التحول الصفري لمرسل الضغط التفاضلي

ترحيل نقطة الصفر-، والمعروف أيضًا بإزاحة نقطة الصفر-، هو إجراء فني تم اتخاذه للتغلب على إزاحة نقطة الصفر- الناتجة أثناء تركيب أجهزة قياس مستوى الضغط التفاضلي بسبب عدم المحاذاة بين صنبور ضغط جهاز الإرسال وصنبور ضغط الحاوية، أو تنفيذ تدابير العزل.

أثناء تركيب الجهاز، ولأسباب مثل موقع تركيب المعدات وسهولة الصيانة والتشغيل من قبل موظفي العملية، قد لا يكون جهاز الإرسال دائمًا على نفس المستوى الأفقي مثل صنبور الضغط. علاوة على ذلك، إذا كان الوسط المقاس عبارة عن سائل شديد التآكل أو اللزج، فلا يمكن إدخاله مباشرة إلى جهاز الإرسال؛ يجب تركيب خزان سائل العزل لنقل إشارة الضغط ومنع تآكل الجهاز المقاس. في مثل هذه الحالات، يجب مراعاة تأثير الوسط المقاس وعمود سائل العزل على قراءة مقياس الضغط. للتخلص من تأثير موقع التثبيت أو سائل العزل على قراءة مقياس الضغط، من الضروري ترحيل نقطة الصفر-. عند استخدام أجهزة إرسال الضغط التفاضلي، يجب الانتباه إلى النطاق المتاح، بما في ذلك انتقال زيت السيليكون، خاصة لأجهزة إرسال الضغط التفاضلي الصغيرة-. يمكن تقسيم ترحيل النقطة الصفرية- إلى ثلاث فئات رئيسية: عدم الترحيل، والترحيل السلبي، والترحيل الإيجابي.

مبدأ العمل

عند استخدام مقياس مستوى الضغط التفاضلي لقياس مستوى السائل، يمثل تحول النقطة الصفرية -مشكلة بشكل عام بسبب اختلاف مواقع التثبيت. هناك ثلاثة سيناريوهات: لا تحول، تحول إيجابي، وتحول سلبي.

لا تحول (خط الضغط المنخفض- فارغ)

بالنسبة لخزان تخزين مغلق أو وعاء تفاعل، فليكن الضغط السفلي P، والضغط فوق سطح السائل يكون P³، ويكون ارتفاع مستوى السائل H، فيكون لدينا: P=P³ + Hpg

حيث: p هي كثافة الوسط، و g هو تسارع الجاذبية.

ΔP=P - P³=حصان جالون

وعادة ما تكون كثافة الوسط الذي يتم قياسه معروفة. يتناسب فرق الضغط ΔP بشكل مباشر مع ارتفاع مستوى السائل H؛ ومن خلال قياس فرق الضغط، يمكن تحديد ارتفاع مستوى السائل.

ترحيل إيجابي (خط الضغط المنخفض-فارغ)

الهجرة السلبية

عندما تكون الحاوية التي يتم قياسها مفتوحة، يكون ضغط الطور الغازي هو الضغط الجوي. يمكن تنفيس غرفة الضغط السلبي لمقياس الضغط التفاضلي إلى الغلاف الجوي، ويمكن أيضًا استخدام مقياس الضغط لقياس مستوى السائل. إذا كانت الحاوية مغلقة، فيجب توصيل غرفة الضغط السلبي الخاصة بمقياس الضغط التفاضلي بالطور الغازي للحاوية.

مثال بدون الهجرة:

تقيس مقاييس مستوى الضغط التفاضلي الضغط عن طريق الضغط التفاضلي المتولد بين السائل وغرف الضغط الإيجابية والسلبية لجهاز الإرسال. إذا كانت غرف الضغط الإيجابية والسلبية للمرسل ونقطة ضغط الحاوية على نفس المستوى الأفقي، عندما يكون H=0، ΔP=0؛ أي ΔP=Ppositive-Pnegative=ρgH، وسيتغير الضغط خطيًا مع زيادة مستوى السائل.

إذا كانت كثافة السائل في خزان التخزين 1.2، وكان مستوى السائل يتقلب في نطاق 0-4 م، فاحسب نطاق جهاز الإرسال.

الحل: وفقًا للصيغة: ΔP=Ppositive - الالتهاب الرئوي=ρgH

عند المستوى الكامل: P1=1.2 × 9.8 × 4=47.06 كيلو باسكال

عند المستوى الفارغ: P1=1.2 × 9.8 × 0=0 كيلو باسكال

في كلا المستويين الكامل والفارغ: P2=0 كيلو باسكال

نطاق جهاز الإرسال: 0-47.06 كيلو باسكال

مثال على الهجرة الإيجابية:

عندما يكون مرسل الضغط التفاضلي في موضع h أسفل المستوى المرجعي لمستوى السائل، يلزم الانتقال الإيجابي.

إذا كانت كثافة السائل في خزان التخزين 1.2، وكان مستوى السائل H يتقلب في نطاق 0-4m، مع h 1m، فاحسب نطاق جهاز الإرسال.

الحل: وفقًا للصيغة: ΔP=Ppositive - الالتهاب الرئوي=ρgH

جانب الضغط المنخفض-P2: نظرًا لأنه مفتوح للغلاف الجوي، فمن المفترض أن يكون 0.

جانب الضغط العالي-P1: P1=ρg(H + h)

عند مستوى السائل الكامل: P1=1.2 × 9.8 × (4 + 1)=58.8 كيلو باسكال

عند مستوى السائل الفارغ: P1=1.2 × 9.8 × (0 + 1)=11.76 كيلو باسكال

نطاق جهاز الإرسال هو: 11.76 - 58.8 كيلو باسكال

الاستنتاج: يرجع سبب انتقال نقطة الصفر الإيجابية لجهاز الإرسال هذا إلى أنه حتى عندما يكون مستوى السائل 0، لا يزال هناك ضغط لمستوى السائل يبلغ 11.76 كيلو باسكال مطبق على جانب الضغط الإيجابي لجهاز الإرسال.

مثال على الهجرة السلبية:

في نظام قياس مستوى السائل الموضح في الشكل، لا يتم ملء أنبوب توجيه ضغط الطور الغازي بالغاز ولكن بالمكثفات (التي تساوي كثافتها تقريبًا كثافة الماء الموجود في الحاوية).

إذا كانت كثافة الماء في خزان التخزين 1.0، فإن مستوى السائل H يتقلب في نطاق 0-2m، وH0 هو 2.5m، احسب نطاق جهاز الإرسال.

الحل: وفقًا للصيغة: ΔP=Ppositive - الالتهاب الرئوي=ρgH

جانب الضغط المنخفض-P2: P2=ρgH0

جانب الضغط العالي-P1: P1=ρgH

جانب الضغط المنخفض- عند المستوى الكامل: P2=1.0 × 9.8 × 2.5=24.5 كيلو باسكال

جانب الضغط المنخفض- عند المستوى الفارغ: P2=1.0 × 9.8 × 2.5=24.5 كيلو باسكال

جانب الضغط العالي- عند المستوى الكامل: P1=1.0 × 9.8 × 2=19.6 كيلو باسكال

جانب الضغط العالي- عند المستوى الفارغ: P1=1.0 × 9.8 × 2=19.6 كيلو باسكال =1.0 × 9.8 × 0=0 كيلو باسكال

وفقًا للصيغة: ΔP=P_إيجابي - P_سلبي

عند المستوى الكامل: ΔP=19.6 - 24.5=-4.9 كيلو باسكال

عند المستوى الفارغ: ΔP=0 - 24.5=-24.5 كيلو باسكال

نطاق جهاز الإرسال هو: -24.5 إلى -4.9 كيلو باسكال

الاستنتاج: السبب وراء الانتقال السلبي لنقطة الصفر لجهاز الإرسال هذا هو أنه عندما يكون مستوى السائل 0، لا يزال هناك ضغط لمستوى السائل -24.5 كيلو باسكال مطبق على جانب الضغط السلبي لجهاز الإرسال.

باختصار: عندما يكون مستوى السائل 0، إذا كان ΔP > 0، يحتاج المرسل إلى ترحيل إيجابي؛ إذا كانت ΔP < 0، يحتاج المرسل إلى ترحيل سلبي؛ إذا كان ΔP=0، فلا يلزم الترحيل.

تأثير موقع تركيب المرسل على مستوى السائل

ج: يتم تثبيت مقياس مستوى الحافة المزدوجة- أسفل الخط الأفقي للحافة السفلية للحاوية المغلقة، ويتم تثبيت جهاز الإرسال أسفل الخط الأفقي للشفة السفلية للحاوية المغلقة، كما هو موضح في الشكل أدناه.

بافتراض ρ_واسطةهي كثافة الوسط=1.5، ρ₀هي كثافة زيت السيليكون=0.93، H₀هو المدى المتوسط ​​(0-5م)، H₁ = 1m, H₂= 6م، ابحث عن نطاق جهاز الإرسال.

حل:

المدى: ΔP=ρ_واسطة × g × H₀= 1.5 × 9.8 × 5=73.5 كيلو باسكال

جانب الضغط العالي -ضغط مستوى السائل الفارغ: P(+)=ρ₀ × g × H₁= 0.93 × 9.8 × 1=9.114 كيلو باسكال

جانب الضغط المنخفض -ضغط مستوى السائل الفارغ: P(-)=ρ₀ × g × H₂= 0.93 × 9.8 × 6=54.684 كيلو باسكال

فرق الضغط عند مستوى السائل الفارغ: ΔP=P(+) - P(-)=9. 114 - 54.684=-45.57 كيلو باسكال فرق الضغط عند المستوى الكامل: ΔP=فرق الضغط عند المستوى الفارغ ΔP + قيمة المدى ΔP=-45.57 + 73.5=27.93 كيلو باسكال نطاق جهاز الإرسال: -45.57 إلى 27.93 كيلو باسكال

ب: يتم تثبيت مقياس مستوى الحافة المزدوجة- في منتصف الخط الأفقي لشفة الحاوية المغلقة، ويتم تثبيت جهاز الإرسال في منتصف الخط الأفقي للحواف العالية والمنخفضة للحاوية المغلقة، كما هو موضح في الشكل أدناه.

بافتراض ρ_واسطةهي كثافة الوسط=1.5، ρ₀هي كثافة زيت السيليكون=0.93، H₀هو المدى المتوسط ​​(0-5م)، H₁ = 2m, H₂= 3م، ابحث عن نطاق جهاز الإرسال.

الحل: المدى: ΔP=ρ_واسطة × g × H₀= 1.5 × 9.8 × 5=73.5 كيلو باسكال مرتفع-ضغط مستوى الهواء جانب الضغط: P(+)=ρ0×g×-H1=0.93×9.8×-2=-18.228Kpa منخفض-جانب الضغط ضغط مستوى السائل الفارغ: P(-)=ρ0×g×H2=0.93×9.8×3=27.342Kpa فرق الضغط عند مستوى السائل الفارغ: ΔP=P(+)-P(-)=-18.228-27.342=-45.57Kpa فرق الضغط عند مستوى السائل الكامل: ΔP= فرق ضغط مستوى السائل الفارغ ΔP+قيمة النطاق ΔP=-45.57+73.5=27.93 نطاق جهاز الإرسال كيلو باسكال: -45.57 إلى 27.93 كيلو باسكال

ج: تم تركيب -جهاز إرسال الضغط التفاضلي المزدوج فوق الخط الأفقي للشفة العليا-للحاوية المغلقة، كما هو موضح في الشكل أدناه.

بافتراض ρ_واسطةهي كثافة الوسط=1.5، ρ₀هي كثافة زيت السيليكون=0.93، H₀هو المدى المتوسط ​​(0-5م)، H₁ = 6m, H₂= 1م، ابحث عن نطاق جهاز الإرسال.

الحل: المدى

ΔP = ρ_واسطة × g × H₀= 1.5 × 9.8 × 5=73.5 كيلو باسكال مرتفع-ضغط مستوى الهواء جانب الضغط: P(+)=ρ0×g×(-H1)=0.93×9.8×-6=-54.684Kpa منخفض-جانب الضغط ضغط مستوى السائل الفارغ: P(-)=ρ0×g×(-H2)=0.93×9.8×-1=-9.114Kpa فرق الضغط عند مستوى السائل الفارغ: ΔP=P(+)-P(-)=-54.684-(-9.114)=-45.57Kpa فرق الضغط عند مستوى السائل الكامل: ΔP= فرق ضغط مستوى السائل الفارغ ΔP + قيمة النطاق ΔP =-45.57+73.5=27.93Kpa نطاق جهاز الإرسال: -45.57 إلى 27.93Kpa

الاستنتاج: من الحسابات المذكورة أعلاه، يمكن استنتاج أن النطاق ونقطة الإزاحة -الصفرية لجهاز الإرسال على مستوى الحافة المزدوجة- هما نفس النطاق بغض النظر عن موقع التثبيت الخاص به. في التثبيت الفعلي، يوصى باستخدام طريقة التثبيت الأولى. الطريقتان الأخريان معرضتان للتدفق العكسي لزيت السيليكون، مما يتسبب في انتفاخ الحجاب الحاجز وإتلاف جهاز الإرسال.

احتياطات التثبيت

تعد أجهزة قياس مستوى الضغط التفاضلي حاليًا أكثر أنواع أدوات قياس المستوى استخدامًا. نظرًا لمتطلبات العملية وأحيانًا لأسباب اقتصادية مثل توفير الضغط-مواد الأنابيب الموصلة، غالبًا ما يتم تركيب أجهزة قياس مستوى الضغط التفاضلي في ظروف العمل القاسية. يؤثر التثبيت الصحيح لمقياس المستوى وأنبوب توصيل الضغط-بشكل مباشر على دقة القياس.

لتحقيق التثبيت الأمثل، ينبغي اتخاذ الاحتياطات التالية:

1. منع جهاز الإرسال من الاتصال المباشر بالوسائط المقاسة المسببة للتآكل أو الحرارة الزائدة؛

2. منع تراكم البقايا في أنبوب توصيل الضغط -؛

3. يجب أن يكون أنبوب توصيل الضغط- قصيرًا قدر الإمكان؛

4. يجب أن يكون رأس عمود السائل في كل من أنابيب توصيل الضغط -متوازنًا؛

5. يجب تركيب أنبوب توصيل الضغط- في موقع به الحد الأدنى من التدرجات في درجات الحرارة وتقلبات الرطوبة، وخاليًا من الصدمات والاهتزازات.

يمكن استخدام الطرق التالية لتقليل الأخطاء:

1. يجب أن يكون أنبوب توصيل الضغط- قصيرًا قدر الإمكان؛

2. عند قياس السوائل أو البخار، -يجب توصيل أنبوب توصيل الضغط لأعلى بأنابيب العملية، بميل لا يقل عن 1/12؛

3. بالنسبة لقياسات الغاز، يجب أن يتم توصيل أنبوب توصيل الضغط إلى الأسفل بأنابيب العملية، بميل لا يقل عن 1/12؛

4. يجب أن يتجنب تخطيط أنابيب توصيل ضغط السائل-النقاط المرتفعة، كما يجب أن يتجنب تخطيط أنابيب ضغط الغاز-الأنابيب الموصلة النقاط المنخفضة؛

5. يجب الحفاظ على الأنابيب الموصلة للضغط - في نفس درجة الحرارة؛

6. لتجنب آثار الاحتكاك، يجب أن يكون قطر أنبوب توصيل الضغط-كبيرًا بدرجة كافية؛

7. يجب ألا يكون هناك غاز في أنبوب الضغط-الموصل المملوء بالسائل؛

8. عند استخدام مائع عازل، يجب أن تكون مستويات السائل في كل من أنابيب الضغط -الموصلة هي نفسها.

تحليل الأخطاء الشائعة

1. تقلبات كبيرة في مستوى السائل

* تقلبات كبيرة في التبخر المتوسط ​​أو الشديد.

* انسداد في الضغط العلوي أو السفلي-في أنبوب التوصيل؛

* تلف الأنبوب الشعري مما يسبب تسربًا متوسطًا؛

* تلف الحجاب الحاجز.

* الحرارة المفرطة في تتبع درجة الحرارة.

2. لا يوجد تغيير في العرض: صمام المخرج غير مفتوح أو خط الضغط مسدود؛ لا يتم إلغاء الإشارة القسرية؛ لوحة الدائرة معيبة أو تالفة؛ الحجاب الحاجز تالف. يتم ضغط الشعيرات الدموية الموجبة والسالبة في وقت واحد، مما يتسبب في انسداد أو تلف خط الأنابيب.

3. إشارة الحد الأقصى (الحد الأدنى): يتسرب السائل العازل الموجود على جانب الضغط المنخفض - (جانب الضغط العالي -)؛ الحجاب الحاجز تالف. تلف الشعيرات الدموية. صمام الضغط الموجود على جانب الضغط المنخفض-(جانب الضغط العالي-) ليس مفتوحًا أو مسدودًا.

4. إشارة عالية جدًا (منخفضة جدًا): صمام الضغط الموجود على جانب الضغط المنخفض - (جانب الضغط العالي -) ليس مفتوحًا بدرجة كافية؛ قابس التنفيس يتسرب؛ لم يتم حساب ترحيل الجهاز بدقة، أو لم يتم ضبط التكوين بشكل صحيح، أو لم تتم معايرة الجهاز بشكل صحيح.

5. لا توجد إشارة: خط الإشارة فضفاض أو لديه اتصال ضعيف؛ تم تفجير فتيل الطاقة. حاجز الأمان تالف؛ لوحة الدائرة تالفة.