Memandangkan industri di seluruh dunia berusaha untuk meningkatkan kawalan proses, kualiti pengukuran proses sering diabaikan; namun pengukuran kualiti yang tinggi-adalah keperluan untuk sebarang penyelesaian kawalan. Tidak kira betapa canggihnya sistem pemerolehan data berasaskan DCS, PLC, SCADA atau awan-anda, tanpa data proses yang tepat dan boleh dipercayai, ia tidak penting.
Terdapat banyak teknologi berbeza yang tersedia, tetapi yang paling banyak digunakan ialah tekanan pembezaan. Mengukur tahap menggunakan pemancar tekanan pembezaan menggunakan-prinsip yang difahami dengan baik, terbukti-medan dan menawarkan kelebihan kos berbanding teknologi lain. Walau bagaimanapun, pengukuran tahap tekanan pembezaan mempunyai musuh utama: suhu.
Suhu boleh memberi kesan negatif terhadap ketepatan pengukuran aras. Artikel ini akan menerangkan sebab suhu mempunyai kesan ini dan cara mengurangkannya.
sebab
Pengukuran aras tekanan pembezaan berfungsi dengan membuat kesimpulan paras tangki berdasarkan tekanan pembezaan yang diukur. Untuk menggunakan kaedah tekanan pembezaan, medium yang diukur mestilah mempunyai ketumpatan malar. Tekanan yang dihasilkan oleh cecair dalam tangki adalah lebih tinggi daripada tekanan rujukan. Jika pemancar menggunakan isyarat analog 4 hingga 20 mA, ia harus ditetapkan supaya isyarat 4 mA sepadan dengan tekanan apabila tangki kosong, dan isyarat 20 mA sepadan dengan tekanan apabila tangki penuh.
Tekanan rujukan yang dinyatakan di sini mungkin berbeza bergantung pada reka bentuk tangki. Sebuah tangki terbuka terbuka kepada atmosfera dan menggunakan tekanan atmosfera sebagai rujukan. Dalam tangki tertutup atau bertekanan, tekanan rujukan ialah tekanan pada bahagian atas tangki.
Dalam tangki tertutup, bahagian-tekanan rendah pemancar disambungkan ke bahagian atas tangki. Terdapat beberapa kaedah sambungan yang berbeza, seperti pecah-basah dan kering-patah. Walau bagaimanapun, salah satu kaedah yang lebih biasa menggunakan meterai jauh yang disambungkan melalui tiub kapilari. Tiub kapilari diisi dengan cecair, yang menghantar tekanan ke sensor pemancar.
Dalam pemasangan ini, pemancar tekanan pembezaan mengukur tekanan medium dalam tangki, tekanan pada bahagian atas tangki, dan kepala tekanan yang dijana oleh cecair isi dalam tiub kapilari. Pada asasnya, tekanan yang dihasilkan oleh cecair isi adalah seperti pemancar mengukur paras tangki, tetapi tangki sentiasa 100% penuh. Semua pemancar tekanan pintar yang kini berada di pasaran boleh mengukur tekanan kepala kapilari. Walau bagaimanapun, kerana cecair pengisi ini terkandung dalam isipadu yang sangat kecil dan dalam tiub yang sangat panjang, ia dipengaruhi oleh suhu. Seperti semua cecair, perubahan suhu menyebabkan perubahan ketumpatan (SG), yang seterusnya menyebabkan perubahan dalam kepala tekanan yang diukur oleh pemancar. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, ketumpatan mestilah stabil untuk menggunakan kaedah tekanan pembezaan.
Kesan suhu ini boleh timbul daripada beberapa sumber yang berbeza. Ia boleh disebabkan oleh-kapilari tekanan tinggi yang lebih pendek daripada kapilari tekanan-rendah, oleh suhu yang berbeza antara bahagian tekanan tinggi dan rendah-atau oleh kapilari yang terlalu panjang. Semua ini boleh diperbetulkan dengan-sistem tahap yang direka bentuk dengan baik.
Kaedah
Panjang kapilari yang berbeza: Industri telah menemui pelbagai kaedah untuk menangani ralat yang disebabkan oleh keadaan ini. Ini disebabkan oleh isipadu cecair pengisi yang berbeza dalam setiap kapilari. Kapilari yang lebih panjang lebih terjejas daripada yang lebih pendek. Ini membawa kepada ketidakseimbangan antara bahagian-tekanan tinggi dan-rendah. Bagaimanakah ketidakseimbangan ini boleh dibetulkan? Seimbangkan mereka. Kaedah pertama adalah mudah tetapi berkesan. Cukup buat kedua-dua kapilari sama panjang. Ini memastikan bahawa setiap kapilari mengalami suhu yang sama apabila diisi dengan isipadu cecair yang sama, dengan itu mengimbangi kesannya. Pendekatan kedua ialah mengekalkan panjang kapilari yang sama tetapi mengubah diameter dalam untuk mengimbangi kesan suhu. Kedua-dua kaedah adalah berkesan. Kaedah pertama mungkin lebih mahal sedikit tetapi lebih mudah untuk mereka bentuk. Kaedah kedua memerlukan usaha kejuruteraan awal.
Perbezaan Suhu: Dalam ladang tangki, adalah perkara biasa untuk mengalami perbezaan suhu antara dua sambungan proses pada tangki. Matlamat reka bentuk ladang tangki adalah untuk menjejalkan sebanyak mungkin tangki ke dalam ruang terkecil yang mungkin. Reka letak ini menyebabkan sambungan proses pemancar/tinggi-/kapilari tekanan tinggi-berada di tempat teduh, manakala kapilari tekanan-rendah/-rendah berada dalam cahaya matahari langsung. Seperti yang kita sedia maklum, terdapat perbezaan suhu yang ketara antara cahaya matahari langsung dan teduh. Sama seperti penyelesaian di atas, reka bentuk sistem pengukuran tahap memerlukan kedua-dua sambungan proses/kapilari "merasakan" suhu yang sama. Penyelesaiannya ialah menambah kapilari rujukan kepada sistem. Kapilari rujukan disambungkan ke bahagian{10}tekanan rendah dan digabungkan bersama, memanjang bersama{11}}kapilari tekanan tinggi. Kapilari rujukan ini "menghantar" suhu kapilari tekanan-rendah ke-kapilari tekanan tinggi. Kedua-dua kapilari dan kapilari rujukan mencapai keseimbangan suhu, menghapuskan sebarang ketidakseimbangan suhu.
Tiub kapilari panjang: Semakin panjang tiub kapilari, semakin besar kesan suhu pada sistem. Kapilari panjang digunakan dalam lajur penyulingan tinggi, penyejat, dan mana-mana tangki simpanan tinggi. Walaupun kaedah yang disebutkan di atas boleh mengurangkan kesan ini, panjang kapilari selalunya terlalu panjang untuk kaedah ini. Ini membawa kepada pengukuran yang tidak tepat dan paras cecair yang tidak boleh digunakan. Jadi, bagaimanakah kesan suhu dalam aplikasi ini boleh dihapuskan? Jawapannya mudah-hapuskan tiub kapilari. Beberapa syarikat di pasaran menawarkan sistem yang menggantikan tiub kapilari dengan pendawaian elektrik. Sistem ini mempunyai dua penderia tekanan berbeza, satu terletak pada-sambungan tekanan tinggi dan satu lagi pada bahagian-tekanan rendah. Kedua-dua sensor berkomunikasi antara satu sama lain melalui pendawaian elektrik, yang tidak terjejas oleh suhu. Penderia pada penyambung proses{11}}tekanan tinggi menggunakan maklumat daripada penderia lain untuk menjana isyarat keluaran tahap. Sistem ini memang mempunyai kelemahan, yang pertama adalah harga. Sistem ini menggunakan dua pemancar, manakala sistem pengedap kapilari standard hanya mempunyai satu, menjadikannya dua kali lebih mahal. Kedua, walaupun ketepatannya bagus,-sistem pengedap pemancar/tiub kapilari/diafragma yang direka dengan baik boleh mengatasinya.
Kesimpulan
Suhu boleh menjejaskan prestasi peranti ini, tetapi penyelesaian-yang direka dengan baik boleh mengurangkan kesan ini. Menggunakan tekanan pembezaan untuk mengukur paras tangki ialah kaedah yang terbukti, kos-efektif. Ia menyediakan pengukuran tahap yang tepat dan boleh dipercayai serta menghantar maklumat ini dengan cepat kepada pengawal.
