ترانسمیتر فشار

اندازه گیری سطح روغن در بسته های کمپرسور اسکرو تزریق روغن مورد استفاده در بازارهای نفت، پتروشیمی، تبرید و گاز سوخت

2.2 فشار

ترانسمیترهای فشار یک فناوری رایج و شناخته شده به ویژه در بازارهای نفت، پتروشیمی، تبرید و گاز سوخت هستند و در مقایسه با سایر فناوری ها بسیار مقرون به صرفه هستند. اگر قرار باشد سطحی در یک ظرف باز ساخته شود، یک فرستنده فشار (PT) در پایین قرار می گیرد و فشار سر ناشی از وزن مایع می تواند برای محاسبه ارتفاع مایع استفاده شود. ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل را می توان بر روی مخازن تحت فشار با استفاده از همان اصول استفاده کرد (9).

اندازه‌گیری سطح با استفاده از فرستنده‌های فشار را نمی‌توان در جداکننده‌های اولیه اعمال کرد، زیرا تغییر دما بر اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارد، تغییر در چگالی روغن در حین کار بر اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارد و هر گونه نوسان در شیر کنترل فشار تفاضلی روغن/گاز یا اختلالات فشار می‌تواند تأثیر بگذارد. همچنین بر خواندن تأثیر می گذارد.

بازرسی، آزمایش، تأیید، کالیبراسیون و صدور گواهینامه

سنج قابل حمل یا فشار دیجیتال دیجیتال قابل حمل

از سنجهای قابل حمل DP برای نظارت بر DP در سراسر Strainers ، تراکم سنج آنلاین ، دریچه های DB & B ، دریچه های تعویض کننده ضرب و شتم و سایر دستگاه ها استفاده می شود. تمام سنجهای فشار باید مجهز به برچسب های کالیبراسیون باشند که آخرین آزمون یا تاریخ کالیبراسیون را نشان می دهد و چه کسی کالیبراسیون را انجام داده است. برچسب کالیبراسیون باید به وضوح قابل مشاهده و ساخته شده از یک ماده ناهموار باشد. تمام ضبط های موجود در برچسب باید با جوهر غیرقابل توصیف انجام شود. پوشش سنج شماره گیری باید واضح و مقاوم در برابر ساینده باشد. سنج فشار باید با چهره ها و مارک های دائمی قابل خواندن باشد و برای ایمنی مجهز به دیسک منفجر شود. مقیاس باید در درجه بندی های بیشتر از 2 psig با درجه بندی های طولانی تر در هر 5 psig و شماره گذاری در فواصل حداکثر 10 psig باشد. خطا در هر نقطه در مقیاس نباید از 2 psig ± تجاوز کند. حداکثر فشار کار مجاز (MAWP) سنج DP باید حداقل برابر با MAWP برای تأسیسات اندازه گیری باشد.

ابزار عمومی ابزار عمومی

5.1.1 ترانسمیتر سطح فشار یا نوع DP

فرستنده‌های فشار یا DPT به ترتیب برای اندازه‌گیری سطوح مایع مخازن باز یا تحت فشار، با کالیبراسیون مناسب با توجه به مقدار چگالی مایع مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این نوع برای اندازه گیری سطح درام های دیگ بخار، تمام بخاری ها، هواگیرها، هاتول های کندانسور، مخازن سرج کندانسور و تمام مخازن دوز استفاده می شود.

برای مخازن باز، یک ضربه فشار در یک مکان مناسب از طریق خط ضربه، به پورت فشار بالا DPT با درگاه فشار پایین باز به جو متصل می شود. فشار (یا DP) حس شده توسط DPT با سطح با چگالی مایع شناخته شده (ρ) و نیروی ناشی از گرانش (زمین) (g) متناسب است. با کالیبراسیون مناسب، تبدیل پتانسیل اکنون می تواند به عنوان یک فرستنده سطح استفاده شود.

در مورد مخزن یا مخزن تحت فشار، ضربه زدن تک فشاری این کار را انجام نمی دهد زیرا فشار مخزن و فشار سطح مایع را حس می کند. برای متعادل کردن فشار مخزن، یک ضربه فشار دیگر برای سنجش آن، از طریق خط ضربه، به پورت فشار پایین یک DPT متصل می‌شود، به طوری که خروجی فقط با سطح مایع فقط با ρ و g شناخته شده متناسب باشد.

فناوری های ابزار دقیق و کنترل برای راکتورهای کوچک مدولار (SMR)

6.2.2 ترانسمیترهای فشار سیستم ایمنی

فرستنده فشار وسیله ای است که نیروی فیزیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. رایج‌ترین نوع مبدل نیرو از دیافراگم، پیستون، لوله بوردون یا دم برای حس کردن نیروی فیزیکی و دستگاه‌های مختلف سنجش فشار/نیرو برای تبدیل انحراف عنصر فیزیکی به سیگنال الکتریکی استفاده می‌کند. دستگاه‌های حسگر کرنش سنتی شامل موارد زیر است: سلول‌های خازنی، فشارسنج‌های پیزوالکتریک، مواد کوارتز پیزوالکتریک و دستگاه‌های الکترومغناطیسی.

در ایالات متحده ، شرکت هایی مانند Rosemount ، Cameron/Barton ، Foxboro و Ultrasystems فرستنده هایی را ارائه داده اند که در اندازه گیری فشار سیستم ایمنی تخصص دارند. این فرستنده ها ممکن است هنوز هم در برخی از طرح های IPWR با موفقیت کار کنند ، اما بسیاری از آنها برای تنظیمات مختلف نصب ، محدودیت های اندازه و محیط باید مجدداً مهندسی شوند. بسیاری از طراحان iPWR، زمانی که با یک برنامه اصلاح مواجه می شوند، ممکن است به جای اصلاح فناوری های قدیمی، از فناوری های جدید استفاده کنند. فن آوری های جدید ممکن است مزایایی در اندازه، افزونگی، دقت و انعطاف پذیری محیطی ارائه دهند. برخی از این فناوری‌های جدید شامل سنسورهای سیستم میکروالکترومکانیکی (MEMS)، سنسورهای فیبر نوری و سنسورهای اولتراسونیک است.

در رده فیبر نوری ، شرکتی به نام Luna Innovations سنسورهای فشار فیبر نوری را مانند آنچه در شکل 6.1 نشان داده شده است ، در یک محیط راکتور تحقیق ، با موفقیت آزمایش کرده و با موفقیت آزمایش کرده است. این سنسورهای فشار فیبر نوری نشان داده شده است که در محیط های تابشی با سطح شار بسیار بالاتر از آنهایی که با اکثر سنسورهای فشار الکترونیکی سازگار هستند ، کار می کنند. با استفاده از فناوری سنتی ، محافظت از فرستنده های فشار الکترونیکی سنتی در برابر شرایط تشعشع سخت در نزدیکی هسته ضروری است. این امر به استفاده از خطوط سنجش فشار طولانی نیاز دارد ، که زمان پاسخ را به فشار گذرا و افزایش تعداد نفوذ دیواره ها محدود می کند. سنسورهای فشار فیبر نوری لونا برای کار در محیط های سخت طراحی شده اند. هنگامی که این سنسورهای فشار با سنسورهای دما فیبر نوری مبتنی بر اتالون که جبران دما را فراهم می کنند ، ترکیب شدند ، اثرات رانش به حداقل رسید. جذابیت این فناوری برای IPWR ها آشکار است ، با از بین بردن خطوط سنجش ، به حداقل رساندن نفوذ ، اندازه کوچک سنسور ، پاسخ سریع به نوسانات فشار و عملکرد در زمینه های تابش بالا. با این ویژگی ها، این فناوری برای اندازه گیری فشار جانبی اولیه و ثانویه شایستگی دارد (دیکرسون و همکاران، 2009).

شکل 6.1

برای دانلود تصویر در اندازه واقعی وارد شوید

شکل 6.1. سنسور فشار فیبر نوری Luna Innovations در محفظه پروب.

با حسن نیت از Luna Innovations Inc.

یکی دیگر از فناوری های جدید برای سنجش فشار، سنسور MEMS سرامیکی مشتق شده از پلیمر است. در خط مقدم این فناوری ، یک شرکت ، میکروسیستم های اسپوریایی ، یک سنسور فشار/دما ساخته شده است که برای زنده ماندن از درجه حرارت بالا ساخته شده است (شکل 6.2). این فناوری به دلیل قابلیت بقای محیط سخت و اندازه کوچکش راه حلی برای سنجش فشار در iPWR ها ارائه می دهد. اندازه کوچک امکان نصب واحدهای اضافی و اندازه گیری فشار در بسیاری از نقاط را فراهم می کند ، احتمالاً با نفوذ کمتری نسبت به سنسورهای سنتی.

شکل 6.2

برای دانلود تصویر در اندازه واقعی وارد شوید

شکل 6.2. تصویر سنسور فشار اسپوریان MEMS.

با حسن نیت از Sporian Microsystems Inc.

این فناوری‌های جدید دارای ویژگی‌هایی مانند اندازه کوچک، ماندگاری گرما، سختی تابش، پاسخ سریع و نگهداری کم هستند. این ویژگی ها به دلایل واضح در طرح های iPWR بسیار ارزشمند هستند.

فشرده سازی در حالت استاتیک

4.2.2.1 ترانسمیتر فشار دیفرانسیل

فرستنده فشار دیفرانسیل سری-211 می تواند فشار مثبت، منفی یا دیفرانسیل را با دقت اندازه گیری کند و سیگنال خروجی 4-20 میلی آمپر مربوطه را به یک سیستم ضبط ارسال کند. به موقعیت حساس نیست و می توان آن را در هر جهتی بدون کاهش دقت نصب کرد. همچنین دارای یک LED قدرت است، بنابراین همیشه می دانید که فرستنده چه زمانی کار می کند. طراحی فشرده و سبک، نصب را ساده و آسان می کند. دو ورودی برای اتصالات فشار در جلوی دستگاه قرار دارد که دارای برچسب "بالا" و "کم" هستند. برای اندازه گیری فشار دیفرانسیل، فشار بالاتر باید به پورت فشار "بالا" متصل شود. برای فشار مثبت، درگاه فشار "کم" باید به سمت فشار اتمسفر تخلیه شود. به طور دوره ای، لازم است گیج مجدداً کالیبره شود تا دقت حفظ شود. برای گیج "صفر"، اتصال فشار باید از هر دو درگاه فشار برداشته شود و پتانسیومتر صفر تنظیم شود تا خروجی 4 میلی آمپر شود. برای باز کردن گیج، فشار مقیاس کامل باید به درگاه فشار «بالا» اعمال شود و پتانسیومتر دهانه را تا خروجی 20 میلی آمپر تنظیم کنید. ویژگی های برجسته ترانسمیتر فشار عبارتند از طراحی فشرده، نشانگر قدرت LED، طراحی 2 سیم، خروجی 4-20 میلی آمپر، سطح دقت ± 0.25٪، محدوده فشار 0-90 میلی متر جیوه، محدوده دمای عملیاتی -25 درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتیگراد. ، سیگنال خروجی 2 سیم و منبع تغذیه 12-30 VDC.

16.4.3 پیری سنسورهای فشار

عمر مفید اکثر ترانسمیترهای فشار NPP حدود 20 سال است. مکانیسم‌های پیری معمولی برای فرستنده‌های فشار شامل خستگی حرارتی، مکانیکی یا الکتریکی است. پوشیدن؛ خوردگی؛ فرسایش؛ شکنندگی؛ انتشار؛ واکنش شیمیایی؛ ترک خوردگی یا شکستگی؛ و آلودگی سطحی (جدول 16.1 را ببینید). این تخریب ها ممکن است ناشی از قرار گرفتن در معرض هر ترکیبی از عوامل استرس زا زیر باشد: گرما، رطوبت، ارتعاش، تشعشع، شوک مکانیکی، شوک حرارتی، چرخه دما، چرخه فشار، آزمایش، و تداخل الکترومغناطیسی.

سیستم کنترل دیگ بخار

7.2.1 محاسبه سطح درام

سطح درام توسط ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل نصب شده مطابق با شکل XII/3.5-1(a,b) اندازه گیری می شود. توجه داشته باشید که برای اندازه‌گیری سطح درام، از یک ستون یکسان‌کننده دما استفاده شده است تا اطمینان حاصل شود که دما در هر دو قسمت DPT برابر است، به این معنی که چگالی‌ها برابر هستند. تا اینجا بحث در مورد نصب و برابر کردن دمای دو اندام بوده است. اکنون سطح با اندازه گیری می شود زیرا فشار فعلی P1 در بالا وجود دارد که برای بدست آوردن سطح باید کم شود. بنابراین، در نهایت، یکی با P1 در بالا و P1 + فشار ناشی از سر آب (P) در اندام دیگر باقی می‌ماند. بنابراین DP = فشار ناشی از سر آب، P = h × ρ × g.

برای یک مکان خاص، g همیشه ثابت است. بنابراین سر آب P با h (سطح) و چگالی متفاوت است که به نوبه خود به دما بستگی دارد. در درام فشار فعلی به دلیل فشار بخار اشباع است و برای بخار اشباع برای هر فشار دمای خاصی وجود دارد. بنابراین، فشار اشباع برای جبران/تصحیح اثر چگالی انتخاب می‌شود. دما یک پارامتر کند است، بنابراین فشار برای جبران انتخاب می شود.