Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Датчики обладают алгоритмом обнаружения частичного засорения импульсных линий

Измерение давления

Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Это закон Паскаля. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением.

Давление = сила / площадь: Р = F/S.

За единицу давления в системе СИ принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1М ² перпендикулярно этой поверхности. Эта единица называется Паскаль 1Па=1Н/М ² так как эта единица имеет малый размер, то для технических расчетов и измерений берут ее производные как показано в таблице.

В зависимости от начала и направления отсчета различают следующие виды давления Абсолютное давление: Р_абсдавле-ние_. соответствует определению давления, данному вначале. Нулевое абсолютное давление имеет полный вакуум, который на практике недостижим. Отрицательных значений абсолютное давление принимать не может.

Именно абсолютное давление используется во всех формулах молекулярной физики термодинамики, в частности, при расчете плотности газов, при определении агрегатного состояния вещества и т. п.

Атмосферное давление Р_атм. – это абсолютное давление атмосферного воздуха у поверхности Земли. Атмосферное давление зависит от высоты над уровнем моря, ускорения свободного падения и метеоусловий и находится обычно в пределах 93…104 кПа (700…780 мм рт. ст.). Нормальное атмосферное давление принято равным 101,325 кПа (760 мм рт. ст., 1 атм).

Избыточное давление Р_изб. = Р_абс. –Р_атм. измеряется относительно атмосферного. Нулевое избыточное давление означает равенство абсолютного давления среды и атмосферного давления. Положительное избыточное давление имеют среды с абсолютным давлением, большим, чем атмосферное. Отрицательное избыточное давление соответствует разреженным средам и вакууму и часто обозначается термином " вакуумметрическое давление" Р_в = Р_атм. – Р_абс. = – Р_изб. или "разрежение". При этом под "избыточным давлением" понимается только давление, большее атмосферного. Необходимо отметить, что никаких принципиальных отличий между давлениями, большими атмосферного и меньшими атмосферного, не существует. Поэтому в дальнейшем под избыточным давлением будет пониматься также и разрежение, кроме случаев, когда необходимо учитывать знак давления (пределы измерений и т. д.).

Дифференциальным давлением называется разность давлений ∆Р = Р₂ – Р₁ двух различных сред или одной среды в различных точках. В частности, избыточное давление (и, разумеется, разрежение) является дифференциальным давлением среды, измеренным относительно атмосферы. Поэтому любое средство измерения разности давлений может быть использовано для измерения избыточного давления и разрежения

Газы, приведение к стандартным условиям. Зимой по газопроводу идет меньший обьем газа чем летом. Давление в газопроводах поддерживается компрессорными станциями. Если на компрессор с установки поступает выработанный газ с температурой 50 ⁰С, затем транспортируется по трубопроводу без теплоизоляции на расстояние 2 километра и приходит на принимающую установку с температурой 15 ⁰С, и под более низким давлением и расходом. Очевидно, что объемы газа необходимо пересчитывать для каких–то единых для всех условий по давлению и по температуре.
Такие единые для всех условия были установлены и, для исполнения этих условий всеми без исключения, они были закреплены в ГОСТ 2939. В этом ГОСТе сказано, что «объем газов должен приводиться к следующим условиям: а) температура 20°С (293,15°К); б) давление 760 мм рт. ст. (101325 Н/м²)…». В настоящее время устоялась следующая терминология: объем газа измеренный в газопроводе называют «объемом в рабочих условиях» или «рабочим объемом», а объем газа пересчитанный в соответствии с ГОСТом — «объемом, приведенным к стандартным условиям» или «стандартным объемом». Иногда применяют термин «объем, приведенный к нормальным условиям», но этот термин ошибочный, так как нормальные условия отличаются от стандартных температурой равной 0°С (273,15°К), а не 20°С (293,15°К).
Поведение газа при меняющихся параметрах описывается объединенным газовым законом:

P1V1 / T1 = P2V2 / T2 (1) где P — абсолютное давление газа, атм.,
T — температура газа по абсолютной шкале,
V — объем газа, м3.
Если левую часть формулы (1) будем считать состоянием газа в стандартных условиях, а правую состоянием того же газа в рабочих условиях, то формула для вычисления объема в стандартных условиях будет выглядеть следующим образом:
Vст = ТстPрVр / TрРст (2)

Подставив известные для стандартных условий значения температуры 293,15°К и давления равного 1 атм. получим формулу для приведения объема газа к стандартным условиям (3)
Vст = 293,15·PрVр / Tр (3)

Для приведения к стандартным условиям измеренных расходов формула (2) примет вид

Qст = 293,15·PрQр / Tр (4)

Для наглядности приведем пример расчета. Предположим, что показания объемного расходомера составляют 1000 м3 за 2 часа. Температура газа +60°С и избыточное давление 8 атм. Определим, чему равен измеренный объем газа в стандартных условиях. Для этого подставим значения в формулу (3) учитывая, что температура должна быть в °К, а к избыточному давлению нужно прибавить 1 атм.
Vст = 293,15·9·1000 / 333,15 = 7919,4 ст.м3 (4)

Проделаем то же самое для расхода учитывая, что расход в нашем случае составит в рабочих условиях 500 м3/час
Qст = 293,15·9·500 / 333,15 = 3959,7 ст.м³/час ( 5).

Кратко просуммируем. Объем и расход газа, замеренный в газопроводе, называется рабочим объемом и рабочим расходом. Использовать эти данные для взаиморасчетов нельзя. Их необходимо привести в соответствие с ГОСТ 2939. Объем и расход газа, приведенный к стандартным условиям.

Классификация приборов давления

По методу измерения, определяющему принцип действия, эти приборы подразделяются на следующие группы:

жидкостные, в которых измерение давления происходит путем уравновешивания его столбом жидкости, высота которого определяет величину давления

-пружинные(деформационные), в которых значение давления измеряется путем определения меры деформации упругих элементов (см. рис. 2)

- грузопоршневые, основанные на уравновешивании сил создаваемых с одной стороны измеряемым давлением, а с другой стороны калиброванными грузами действующих на поршень помещенный в цилиндр - электрические, в которых измерение давления осуществляется путем преобразования его значения в электрическую величину, и путем замера электрических свойств материала, зависящих от величины давления.

-

Рис. 2. Виды чувствительных элементов деформационных манометров

а) - с одновитковой трубчатой пружиной (трубкой Бурдона);

б) с многовитковой трубчатой пружиной; в) - с упругими мембранами;

г) – сильфонные

Приборы c трубчатыми пружинами. Принцип действия этих приборов основан на свойстве изогнутой трубки (трубчатой пружины) некруглого сечения изменять свою кривизну при изменении давления внутри трубки

В зависимости от формы пружины, различают пружины одновитковые (рис. 2а) и многовитковые (рис. 2б). Достоинством многовитковых трубчатых пружин является большее чем у одновитковых перемещение свободного конца при одинаковом изменении входного давления. Недостатком - существенные габариты приборов с такими пружинами.

Манометры с одновитковой трубчатой пружиной - один из наиболее распространенных видов пружинных приборов. Чувствительным элементом таких приборов является согнутая по дуге круга, запаянная с одного конца, трубка 1 эллиптического или овального сечения.Перемещение свободного конца трубки под действием давления

весьма невелико, поэтому для увеличения точности и наглядности показаний прибора вводят передаточный механизм, увеличивающий масштаб перемещения конца трубки.. Открытым концом трубка через держатель 2, ниппель 3 присоединяется к источнику измеряемого давления. Свободный (запаянный) конец трубки с осью 4 через рычаг 5 передаточного механизма соединен с осью на хвостовике рычага зубчатого сектора 6. Сам рычаг зубча-того сектора по центру закреплен через свою ось (показана крестиком) к неподвижной части механизма. Зубчатый сектор входит в зацепление с шестеренкой 7 на оси стрелки 9 перемещающейся по шкале прибора. Для устранения люфта стрелки имеется пружина 8 связывающая ось стрелки с неподвижной частью измерительного механизма.

Трубки манометров, рассчитанных на давление до 50кг/см изготавливаются из меди, а трубки манометров, рассчитанных на большее давление из стали.

Свойство изогнутой трубки некруглого сечения изменять величину изгиба при изменении давления в ее полости является следствием изменения формы сечения. Под действием давления внутри трубки эллиптическое или плоскоовальное сечение, деформируясь, приближается к круглому сечению (малая ось эллипса или овала увеличивается, а большая уменьшается).

Для сигнализации предельных отклонений давления в цепях защиты и позиционного регулирования широко применяются электроконтактные манометры. Схема манометра типа ЭКМ представлена на рис. 4

Перемещение свободного конца трубки при ее деформации в определенных пределах пропорционально измеряемому давлению. При давлениях, выходящих из указанного предела, в трубке возникают остаточные деформации, которые делают ее непригодной для измерения. Поэтому максимальное рабочее давление манометра должно быть ниже предела пропорциональности с некоторым запасом прочности. Пружинные показывающие манометры выпускаются с верхним пределом измерения от 0,1 МПа (1 кгс/см2) до 10,3 МПа (104 кгс/см2) в соответствии со стандартным рядом. Пружинные вакуумметры имеют диапазон измерения - 0,1...0 МПа, а мановакуумметры при нижнем пределе измерения - 0,1 МПа имеют верхний предел измерения по избыточному давлению от 0,1 до 2,4 МПа. Эталонные пружинные манометры имеют класс точности 0,15; 0,25 и 0,4; рабочие 1,5; 2,5; 4, рабочие повышенной точности 0,6 и 1.

. В показывающий манометр дополнительно введены две стрелки (задатчики 2, 3), к которым упругими токоподводами поджаты электрические контакты 4. Поводок 5 служит для перемещения задатчиков в диапазоне от 5% до

95%, против значений сигнализируемого давления. Поводок 5 управляется спецвинтом, расположенным снаружи в центре шкалы и управляется шлицевой отверткой. Показывающая стрелка 1 также снабжена электрическим контактом 6. Если давление находится в пределах рабочего диапазона, то электрические цепи сигнализации разомкнуты. При достижении показывающей стрелкой любой из контактных замыкается электрическая цепь, вызывая срабатывание сигнализации.Электрические контакты остаются замкнутыми при нахождении показывающей стрелки за пределами рабочего диапазона давления, поскольку стрелки 2, 3 ограничивают смещение контактов внутрь рабочего диапазона, а вне его контакты увлекаются показывающей стрелкой 1. Класс манометров и вакуумметров 1, 5; пределы измерения соответствуют стандартному ряду.На фото манометр слева с электроконтактными задатчиками и на манометре справа электронными задатчиками (сенсорные кнопки на дисплее манометра).

Конструкции трехходовых кранов и варианты их работы при проверке

а – без фланца; б – с фланцем; в – с присоединительным штуцером; г – I – рабочее состояние технического манометра;

При измерении давления агрессивных жидкостей и газов применяют разделительные сосуды (СР) для защиты внутренней полости датчика. Внутреннюю полость датчика, импульсную линию и сосуд заполняют специальной жидкостью

II – соединение измерительной полости манометра с атмосферой; III – вариант подключения контрольного манометра; 1 – корпус; 2 –сквозное отверстие; 3 – пробка; 4 – Т-образный проход; 5 – фланец; 6 –сбросное отверстие.В зависимости от назначения манометры имеют соответствующую маркировку: виброустойчивые- МТП, МВТП; сверхвысокого давления- СВ; точных измерений- МТИ, ВТИ (класс 0,6; 1,0); образцовые- МО, ВО (класс 0,15: 0,25: 0,4); технические - МТ, МОШ, ОБМ

Особенности монтажа и эксплуатации манометров. Показывающие и сигнализирующие датчики давления устанавливаются в вертикальном положении на специальных кронштейнах, стойках и щитах. Для устранения и сглаживания пульсации измеряемого давления (не более 10% шкалы в секунду), что приводит механизм манометра к выходу из строя, применяют метод дросселирования. В штуцер манометра устанавливают специальный дроссель, или в импульсную линию устанавливают расширительный бачек.
Мембранный разделитель- предназначен для защиты датчиков давления от агрессивных, кристаллизирующихся сред, а также выпадающих в осадок. При этом для передачи импульса давления внутреннее пространство манометра и разделителя заполняют кремнийорганической жидкостью.

в качестве которой используют антифриз (водоглицериновые смеси).

При измерении давления горячих сред необходимо защитить манометр от воздействия высокой температуры, для этого применяют сифонные трубки. Например, если манометр класса 0,6 нагрет до 125С⁰то его погрешность превысит 6%. Отборы импульсов давления должны устанавливаться на прямолинейных участках. Простой пример: даже на одной трубе можно измерить

При измерении давления влажных газов и паров предусматривают устройства сбора конденсата, импульсные линии должны иметь соответствующий уклон.

разные давления, если один прибор измеряет на прямолинейном участке, а другой в повороте или после клапана. Цвета окраски газовых манометров: аммиак-желтый; ацетилен –белый; водород-темно-зеленый; кислород-голубой; пропан- красный.

Первичные преобразователи давления с аналоговым выходным сигналом и интеллектуальные (HART протокол и RS485). Для работы в системах контроля, регулирования и управления технолчес-кими процессами путем непрерывного преобразования давления среды в стандартный токовый выходной сигнал с передачей его на вторичные приборы или используются датчики-преобразователи.Конструктивно все датчики выглядят так: блок мембранного преобразователя в комплекте с вентильным блоком (к нему подключаются импульсные линии измеряемого давления через штуцеры); на мембранном блоке установлена шейка датчика внутри располагается тензопреобразователь деформаций в слаботочный электрический сигнал КНС сенсор; электронный преобразователь (установлен на шейку) в нем происходит усиление измерительного сигнала, и дистанционная передача на вторичное оборудование посредством кабеля или антенны по радиоканалу до ближайшего шлюза беспроводной передачи. На фото датчики

Фото 3тип (ДГ) снизу- вверх мембранный блок, шейка, электронный блок.Rоsemоunt 3051S

Интеллектуальные датчики давления серии Метран-100 предназначены для измерения и непрерывного преобразования в унифицированный аналоговый токовый сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART, или цифровой сигнал на базе интерфейса RS485 следующих входных величин:избыточного давления (ДИ); абсолютного давления (ДА); разрежения (ДВ);давления-разрежения (ДИВ); разности давлений (ДД); гидростатического давления (ДГ).

Датчики давления с тензопреобразователем Метран развитие тензопреобразователей шло от проволочных к фольговым(впервые применили в датчиках давления) в настоящее время используются кремниевые полупроводниковые Н-образной, так называемые КНС (кремний на сапфире).

Принцип действия датчиков основан на использовании тензоэффекта, суть которого состоит в изменении сопротивления тензорезисторов при их деформации. Чувствительный элемент воспринимает изменения давления и преобразует его в деформацию тензорезисторов, что приводит к изменению его сопротивления.Конструкция датчика модели представлена на Рис. Сенсорный блок датчика состоит из корпуса 1, КНС- тензопреобразователя 2, входной передающей мембраны 3 с жестким центром, рычагов со штоком 4, электронного преобразователя 5, штуцера 6.

В датчике Метран измеряемое избыточное давление Р воздействует на мембрану3 и преобразуется в усилие на жестком центре, которое через шток 4 передается на рычажный тензопреобразователь 2 Перемещение конца рычага вызывает деформацию измерительной мембраны тензопреозователя. На измерительной мембране размещены тензорезисторы. Тензорезисторы соединены в мостовую схему. Деформация измерительной кремниевой мембраны вызывает изменение сопротивления тензорезисторов и разбаланс мостовой схемы. Электрический сигнал, образующийся при разбалансе мостовой схемы, подается в электронный преобразователь 5. Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал от тензомоста в стандартный токовый выходной сигнал, а микропроцессор добавляет к нему HART протокол.

Достоинствами тензорезистивного принципа измерения давления являются сравнительная простота в изготовлении, невысокая стоимость и потенциально широкий диапазон рабочих температур.

К недостаткам тензорезистивных сенсоров можно отнести: низкую чувствительность (в пределах 1%); значительные гистерезисные явления и нестабильность (из-за неоднородности конструкции и "усталости" металла мембраны); сильное влияние температуры (за счет различия коэффициентов температурного расширения элементов сенсора и изменения электропроводности кремния); сильное влияние статического давления (из-за различия упругих свойств элементов конструкции); наличие нелинейности. Так же, как и емкостные, современные тензорезистивные датчики подвергаются при выпуске характеризации.
Данный тип сенсора нашел применение в аналоговых однопредельных датчиках избыточного и абсолютного давления, требования к которым существенно менее жесткие, чем к многопредельным датчикам давления. Ведущими мировыми производителями тензорезистивные многопредельные датчики давления сейчас практически не выпускаются.

Датчик давления дифференциальный с емкостным сенсором Rosemount, Emerson, E+H. В качестве сенсора в электронных датчиках давления широко применяется дифференциальный конденсатор. В этой конструкции чувствительный элемент — тугая металлическая диафрагма, расположенная равноудаленно между двумя неподвижными металлическими поверхностями, образуя с ними пару электрических конденсаторов. Жидкость (обычно кремнийорганическая), заполняющая пространство между обкладками конденсатора, является хорошим эффективным диэлектриком и выполняет функцию обкладок конденсатора.

Любая разница давления поперек ячейки заставит диафрагму изгибаться в направлении меньшего давления. Чувствительная диафрагма — изготовленный с высокой точностью упругий элемент, смещение которого — предсказуемая функция приложенной силы. Приложенная сила в этом случае является функцией дифференциального (разностного) давления, действующего перпендикулярно поверхности диафрагмы. Так как диафрагма является, по сути, одной из обкладок пары конденсаторов, то ёмкость конденсаторов будет изменяться при перемещении диафрагмы из-за изменения расстояния между обкладками.

Электронная схема датчика давления, выполненного на основе такого сенсора, подаёт на сенсор сигнал переменного тока и непрерывно измеряет разницу электрических емкостей пары дифференциальных конденсаторов, которая является функцией измеряемого давления.

Эти датчики давления считались до настоящего времени очень точными, стабильными, и быстродействующими. Интересная особенность этой конструкции (две разделительные диафрагмы для передачи давления жидкости или газа технологического процесса единственной чувствительной диафрагме через внутреннюю заполняющую жидкость)-то, что твердая структура ограничивает движение разделительных диафрагм так, что ничто не может заставить чувствительную диафрагму деформироваться выше её пределов упругости. Но в процессе длительного времени в них обнаружен гистерезис с которым все раньше мирились, пока не появились резонансные сенсоры нового поколения.

Таким образом, решается задача устойчивости к давлениям, существенно превышающим пределы измерения прибора. Следует отметить, что задача защиты приборов, измеряющих разностное давление, от сверхдавления всегда является актуальной. Rosemaunt выпускает многопараметрический датчик 3095MV, который включает в комплект (в одном корпусе) дифманометр с дифференциальным конденсатором для измерения расхода, датчик избыточного (абсолютного) давления пъезорезистивного принципа действия. Выносной термометр (ТСП) через отдельный разъем (также подключается к датчику).

Достоинствами пьезорезистивных сенсоров являются малый гистерезис, стойкость к вибрации и однородность упругой мембраны.Недостатки в основном те же, что у тензорезистивных, но выражены в меньшей степени: низкая чувствительность (2...5%);

. Датчики давления с пъезорезистивными сенсорами. Категория этих датчиков стала востребована тогда, когда потребовались для промышленности приборы с широким диапазоном перенастройки не в разы,а в десятки раз больше. Тензо и емкостные датчики перешли в категорию более дешевых и простых с малым диапазоном перенастройки создав свою потребительскую нишу. Конструкция пьезорезистивного сенсора представлена на рисунке. Как и тензорезистивный, он содержит упругую мембрану, закрепленную на стеклянном основании, на которой имеется мост Уитстона, преобразующий деформацию мембраны в электрический сигнал. Однако в данном случае мембрана изготавливается из монокристаллического кремния, а вместо тензорезисторов используются сформированные методом диффузии пьезорезисторы. Поскольку жесткость кремниевой мембраны значительно ниже, чем металлической, разность давлений передается от наружных разделительных мембран через силиконовое масло непосредственно на сенсор без всяких рычагов и т.п.

сильное влияние температуры (за счет изменения удельного сопротивления пьезорезисторов); существенное влияние статического давления; недостаточная стабильность (фактором дрейфа является загрязненность примесями); наличие нелинейности.
При применении емкостных, тензо- и пьезорезистивных сенсоров в многопредельных перенастраиваемых датчиках давления имеет значение еще один их недостаток – аналоговый выходной сигнал, который необходимо усиливать и оцифровывать для обработки микропроцессором электронного модуля. Обобщенная функциональная схема датчика давления с аналоговым сигналом сенсора представлена на рисунке. Несмотря на наличие микропроцессора, такой датчик не может полностью реализовать все преимущества цифровой схемотехники, поскольку аналоговые цепи измерительного усилителя и АЦП являются потенциальным источником шумов, нелинейности и дрейфа

Кроме того, в этой схеме при перенастройке шкалы для максимального использования разрядности АЦП изменяется коэффициент усиления сигнала с сенсора, что требует настройки в цехе КИП. Использование цифровых коммуникационных протоколов (типа HART и других) не избавляет от этой процедуры, просто подстройка производится с клавиатуры коммуникатора.

Конструкция и схема подключения резонансного сенсора представлены на рисунке. Сенсор представляет собой монокристаллическую кремниевую мембрану специальной конструкции, на которой методом эпитаксиального наращивания сформированы два резонатора Н-образной формы. Мембрана закреплена на стеклянной подложке, разность давлений от внешних разделительных мембран датчика передается на сенсор через силиконовое масло.

Резонансный принцип измерения давления в датчиках Yokogawa Резонансный принцип измерения давления основан на преобразовании резонатора деформации в частоту колебаний

Резонаторы находятся в поле постоянного магнита, и каждый из них подключен в качестве частотно-задающего элемента в цепь обратной связи генератора переменного напряжения. За счет пьезоэлектрическогоэффекта, которым обладает кремний, напряжение на одной паре контактов резонатора преобразуется в его деформацию, а затем обратно в напряжение на другой паре контактов. В результате в цепи генерируется синусоидальное переменное напряжение на собственной частоте резонатора, поскольку он обладает очень высокой добротностью. Кварцевые резонаторы более простой конструкции повсеместно используются в электронике в качестве высокостабильных частотнозадающих элементов. Хорошо известно, что собственная частота такого резонатора определяется только тремя параметрами: его массой, геометрическими и модулем Юнга (постоянный коэффициент упругости)*.

При приложении к сенсору разности давлений мембрана изгибается, в результате ее деформации собственные частоты резонаторов изменяются пропорционально приложенному давлению. Сенсор спроектирован таким образом, что один резонатор при этом растягивается, а другой сжимается. Соответственно частота первого резонаторауменьшается, а второго увеличивается. Разность этих частот, прямо пропорциональная разности давлений измеряется электронным модулем датчика и по ней вычисляется разность давлений. Дифференциально-резонансный принцип измерения и конструкция кремниевого резонансного сенсора обладают целым рядом очень важных преимуществ и обеспечивают разработчикам практически неограниченные возможности для совершенствования датчиков давления.

Во-первых, резонансный сенсор благодаря (абсолютным упругим свойствам)* монокристаллического кремния не имеет гистерезиса (<0,001% измеряемой величины, в пределах погрешности эталонных средств измерения)

и практически лишен нелинейности порядка (<0,003% измеряемой величины). Собственные частоты резонаторов (порядка 90кГц) лежат далеко за пределами спектра промышленных шумов, что обеспечивает сенсоруиммунитет к вибрации.

Разность давлений:∆P ~ f₁ – f₂. (перепад давления на диафрагме расходомера) Статическое давление: Р_ст. ~ f₁΄ – f₁.(давление в трубопроводе где диафрагма) Температура:T ~ R.(в термометре сопротивления функция Rздесь функцияf)Равнозначность сторон высокого и низкого давления:если ∆P > 0, то f₁ > f₂;если ∆P < 0, то f₁ < f₂.

Это позволяет сделать датчик в полном смысле слова цифровыми, устранить такие традиционные проблемы, как временную и температурную нестабильность аналоговых цепей измерительного усилителя и АЦП,необходимость подстройки нуля и калибровки датчика после перенастройки шкалы

Во-вторых, дифференциальный выходной сигнал сенсора в сочетании с очень низким коэффициентом температурного расширения кремния (<10^-5 °C^-1) обеспечивает самокомпенсацию сенсора относительно влияния температуры (<0,001%/°C) и статического давления. Поскольку резонаторы идентичны, изменение температуры и статического давления приводит к сдвигу резонансных частот(f₁΄ – f₁₎ на одну и ту же величину, тогда как разность давлений изменяет разность(f₁ – f) частот. Кроме того, дифференциальный резонансный сенсор позволяет одновременно измерять сразу две величины: разность давлений и статическоедавление. Это позволяет его использовать в качестве многопараметрического датчика расхода, экономя на установке прибора давления.
В-третьих, у резонансного сенсора отсутствуют факторы дрейфа, поскольку монокристаллический кремний химически инертен и не подвержен "усталости", что обеспечивает практически абсолютную стабильность (более 10 лет). В-четвертых, частотный выходной сигнал с сенсора не требует аналого-цифрового преобразования. Резонансные частоты измеряются непосредственно цифровыми счетчиками с очень высокой точностью (<0,004% в серийных датчиках.

(у цифрового датчика перенастройка сводится к изменению коэффициентов, используемых микропроцессором для пересчета результатов измерения в аналоговый выходной сигнал). При передаче результатов измерений по цифровым протоколам перенастройка шкалы такому датчику вообще не требуется.Разработка резонансного принципа измерения стала настоящим прорывом в процессе совершенствования датчиков разности давлений. Она позволила добиться недостижимых прежде технических и метрологических характеристик датчиков, причем не путем усложнения их конструкции и технологии изготовления (различные компенсационные схемы, характеризация и т. д.),а за счет самого принципа измерений и конструкции сенсора
Перенастраиваемые цифровые датчики разности давления YokogawaEJXи дополнительные возможности

Отличительные черты и преимущества
Все преимущества датчиков серии EJA, плюс:
одновременное измерение разности давлений и статического давления.Величина статического давления отображается на ЖК-индикаторе, передается только по цифровому протоколу;
лучшие в мире метрологические характеристики;
многофункциональный дисплей;
конфигурируемый дискретный выход;
самое высокое быстродействие среди микропроцессорных датчиков давления;
широкий диапазон перенастройки (1:200 у некоторых моделей).

Типовые применения: высокоточное измерение расхода методом переменного перепада давления;
высокоточное измерение уровня, массы и плотности жидкости в резервуарах

На графике показано превосходство резонансного преобразователя над традиционным по быстродействию ( справа применение датчика в противопомпажной системе газового компрессора).

Датчики обладают алгоритмом обнаружения частичного засорения импульсных линий

На рисунке обнаружение частичного засорения (-) отбора

Нижняя строка дисплея прибора AL№ 89отображает обнаруженные алармы: LBLC- засорение минусового отбора; HDLC-засорение плюсового отбора; BBLC-засорение обеих отборов.

На рисунке в таблице классификация характеристических линий трендов при обнаружении засорений

В таблице: 1-столбец трендов засорений нет; 2-столбец засорение (-) линии; 3-столбец засорение (+) линии; 4-столбец обе линии засорены.

Контроль температуры мембранного блока типа ДИ, ДА, ДВ, ДИВ, ДД от перегрева, (размораживания), и для введения коррекции по плотности при измерении гидростатического уровня для мембранного блока типа ДГ.

Датчик оснащен термосенсорамиТ_amp -в блоке электроники, Т_cap -в шейке датчика около сенсора давления. Вычисление температуры мембранного блока Т_fg осуществляется по формуле под картинкой, при нарушении границ настраиваемых алармов датчик сообщит об этом.

Стандартный ряд шкал приборов для измерения давления может быть получен путем умножения первого числа ряда 0,6 на коэффициент 1,6 с последующим округлением полученного числа до первого знака после запятой при этом получится ряд: 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; и т. д.

Вопросы для самоконтроля 1. Что такое давление, виды давления. 2. Как привести объем и расход газа к стандартным условиям. 3. Классификация приборов давления, что такое стандартный ряд шкал. 4. Манометры технические, ЭКМ и др. 5. Вспомогательное оборудование, сосуды, разделители, 3-х ходовые краны. 6. Классификация первичных преобразователей давления. 7. Первичные преобразователи тензометрические. 8. Дифференциальный датчик давления емкостной. 9. Датчик давления с пъезорезистивным сенсором. 10. Диффернциальный датчик давления с резонансным сенсором. 11. Четыре преимущества резонансных датчиков давления.

12. Дополнительные возможности датчиков давления Yokogawa.

Воспользуйтесь поиском по сайту: