Руководство по выбору датчиков дифференциального давления для датчиков, используемых для измерения разницы давлений между двумя точками.
Используйте это руководство по датчикам перепада давления, чтобы выбрать продукт, наиболее подходящий для вашего приложения, понять назначение компонентов, из которых состоит датчик перепада давления, и терминологию, используемую при выборе спецификации.
Указание датчиков давления
Измерение перепада давления может быть одним из самых сложных и запутанных приложений, когда дело доходит до выбора правильного датчика давления.
Влажное и сухое применение
При рассмотрении совместимости сред с жидкостями существует три основных типа датчиков дифференциального давления, каждый из которых имеет преимущества и недостатки по сравнению с другим:
Мокрый/мокрый
Подходит для жидкостей с обеих сторон, более высокая стоимость, больший размер, ограниченная производительность при низком давлении, более высокое номинальное линейное давление.
Влажный/сухой
Подходит для жидкостей только с положительной стороны, более низкая стоимость, большая чувствительность к линейному давлению и температуре, ограниченный диапазон для отрицательного давления.
Сухой/Сухой
Не подходит для жидкостей, более низкая стоимость, лучшие характеристики при низком давлении, более низкое номинальное давление в линии.
Давление в линии
Давление в линии представляет собой общее давление в системе, обычно это максимальное положительное давление на стороне, а отрицательное давление немного ниже из-за ограничения потока между двумя сторонами. дифференциальное давление – это разница между положительным и отрицательным давлением.
Часто линейное давление намного выше, чем дифференциальное давление, и поэтому важно убедиться, что датчик имеет достаточное номинальное линейное давление, прежде чем оценивать, подходит ли диапазон дифференциального давления.
Также важно знать, выдержит ли датчик линейное давление с обеих сторон или только с одной стороны, поскольку, если не принять надлежащих мер предосторожности, очень легко случайно применить полное линейное давление к одной стороне во время установки или обслуживания, и, таким образом, повредить датчик.
Давление в линии является индикатором механической целостности всех материалов, сварных швов и уплотнений, используемых в конструкции преобразователя.
Некоторые процессы имеют переменное линейное давление, что означает, что нагрузка на механическую структуру каждой стороны преобразователя дифференциального давления будет меняться. Если ячейка дифференциального давления или ячейка dp механически не рассчитаны на одинаковое выравнивание этих напряжений с обеих сторон, изменение линейного давления приведет к смещению нуля в выходном сигнале. Это связано с тем, что чувствительная диафрагма соединена с окружающими компонентами и будет чувствительна к любому дисбалансу нагрузки, вызывающему небольшое отклонение диафрагмы.
Некоторые производители включают информацию о том, как изменения давления в трубопроводе влияют на производительность, в техпаспорт продукта.
Избыточное давление
Это максимально допустимая разность давлений, не нарушающая работоспособность или целостность преобразователя. Некоторые спецификации избыточного давления также включают заявление «не влияет на производительность». Некоторые рейтинги избыточного давления являются направленными, как правило, рейтинг положительного избыточного давления будет выше, чем отрицательный.
Поскольку вы часто измеряете дифференциальное давление, которое ниже, чем давление в линии системы, может возникнуть высокий риск дифференциального избыточного давления, которое может вывести датчик из строя или навсегда вывести из строя.
Если приложение имеет потенциальную возможность высокой перегрузки перепада давления на одной стороне, тогда ищите датчик перепада давления, который включает в себя механические ограничители диафрагмы, или, если перепад давления относительно высок по сравнению со статическим давлением в линии, рассмотрите датчик перепада давления, который использует два датчики абсолютного давления.
Маслонаполненные тепловые эффекты
В некоторых преобразователях дифференциального давления используются маслонаполненные капсулы с тонкими изолирующими мембранами по обеим сторонам чувствительной диафрагмы. По мере повышения или понижения температуры масло будет расширяться и сжиматься, и это будет ощущаться диафрагмой. Если объем масла с обеих сторон одинаков, а изоляционные мембраны с обеих сторон одинаковы, то общий эффект будет значительно снижен, поскольку эффект с одной стороны нейтрализует эффект с другой стороны.
Так называемые датчики дифференциального давления с сухими ячейками не имеют ячеек, заполненных маслом, и поэтому не имеют тепловых ошибок, связанных с расширением масла. Однако, как и все типы электромеханических датчиков давления, они не полностью защищены от тепловых ошибок, поскольку технология измерения и механическая конструкция по-прежнему реагируют на изменения температуры.
Чтобы решить эти проблемы с измерением перепада давления, некоторые производители включили функции для защиты датчиков перепада давления и повышения их производительности.
Если рабочая температура изменяется в широком диапазоне, проверьте тепловую погрешность, указанную в техническом паспорте изделия, в частности, тепловую погрешность нуля. При проверке точности датчика давления в техпаспорте любого типа важно понимать, что включает в себя заявление о точности, так как многие из них будут включать только точность при комнатной температуре, и вам придется искать в другом месте в техпаспорте, чтобы найти ошибки, связанные с изменением температуры.
Механические упоры
Это функция, включенная в механический узел преобразователя давления с ячейкой dp, которая защищает чувствительные компоненты от значительного избыточного давления. Механический упор обычно представляет собой металлическую поверхность, расположенную за диафрагмой. Если предел избыточного давления превышен, диафрагма упрется в механический упор, что предотвратит ее слишком большое перемещение. Механический стопор обычно устанавливается с обеих сторон чувствительной диафрагмы для защиты преобразователя от перегрузки в любом направлении. Это особенно полезно для установок, где существует риск случайного отсоединения одной стороны преобразователя дифференциального давления.
Выход извлечения квадратного корня
Датчики перепада давления часто используются для косвенного измерения расхода. Отношение расхода к дифференциальному давлению представляет собой функцию квадратного корня. Чтобы улучшить разрешение в нижней части диапазона давления, где наблюдается большее изменение расхода, датчик перепада давления с извлечением квадратного корня будет обеспечивать измененный выходной сигнал, линейный по расходу, а не по давлению.