 |
Режим измерения давления, диапазон измерений и классификация
|
|
|
|
При выборе подходящего прибора важно принимать во внимание, какой требуется режим измерений: абсолютный, относительный или дифференциальный (смотрите раздел 3.2) и в каком диапазоне давлений предполагается работа. Также может быть необходимым учесть давление, которому может подвергаться прибор в другое время. В приборах с дифференциальным режимом следует также учесть максимальное линейное давление.
Рабочий диапазон прибора должен перекрывать ожидаемый диапазон давлений, которые необходимо измерить. Некоторые приборы работают лучше при определенных значениях давления и.з это диапа.зон. Многие устройства лучше всего работают около центра рабочего диапазона или вдали от нижнего и верхнего пределов.
Максимальное рабочее давление должно cоответствовать, c заданным ограничением безопасности, всем встречающимся давлениям, включая те из них, которые не могут быть непосредствено измерены. Следует заметить, что прибор часто может допускать давления вне его рабочего диапазона и важно проверять, влияет ли это на работу прибора или нет. Также необходимо отметить, что ползучесть более существенна в металлических, чем в кремниевых кварцевых или керамических деталях. Термин избыточное давление иногда используется для этого свойства, но его значение не согласовано между всеми производителями. В некоторых вакуумных приборах, т.е. в приборах ионизации с горячей нитью накала, используется механизм безопасности, который отключает питание в случае подачи избыточного давления. Однако не следует полагаться на его надежность, так как время отклика может быть недостаточно быстрым в случае внезапного натиска воздуха.
|
|
|
Коллапс линии давления может разрушить ячейки дифференциального давления. Неправильная работа клапанов или физическое повреждение на одной стороне системы дифференциального давления может привести к тому, что на одной стороне диафрагмы останется полное линейное давление, а на другой стороне фактически не будет давления - явление, потенциально могущее вызвать серьезное повреждение. В зависимости от конструкции некоторые ячейки выдержат это воздействие в обоих направлениях, а какие-то -только в определенном направлении, а некоторые могут совсем не выдержать. Только тщательный опрос изготовителей и их спецификации являются единственным способом выяснить это. Не делайте сами никаких предположений относительно их живучести.
Давление взрыва намного выше избыточного давления и образуется главным образом в результате несоблюдения условий эксплуатации, определенных производителем. Давление взрыва имеет отношение к ограничению среды давления пределами трансдьюсера и больше связано с безопасностью, чем с измерениями. Некоторые приборы могут иметь внутренние повреждения, не подлежащие ремонту, но тем не менее содержать в себе давление.
Вторичное сдерживание ( Резервирование - прим. переводчика ) может применяться для того, чтобы справиться с ситуацией, когда измеряющий компонент, диафрагма или трубчатый манометр сам выходит из строя, при этом среда давления достигает камеры вне отказавшего компонента и кроме того предполагается возможным, что эта камера может содержать давление.
Флуктуация давления
Флуктуации или пульсации давления являются одними из самых распространенных причин повреждения приборов давления. Часто эти пики давления не обнаруживаются, и пользователь может не знать об их существовании. Материалы способны выдерживать повторяющиеся воздействия в течение нескольких циклов без видимых повреждений, а затем внезапно разрушаются. Простой пример - разрыв куска бумаги путем неоднократного сгибания. В качестве элементов деформации в датчиках давления выбираются материалы с эластичной усталостью. Обычно в спецификациях указывается число циклов давления в диапазоне от нуля до максимума и обратно до нуля, которые выдерживает прибор.
|
|
|
Это число может быть очень большим. Например, шестеренчатый насос обладает свойством генерировать пульсации высокого давления, величина которого может быть в два раза больше величины, отображаемой на индикаторе с медленным временем отклика. Тем не менее, чувствительный элемент оказывается под воздействием всплесков полного пикового давления, и, если они равны номинальному давлению, поломка может произойти достаточно быстро. Меньше чем за четыре часа насос с пятизубчатой передачей, работающий со скоростью 3000 оборотов в минуту, сформирует 3 миллиона пульсаций. Следует заметить, что давления, существенно превышающие номинальное значение, существенно уменьшают время до возникновения отказа.
Иногда давление флюктуирует медленно, иногда быстро, а вы можете хотеть измерять эти флюктуации или нет. В самом деле, в то время, как вся система в целом не способна отображать флюктуации давления, чувствительный элемент испытывает на себе полные изменения давления. Быстродействующий пьезоэлектрический датчик может реагировать на давления, меняющиеся десятки тысяч раз в секунду, но усилитель, управляющий цифровым индикатором, может осуществлять существенную электронную амортизацию для получения ‘среднего’ давления и, как результат, фиксированного считываемого значения измерения. Перед тем, как выбрать определеный тип прибора измерения давления, необходимо оценить характеристики давления, а также надо ли учитывать форму волны давления, пиковое давление или его “среднее” значение. Для отслеживания быстрых изменений давления непревзойденными являются пьезоэлектрические приборы, несколько хуже полупроводниковые и пленочные диафрагменные конструкции. Самыми медленными являются капсулы и приборы на основе мехов. Тем не менее, может оказаться, что обычная конструкция данных приборов окажется предпочтительной при сглаживании всплесков давления.
|
|
|
Воздействие данных всплесков может быть уменьшено может быть уменьшено в результате применения амортизаторов и/или демпфирующих объемов. В качестве альтернативы можно посоветовать применение оборудование для более высоких давлений.
Характеристики среды
Введение
Среда давления должна быть совместима с частями прибора для измерения давления, с которым она находится в непосредственном контакте. Выбор подходящих веществ очень важен. Например, могут быть необходимы нержавеющие стали или высоколегированные сплавы никеля такие, как Монел 400, сравнимые по совместимости с традиционными сплавами меди. Очень часто не учитывается тот факт, что эти ограничения применимы к уплотнительным устройствам, таким, как ‘O’ кольца, используемым для соединения прибора с системой.
Рабочая температура
Как максимальная, так и минимальная рабочие температуры должны учитываться в том случае, если не предпринимаются специальные меры для контроля температуры, действию которой подвергается прибор.
Если температура среды превышает номинальные характеристики прибора, то между источником и датчиком могут устанавливаться прокладки либо для рассеяния тепла, либо для поглощения тепла. Трубопровод из нержавеющей стали малого диаметра длиной в несколько десятков миллиметров может вызвать перепад в несколько сотен градусов между кожухом мощного дизеля и трансдьюсером в струе охлаждающего воздуха. Многие приборы могут работать с температурами до 85 оС. Выше 150 оС приборы становятся специализированными.
Должна быть предусмотрена возможность подачи в систему нерабочих высокотемпературных потоков для очистки и стерилизации.
Если температурные условия таковы, что может произойти изменение фазы среды (затвердение), то результат может быть катастрофическим. Должны быть приняты специальные предупредительные меры.
|
|
|
