Ohišje oddajnika mora biti nameščeno na razdalji več kot 600 mm pod delom za namestitev membranskega tesnila z oddaljeno prirobnico na visokotlačni strani, tako da se padec tlaka kapilarne tesnilne tekočine čim bolj doda telesu oddajnika.
6) Seveda, če ga zaradi omejitev pogojev namestitve ni mogoče namestiti 600 mm ali več pod namestitvenim delom prirobničnega membranskega tesnila. Ali če je ohišje oddajnika zaradi objektivnih razlogov mogoče namestiti le nad namestitvenim delom prirobničnega tesnila, mora njegov namestitveni položaj ustrezati naslednji izračunski formuli.
1) h: višina med namestitvenim delom oddaljene prirobnice membranskega tesnila in ohišjem oddajnika (mm);
① Če je h ≤ 0, mora biti ohišje oddajnika nameščeno nad h (mm) pod delom za namestitev prirobničnega membranskega tesnila.
②Če je h>0, mora biti ohišje oddajnika nameščeno pod h (mm) nad delom za namestitev prirobničnega membranskega tesnila.
2) P: Notranji tlak rezervoarja za tekočino (Pa abs);
3) P0: Spodnja meja tlaka, ki ga uporablja ohišje oddajnika;
4) Temperatura okolice: -10～50℃.
Čas objave: 15. dec. 2021