Новости

Jul 01, 2023

Калибровка расходомеров перепада давления в полевых условиях: лучшие практики

1 октября 2021 г. | Авторы: Нед Эспи и Рой Томалино, Beamex. Улучшенное понимание работы расходомера дифференциального давления (DP) наряду с передовыми методами калибровки снижает количество ошибок при техническом обслуживании.

1 октября 2021 г. | Нед Эспи и Рой Томалино, Beamex

Улучшенное понимание работы расходомера дифференциального давления (DP) наряду с передовыми методами калибровки снижает количество ошибок при техническом обслуживании.

Использование диафрагмы, установленной в трубе, и точное измерение перепада давления (DP) для расчета расхода является одним из наиболее распространенных методов в химической перерабатывающей промышленности (CPI) (рис. 1). Технология DP уникальна среди технологий измерения расхода, поскольку соотношение между расходом является квадратным корнем из входного давления. Это явление создает некоторые проблемы как для поставщиков, поставляющих датчики DP, так и для технических специалистов, которым необходимо калибровать эти датчики.

Рисунок 1. Расходомеры перепада давления (DP) измеряют скорость жидкостей, измеряя потерю давления на сужении трубы, например, в диафрагме, подобной показанной здесь.

Хотя новые технологии, доступные для измерения расхода, могут дать потрясающие результаты, а измерение расхода при перепаде давления широко используется во многих отраслях промышленности, правильное использование и калибровка этих приборов по-прежнему важны (рис. 2). Лучшее понимание основ технологии измерения расхода по перепаду давления, а также знания о предлагаемых передовых методах калибровки помогут свести к минимуму ошибки технического обслуживания и ошибки калибровки в полевых условиях.

Рисунок 2. Использование передового опыта калибровки расходомеров перепада давления позволяет предприятиям воспользоваться возможностями новых технологий измерения расхода.

При измерении расхода по перепаду давления получение точного результата требует большего, чем просто измерение давления и расчет выходного сигнала. Точность измерения расхода по перепаду давления зависит от всей системы измерения расхода, включая следующие: прямые участки (вверх и вниз по потоку); проточный элемент (диафрагма в хорошем состоянии); и преобразователь (учитывайте «отсечку при малом расходе» и подходящие контрольные точки).

«Прямой участок» внутри трубопровода перед диафрагмой необходим для однородного и стабильного потока жидкости через пластину. Аналогичным образом, также требуется «прямой ход» ниже по течению. Сама диафрагма должна быть чистой, с острыми краями и без деформаций — необходимо провести осмотр элемента, чтобы убедиться в его исправности. Монтаж самой пластины необходимо выполнять с осторожностью, чтобы обеспечить повторяемость измерений. При условии, что эти физические компоненты учтены в достаточной степени, фокус может сместиться на проверку калибровки преобразователя DP, чтобы убедиться в ее точности.

Обычно датчик давления работает в линейном режиме от нуля до 100 % (например, при уровне входного давления 50 % выходной сигнал составляет 50 %, или 12 мА).

Однако передатчик DP работает в режиме квадратного корня. Распространенный метод проверки того, что датчик перепада давления работает в режиме квадратного корня, заключается в поиске выходного сигнала 50 % (12 мА), когда входное давление составляет 25 % диапазона, используя соотношение, показанное здесь:

√0,25 (вход) = 0,50 (выход) -или- 0,25 (вход) = 0,50 2 (выход)

Имейте в виду, что вычисление квадратного корня иногда выполняется в РСУ, когда преобразователь запрограммирован в линейном режиме. Поэтому убедитесь, что квадратный корень не извлекается дважды: один раз в передатчике и снова в РСУ. Проверьте этот сценарий, если числа не складываются.

Еще один вопрос, который следует учитывать, — это условия низкого расхода. Когда расход падает ниже 10 % выходного диапазона датчика (5,6 мА), входное давление становится настолько низким (менее 1 % диапазона), что любое небольшое изменение или шум на входе давления усиливается в 10 раз. или больше. Из-за этой характеристики измерение расхода по перепаду давления не является точным ниже этого уровня (рис. 3). Другими словами, выходной сигнал растет гораздо быстрее в начальных пределах от 0 до 1% от входного, и сигнал очень нестабильен. Такая ситуация является «врагом» техника — качественную калибровку в этом случае провести невозможно.