جهاز إرسال الضغط المطلق مقابل جهاز قياس الضغط: أيهما تحتاجه بالفعل؟

أحد أعضاء فريق المشتريات يحصل على ورقة بيانات من أحد المهندسين، ويرى "مطلقًا".جهاز إرسال الضغط" على أحد الخطوط و"جهاز إرسال قياس الضغط" على خط آخر، وعليه أن يعرف بسرعة أي منهما يجب طلبه. كلاهما يبدو متماثلًا في صورة الكتالوج. كلاهما ينتج 4-20 مللي أمبير في معظم الحالات. الجزء المهم بالفعل مدفون داخل المستشعر: ما يستخدمه كل منهما كنقطة الصفر.

قم بخلط ذلك في أمر الشراء وسيظل جهاز الإرسال يعمل. إنها تبلغ فقط عن رقم يبتعد بمقدار جو واحد تقريبًا، واعتمادًا على العملية، إما أن يكون هذا غير ذي صلة أو يمثل مشكلة خطيرة.

ماذا يعني "الضغط المرجعي" في الممارسة العملية

لا يقيس مستشعر الضغط الضغط بشكل منفصل. فهو يقيس الفرق بين ضغط العملية على أحد جانبي الحجاب الحاجز وأي ضغط مرجعي موجود على الجانب الآخر. هذا المرجع هو ما يحدد نوع المستشعر.

تصنف الأجهزة الصناعية عمومًا إلى ثلاثة مراجع:

• قياس الضغط، ويقاس مقابل الضغط الجوي المحلي
• الضغط المطلق، يقاس مقابل فراغ مغلق
• يتم قياس الضغط التفاضلي بين نقطتي معالجة وليس مقابل مرجع ثابت

التفاضل هو موضوع خاص به. يظهر الخلط دائمًا تقريبًا بين الأولين.

أجهزة قياس الضغط

يحتوي جهاز الإرسال المقياسي على فتحة تهوية صغيرة، يتم توجيهها عادةً عبر الكابل، مما يعرض الجانب المرجعي من الحجاب الحاجز للهواء الطلق. عندما يجلس جهاز الإرسال على مقعد بدون أي شيء متصل، يقرأ صفرًا، لأنه يقارن الغلاف الجوي بالغلاف الجوي. ومع تغير الطقس أو تغير الضغط الجوي، تتحرك نقطة الصفر معه. هذا ليس عيبا. إنها نية التصميم بأكملها.

هذا هو الاختيار الافتراضي لمعظم حلقات الضغط الصناعية، وهناك سبب وجيه لذلك. خط تفريغ المضخة، ورأس الهواء المضغوط، والأسطوانة الهيدروليكية، وحلقة مستوى خزان المياه - في كل هذه الأشياء تقريبًا، فإن الرقم الذي يهم المشغل فعليًا هو الضغط بالنسبة إلى الغلاف الجوي المحيط. لا يحتاج أي شخص يقوم بتشغيل محطة ضخ معززة إلى معرفة الضغط المطلق مقابل مرجع الفراغ؛ إنهم بحاجة إلى معرفة مدى قوة دفع المضخة بالنسبة للبيئة المحيطة.

تظهر المقايضة-في مكانين. أولاً، ستظهر الوحدة التي تمت معايرتها وتصفيرها عند مستوى سطح البحر إزاحة صغيرة بمجرد تركيبها في منشأة تقع على ارتفاع، نظرًا لأنها الآن تنفث هواءً أرق مما تم اختباره عليه. ثانيًا، يعد مسار التنفيس هذا أيضًا نقطة دخول. يمكن أن تشق الرطوبة والغبار طريقها إلى التجويف المرجعي على مدار سنوات، ولهذا السبب تعتمد أجهزة الإرسال المعيارية عادةً على سدادة تجفيف أو جهاز تنفس يحتاج إلى عناية دورية. تخطي هذه الصيانة في محطة ساحلية أو ذات رطوبة عالية-وسوف تنحرف نقطة الصفر ببطء كافٍ بحيث غالبًا ما يلقي المشغلون اللوم على العملية قبل أن يشكوا في الجهاز.

أجهزة إرسال الضغط المطلق

يقوم جهاز الإرسال المطلق بإغلاق الجانب المرجعي للحجاب الحاجز ضد الفراغ بدلاً من تنفيسه. لا يوجد أي تعرض للهواء المحيط على الإطلاق، لذلك لا يتحرك المرجع أبدًا. عند مستوى سطح البحر، هذا يعني أن جهاز الإرسال المطلق الموجود في الهواء الطلق لن يقرأ الصفر -، بل يقرأ تقريبًا 14.7 رطل لكل بوصة مربعة (101.3 كيلو باسكال)، لأن هذا هو الغلاف الجوي القياسي في الواقع بالنسبة للفراغ الحقيقي.

وهذا أمر مهم للغاية عندما يؤدي الانجراف الجوي إلى إفساد القراءة بدلاً من مجرد تغييرها قليلاً:

• عمليات التفريغ مثل-التجفيف أو تفريغ الغاز أو التقطير الفراغي، حيث تتم العملية تحت الغلاف الجوي وسيستنفد مستشعر القياس النطاق والدقة القابلة للاستخدام تمامًا مع بدء الجزء المثير للاهتمام من العملية
• القياس البارومتري، حيث يكون الهدف هو تتبع الضغط الجوي نفسه، وليس شيئًا متعلقًا به
• تحميل-غرف القفل، ومحاكاة الارتفاع، وبيئات اختبار الفضاء الجوي، حيث يكون التكرار عبر المواقع والظروف أكثر أهمية من الملاءمة المحلية
• نقل الحضانة وقياس الغاز، حيث تتطلب الحسابات غالبًا قيمة مطلقة حقيقية بموجب اللوائح، وليس قيمة مرجعية محلية

نظرًا لأن الغرفة المرجعية محكمة الغلق وليست مهواة، فإن المستشعرات المطلقة تتجنب أيضًا وضع فشل دخول الرطوبة- الذي يتم إنشاء وحدات القياس حول إدارته. المقايضة- هي التحقق الميداني: لا يمكنك فقط فتح مستشعر مطلق للغلاف الجوي وتأكيد الصفر بالطريقة التي يمكنك بها باستخدام وحدة قياس. التحقق من ذلك بشكل صحيح يحتاج إلى مصدر فراغ مرجعي أو معيار بارومتري معاير.

جنبًا إلى جنب-بواسطة-مقارنة جانبية

تحتاج أجهزة الاستشعار ذات التهوية إلى فحوصات دورية للمجفف؛ تتجنب أجهزة الاستشعار المغلقة ذلك ولكن من الصعب اكتشافها-في الميدان بدون المعدات المرجعية المناسبة.

هناك خيار وسط: مقياس مختوم

يستحق الذكر قبل المضي قدمًا، لأنه يظهر في طلبات عرض الأسعار في كثير من الأحيان أكثر مما يتوقعه الناس. يشير جهاز الإرسال ذو القياس المختوم إلى ضغط داخلي ثابت قريب من الجو القياسي بدلاً من الفراغ الحقيقي أو فتحة التهوية المفتوحة. في التشغيل اليومي، يتصرف تقريبًا مثل وحدة قياس قياسية، ولكن بدون مسار التهوية الذي يسمح للرطوبة والملوثات بالتسلل بمرور الوقت. تقوم بعض الشركات المصنعة بوضعها في التركيبات الخارجية، أو البيئات البحرية، أو في أي مكان تكون متطلبات صيانة مستشعر التنفيس فيه غير عملية، دون دفع ثمن مستشعر مطلق حقيقي لا يحتاجه التطبيق.

كيف تقرر في الواقع

ابدأ بما يجب أن يعنيه "الصفر" لهذه العملية

إذا كان الرقم المهم هو الضغط بالنسبة إلى ما يفعله الغلاف الجوي في ذلك اليوم، فإن المقياس صحيح. إذا كانت العملية تحتاج إلى قراءة ثابتة بغض النظر عن الطقس أو الارتفاع أو الانحراف الجوي، فهذا يشير إلى القيمة المطلقة.

تحقق مما إذا كانت العملية قد دخلت في فراغ

هذا هو المكان الذي تحدث فيه أخطاء الاختيار في أغلب الأحيان. يمكن لجهاز الإرسال المقياسي أن يُظهر من الناحية الفنية قراءة سلبية صغيرة تحت الغلاف الجوي، لكن نطاقه ودقته مبنيان حول الجانب الإيجابي من الصفر. إذا كانت العملية تستغرق وقتًا حقيقيًا تحت الضغط الجوي، فإن جهاز الإرسال المطلق الذي تم ضبطه على هذا النطاق يعطي دقة أفضل بكثير حيثما كان ذلك مهمًا.

حساب ارتفاع التثبيت وتناسق الموقع-إلى-الموقع

سيُظهر جهاز الإرسال الذي تمت معايرته عند مستوى سطح البحر وتم تركيبه على ارتفاع 1500 متر إزاحة صغيرة ولكن حقيقية في لحظة توصيله. بالنسبة لموقع واحد، تؤدي إعادة-التصفير بعد التثبيت إلى حل هذه المشكلة. بالنسبة لعملية تقوم بنفس العملية عبر منشآت متعددة على ارتفاعات مختلفة، فإن القياس المطلق يزيل المتغير بالكامل ويبقي القراءات قابلة للمقارنة عبر المواقع.

ما الذي يتحقق منه المشترون فعليًا قبل الطلب

تبدو أوراق البيانات الخاصة بأجهزة القياس وأجهزة الإرسال المطلقة متطابقة تقريبًا، لذا عادةً ما يعود القرار الحقيقي إلى قائمة قصيرة من المواصفات التي تحدد ما إذا كانت الوحدة مناسبة للتثبيت:

• إشارة الإخراج.4-لا يزال 20 مللي أمبير هو الإعداد الافتراضي للحلقات المباشرة، ولكن HART شائع عندما يكون التشخيص مهمًا، وتظهر Modbus أو البروتوكولات الرقمية الأخرى بشكل أكبر في الأنظمة الأحدث المدمجة مع PLC. تأكد من أن نظام التحكم يدعم بالفعل ما يتم نقله.
• اتصال العملية.يجب أن يتطابق نوع وحجم الخيط (G1/2، 1/4 NPT، وما شابه) مع التركيبات الموجودة، وإلا فإن الاتصال الخاطئ يحول المبادلة المباشرة إلى مهمة تصنيع.
• فئة الدقة ونطاق الضغط.جهاز استشعار مخصص لنطاق واسع ولكن يعمل معظم الوقت بالقرب من الجزء السفلي من هذا النطاق يفقد الدقة ذات المعنى. إن مطابقة النطاق لضغط التشغيل الفعلي، وليس فقط الحد الأقصى الذي يمكن أن تصل إليه العملية من الناحية النظرية، يؤدي إلى الحصول على بيانات أفضل.
• الشهادات.ATEX أو IECEx للمناطق الخطرة، وCE لسوق الاتحاد الأوروبي، وSIL2 لحلقات الأمان - هذه ليست عناصر اختيارية إذا كان موقع التثبيت يتطلبها، ويمكن أن تمتد المهل الزمنية إذا لم تكن الوحدة المعتمدة متوفرة بالفعل في المخزون.
• حماية السكن والدخول.إن تصنيف IP65 مقابل IP67 مقابل تصنيف الغمر الكامل له أهمية أكبر بكثير في الهواء الطلق أو في بيئات الغسل أكثر مما هو عليه في غرفة لوحة يتم التحكم في مناخها.

لا شيء من هذا يغير ما إذا كان المقياس أو المطلق هو نوع المستشعر الصحيح. فهو يحدد ما إذا كانت الوحدة المحددة المطلوبة ستعمل بالفعل بمجرد وصولها.

أخطاء تستحق تجنبها

تظهر بعض الأنماط بشكل متكرر في اختيار جهاز الإرسال:

التعامل مع "تصنيف الخدمة الفراغية" هو نفس معاملة "المرجع المطلق". يمكن للكثير من أجهزة إرسال المقياس القراءة في النطاق السلبي بالقرب من الصفر، لكن هذا ليس مرجعًا مطلقًا، وتميل الدقة عند الصفر تقريبًا إلى المعاناة في الوحدات غير المصممة لذلك.

التبديل في جهاز إرسال بديل مصدره مناخ أو ارتفاع مختلف دون إعادة الضبط-بعد التثبيت. إنها إزاحة صغيرة، ولكنها حقيقية، ومن السهل تفويتها حتى يلاحظ شخص ما أن القراءات لا تتطابق تمامًا مع الوحدة القديمة.

ترك صيانة المادة المجففة تنزلق على أجهزة الاستشعار ذات التهوية. يكون الانجراف تدريجيًا بدرجة كافية لدرجة أنه غالبًا ما يتم إلقاء اللوم فيه على العملية بدلاً من الأداة، خاصة في البيئات الرطبة أو الساحلية.

طلب أجهزة إرسال مطلقة للتطبيقات التي لا تقترب أبدًا من الفراغ. إنها عادةً ما تكون تكلفتها أكثر، وبالنسبة لخزان أو حلقة ضغط خطية مباشرة، فإن هذه التكلفة الإضافية لا تشتري أي شيء تحتاجه العملية فعليًا.

حيث يظهر كل نوع في الميدان

يحتاج المبخر الفراغي في العملية الغذائية أو الصيدلانية إلى جهاز إرسال مطلق لتتبع مدى تواجد الغرفة فعليًا تحت الغلاف الجوي. قد ينفد النطاق المفيد لمستشعر القياس فور بدء الجزء المهم من العملية.

ليس لمحطة الضخ أو حلقة توزيع المياه أي استخدام حقيقي للقياس المطلق. إن قياس الضغط بالنسبة للغلاف الجوي هو بالضبط الرقم الذي يحتاجه المشغلون للحكم على أداء المضخة يومًا بعد يوم، ومن الأسهل التحقق منه في الميدان.

غالبًا ما تحدد غرف القفل التي تعمل على تشغيل -أشباه الموصلات أو الأغشية الرقيقة- أجهزة الإرسال المطلقة، نظرًا لأن قراءات الفراغ المتكررة المستقلة عن تأرجحات ضغط التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) هي الهدف الأساسي من القياس.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن استخدام جهاز إرسال قياس في تطبيق الفراغ؟

فقط في النهاية الضحلة. يمكن أن يُظهر مستشعر القياس قيمًا سلبية صغيرة، ولكن الدقة والدقة بالقرب من الفراغ الحقيقي محدودة حسب التصميم. بالنسبة لأي شيء يتجاوز الفراغ الخفيف، فإن المطلق هو الأفضل.

هل يؤثر الارتفاع إذا كانت العملية تتم في الداخل ويتم التحكم في المناخ-؟

نعم، يؤثر الارتفاع على الضغط الجوي المحلي بغض النظر عما يحدث في الداخل. يؤدي التحكم في المناخ إلى تغيير درجة الحرارة والرطوبة، وليس مرجع الغلاف الجوي الأساسي الذي ينفذ إليه مستشعر القياس.

هل جهاز الإرسال ذو القياس المختوم هو نفسه المطلق؟

لا، فهو يشير إلى ضغط داخلي ثابت قريب من الغلاف الجوي القياسي، وليس فراغًا حقيقيًا، لذا فهو يتصرف كوحدة قياس قيد الاستخدام ولكن بدون مسار تنفيس مفتوح.

لماذا يقرأ جهاز الإرسال المطلق حوالي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة في الهواء الطلق بدلاً من الصفر؟

لأنه يشير إلى فراغ حقيقي، والضغط الجوي القياسي عند مستوى سطح البحر يزيد بحوالي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة عن ذلك المرجع. يقوم جهاز إرسال قياس بطرح الضغط الجوي للخارج تلقائيًا؛ المطلق لا يفعل ذلك.

الحصول على المواصفات الصحيحة في المرة الأولى

يعتمد المقياس-في مقابل-القرار المطلق على سؤال واحد: هل تحتاج العملية إلى قراءة تتعلق بالمناخ المحلي، أم تحتاج إلى قراءة ثابتة بغض النظر عن ذلك. تقع معظم حلقات الضغط اليومية ضمن الفئة الأولى. يقع الفراغ والفضاء والعمل الجوي الدقيق في المرتبة الثانية.

إذا كان التطبيق لا يزال غير واضح من نطاق التشغيل وحده، فإن المسار الأسرع هو الإرسال عبر نطاق الضغط، وارتفاع التثبيت، وما إذا كانت العملية تنخفض عن مستوى الغلاف الجوي. وهذا عادةً ما يكون كافيًا لتأكيد نوع المستشعر الصحيح ونطاقه قبل طلب أي شيء، بدلاً من اكتشاف أن الأرقام غير صحيحة بعد التثبيت.

هل ما زلت غير متأكد من أي واحد يناسب عمليتك؟

أرسل لنا نطاق الضغط، ووسائط المعالجة، وارتفاع التثبيت، وأي متطلبات شهادة (CE، SIL2، وما إلى ذلك)، وسنؤكد ما إذا كان جهاز إرسال الضغط المطلق أو المقياس هو المناسب، إلى جانب النطاق المناسب وإشارة الإخراج. تحصل معظم الاستفسارات على توصية بالمواصفات خلال يوم عمل واحد.

[ طلب عرض أسعار ← ]

اتصل الآن

مراجع

• معايير ومصطلحات الجمعية الدولية للأتمتة (ISA) - الخاصة بأجهزة العمليات وقياس الضغط.
• ASME B40.100، أجهزة قياس الضغط وملحقاتها، الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين.
• المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) - بيانات مرجعية عن الضغط الجوي القياسي وقياس الفراغ.
• المرجع الفني لهندسة أوميغا، أساسيات قياس الضغط.
• Emerson / Rosemount الملاحظات الفنية - الأنواع المرجعية لجهاز إرسال الضغط وبناء المستشعر.