เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่พร้อมซีลระยะไกล 316L & Hastelloy C-276

1. ทำไมคุณถึงต้องการเครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่

ถังปิดที่มีแรงดันสูงก่อให้เกิดปัญหาในการวัดที่มาตรวัดถังแบบเปิดไม่สามารถแก้ไขได้: ไอระเหยเหนือของเหลวจะสร้างแรงดันของตัวเอง ดังนั้นการอ่านค่ามาตรวัดแบบง่ายๆ จะไม่เท่ากับระดับของเหลวอีกต่อไป การวัดใดๆ จะต้องหักล้างแรงดันไอ และสำหรับระบบสุญญากาศ จะต้องคำนึงถึงอิทธิพลของความดันบรรยากาศด้วย เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่จะแก้ไขปัญหานี้โดยการตรวจจับแรงดันที่ทั้งด้านล่างและด้านบนของถังผ่านซีลแบบคาปิลลารีระยะไกล สัญญาณส่วนต่างจะแสดงเฉพาะคอลัมน์ของเหลวเท่านั้น ทำให้ได้ค่าระดับที่แท้จริงแม้ในสภาวะที่มีแรงดันสูง อุณหภูมิสูง สารกัดกร่อน หรือสารตกผลึก ซึ่งเครื่องส่งสัญญาณที่ติดตั้งโดยตรงจะล้มเหลว

2. หลักการทำงานของเครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่

เครื่องส่งสัญญาณเป็นเครื่องมือวัดแรงดันส่วนต่างที่มีซีลไดอะแฟรมระยะไกลสองตัว หน้าแปลนด้านแรงดันสูงจะติดตั้งใกล้กับด้านล่างของถังและตรวจจับแรงดันของเหลวบวกกับแรงดันไอ หน้าแปลนด้านแรงดันต่ำจะติดตั้งใกล้กับด้านบนและตรวจจับแรงดันไอ ไดอะแฟรมทั้งสองจะส่งแรงดันผ่านคาปิลลารีที่เติมของเหลว (โดยทั่วไปคือน้ำมันซิลิโคน) ไปยังองค์ประกอบการตรวจจับส่วนกลาง ซึ่งจะส่งออกส่วนต่างของแรงดันเป็นสัญญาณ 4-20 mA เนื่องจากทั้งสองด้านมีแรงดันไอเท่ากัน จึงถูกหักล้างโดยอัตโนมัติ เหลือเพียงสัญญาณที่แปรผันตามระดับของเหลว ความหนาแน่น และแรงโน้มถ่วงเท่านั้น

3. ข้อดีของโครงสร้างหน้าแปลนคู่

• ความเสถียรของอ้างอิงสุญญากาศ: ซีลด้านบนจะหักล้างอิทธิพลของแรงดันไอและแรงดันบรรยากาศเพื่อให้ได้ระดับที่แม่นยำในถังปิดและถังสุญญากาศ
• ความสามารถในการรับแรงดันสถิตสูง: พิกัดหน้าแปลนตั้งแต่ Class 150 (2.5 MPa) ถึง Class 600 (10 MPa) พร้อมความจุสูงสุด 16 MPa ในรุ่นที่เลือก
• ความแม่นยำในการวัด: รุ่นอัจฉริยะให้ค่าความแม่นยำถึง ±0.1% FS พร้อมอัตราส่วนเทิร์นดาวน์ 100:1 ถึง 200:1
• ความน่าเชื่อถือในระยะยาว: ความเสถียร ±0.25% FS ในระยะเวลา 5 ปี ทนต่อการสั่นสะเทือน (20g, 5-1000 Hz) และทนต่อสัญญาณรบกวน RFI (30 V/m)
• ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: ฉนวนคาปิลลารีหรือการเดินสายทำความร้อนช่วยให้ข้อผิดพลาดอยู่ในช่วง ±0.05% FS แม้ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแวดล้อม ±20 °C

ความท้าทายและโซลูชันทั่วไปในการวัด

ทำไมต้องเลือกเครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่ของเรา?

• การวัดแบบส่วนต่างที่แท้จริงหักล้างอิทธิพลของแรงดันไอและแรงดันบรรยากาศ
• วัสดุไดอะแฟรม 316L, Hastelloy C-276 และแทนทาลัมสำหรับสารที่กัดกร่อนสูง
• พิกัดแรงดันสถิตสูงตั้งแต่ Class 150 ถึง Class 600 (16 MPa)
• ความแม่นยำอัจฉริยะ ±0.1% FS พร้อมอัตราส่วนเทิร์นดาวน์ 100:1 ถึง 200:1
• ความเสถียรในระยะยาว ±0.25% FS ในระยะเวลา 5 ปี
• ตัวเลือกซีล FKM และ PTFE ครอบคลุมตั้งแต่ -40 °C ถึง +260 °C
• คาปิลลารีหุ้มฉนวนหรือเดินสายทำความร้อนสำหรับการชดเชยอุณหภูมิแวดล้อม
• ทนต่อการสั่นสะเทือน (20g) และทนต่อสัญญาณรบกวน RFI (30 V/m)
• ตัวเลือก 316L ขัดเงาด้วยไฟฟ้า FDA สำหรับใช้ในอาหารและยา
• เอาต์พุต 4-20 mA พร้อมการสื่อสารดิจิทัล HART

ถาม: เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่คืออะไร?

เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่เป็นเครื่องมือวัดแรงดันส่วนต่างที่ใช้วัดระดับของเหลวในถังปิดโดยใช้ซีลไดอะแฟรมระยะไกลสองตัวที่เชื่อมต่อด้วยคาปิลลารี ซีลตัวหนึ่งติดตั้งที่ด้านล่างของถัง (ด้านแรงดันสูง) และอีกตัวหนึ่งที่ด้านบน (ด้านแรงดันต่ำ) เครื่องส่งสัญญาณจะหักล้างแรงดันไอที่ตรวจจับได้ที่ด้านบนออกจากแรงดันทั้งหมดที่ด้านล่าง ทำให้เหลือเพียงแรงดันไฮโดรสแตติกของคอลัมน์ของเหลว สิ่งนี้ให้สัญญาณระดับที่แม่นยำโดยไม่ขึ้นกับแรงดันภายในถัง ทำให้จำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่มีแรงดัน สุญญากาศ และสารกัดกร่อน

ถาม: ความแตกต่างระหว่างความดันสัมบูรณ์และความดันเกจคืออะไร?

ความดันเกจวัดเทียบกับความดันบรรยากาศในพื้นที่ ดังนั้นจึงเปลี่ยนแปลงตามสภาพอากาศและระดับความสูง ความดันสัมบูรณ์วัดเทียบกับสุญญากาศสมบูรณ์และไม่ขึ้นกับบรรยากาศ ในการวัดระดับ ความแตกต่างนี้มีความสำคัญ: การอ่านค่ามาตรวัดของถังปิดจะรวมถึงแรงดันในช่องไอ ในขณะที่สัญญาณระดับที่แท้จริงจะต้องแยกคอลัมน์ของเหลว เครื่องส่งสัญญาณหน้าแปลนคู่บรรลุเป้าหมายนี้โดยการวัดแบบส่วนต่าง และเครื่องส่งสัญญาณอ้างอิงความดันสัมบูรณ์จะใช้ห้องสุญญากาศปิดภายใน ดังนั้นทั้งสองจึงไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศ

ถาม: ทำไมต้องใช้ Hastelloy C-276 สำหรับไดอะแฟรม?

Hastelloy C-276 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โมลิบดีนัม-โครเมียมที่มีความต้านทานเป็นเลิศต่อกรดเข้มข้น ด่าง คลอไรด์ และสารออกซิไดซ์ ซึ่งจะกัดกร่อนสแตนเลส 316L อย่างรวดเร็ว ในกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับกรดซัลฟิวริก กรดไฮโดรคลอริก หรือกรดฟอสฟอริก หรือในสภาพแวดล้อมน้ำทะเลและคลอรีน ไดอะแฟรม Hastelloy C-276 จะยืดอายุเซ็นเซอร์และรักษาความแม่นยำได้อย่างมาก การเลือกวัสดุสัมผัสของเหลวที่ถูกต้องเป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดในการวัดระดับ เนื่องจากไดอะแฟรมที่สึกกร่อนจะนำไปสู่การดริฟต์ การรั่วไหล และการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน

ถาม: หน้าที่ของคาปิลลารีในเครื่องส่งสัญญาณหน้าแปลนคู่คืออะไร?

คาปิลลารีเป็นท่อขนาดเล็กที่เติมด้วยของเหลวที่เสถียร โดยทั่วไปคือน้ำมันซิลิโคน ซึ่งส่งแรงดันกระบวนการจากไดอะแฟรมหน้าแปลนระยะไกลไปยังองค์ประกอบการตรวจจับส่วนกลาง ช่วยให้สามารถติดตั้งอิเล็กทรอนิกส์ตรวจจับได้ห่างจากจุดเชื่อมต่อกระบวนการที่ร้อน กัดกร่อน หรือสั่นสะเทือน ความยาวของของเหลวเติม และฉนวนของคาปิลลารีส่งผลต่อเวลาตอบสนองและความเสถียรของอุณหภูมิ ดังนั้นจึงถูกเลือกให้ตรงกับอุณหภูมิของกระบวนการและสภาวะแวดล้อม เพื่อลดการดริฟต์ของศูนย์และข้อผิดพลาดในการวัด

ถาม: เครื่องส่งสัญญาณหน้าแปลนคู่สามารถวัดถังสุญญากาศได้หรือไม่?

ได้ เครื่องส่งสัญญาณหน้าแปลนคู่เหมาะสำหรับถังสุญญากาศ เนื่องจากวัดแรงดันส่วนต่างระหว่างด้านล่างและด้านบนของถัง ในสภาวะสุญญากาศ แรงดันในช่องไอจะต่ำกว่าความดันบรรยากาศ และการอ้างอิงมาตรวัดเดียวจะทำให้เข้าใจผิดได้ ซีลด้านบนจะให้การอ้างอิงที่ถูกต้อง เพื่อให้เอาต์พุตสะท้อนเฉพาะแรงดันของเหลว ทำให้เครื่องมือมีความน่าเชื่อถือสำหรับกระบวนการกลั่นสุญญากาศ เครื่องระเหย และเครื่องกำจัดอากาศ ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมทั้งระดับและสุญญากาศ

ถาม: เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่มีความแม่นยำเพียงใด?

รุ่นอัจฉริยะให้ค่าความแม่นยำ ±0.1% ของช่วง ในขณะที่รุ่นอนาล็อกมักให้ค่า ±0.2% ของช่วง พร้อมอัตราส่วนเทิร์นดาวน์ 100:1 และสูงสุด 200:1 ในบางรุ่น ความเสถียรในระยะยาวระบุไว้ที่ ±0.25% FS ในระยะเวลาห้าปี ความแม่นยำในการใช้งานยังขึ้นอยู่กับการเลือกคาปิลลารีที่เหมาะสม การชดเชยอุณหภูมิ และการปรับเทียบศูนย์/ช่วงที่ถูกต้องหลังการติดตั้ง ซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยให้เครื่องส่งสัญญาณรักษาประสิทธิภาพตามที่กำหนดไว้ในช่วงสภาวะกระบวนการที่กว้าง

ถาม: เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบหน้าแปลนคู่ใช้ที่ไหน?

ใช้ในทุกที่ที่ต้องวัดระดับของเหลวในถังปิด ที่มีแรงดันสูง อุณหภูมิสูง หรือกัดกร่อน อุตสาหกรรมทั่วไป ได้แก่ เคมีภัณฑ์ ปิโตรเคมี น้ำมันและก๊าซ เภสัชกรรม อาหารและเครื่องดื่ม และบำบัดน้ำ การใช้งานมีตั้งแต่เครื่องปฏิกรณ์ ถังเก็บ และรถบรรทุกบรรทุก ไปจนถึงหม้อไอน้ำและเครื่องตกผลึก และมีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับสารที่มีแนวโน้มจะตกผลึก สะสมตัว หรือมีอนุภาคของแข็งหรือสารแขวนลอย

ถาม: ฉันจะเลือกวัสดุซีลที่ถูกต้องได้อย่างไร?

การเลือกซีลขึ้นอยู่กับสารปานกลางและอุณหภูมิของกระบวนการ FKM (ยางฟลูออรีน) เหมาะสำหรับ -20 °C ถึง +85 °C ในขณะที่ PTFE ทนทานต่อ -40 °C ถึง +260 °C และมีความต้านทานทางเคมีที่กว้างกว่า สำหรับไดอะแฟรมสัมผัสของเหลว 316L ใช้สำหรับสารกัดกร่อนทั่วไป Hastelloy C-276 สำหรับกรดและด่างเข้มข้น และแทนทาลัมสำหรับสารเคมีที่กัดกร่อนมากที่สุด เช่น น้ำทอง สำหรับการใช้งานด้านอาหารและยา จำเป็นต้องใช้ 316L ขัดเงาด้วยไฟฟ้าที่ได้รับการรับรองจาก FDA ควรจับคู่วัสดุให้ตรงกับเคมีและอุณหภูมิเฉพาะของกระบวนการของคุณเสมอ

ถาม: ความผิดพลาดทั่วไปคืออะไรและจะแก้ไขได้อย่างไร?

ความผันผวนของเอาต์พุต มักเกิดจากฟองอากาศในคาปิลลารีหรือการเสียรูปของไดอะแฟรม และแก้ไขได้โดยการไล่อากาศผ่านวาล์วระบายอากาศหรือเปลี่ยนไดอะแฟรม การดริฟต์ของศูนย์ มักเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแวดล้อมหรือการเสื่อมสภาพของน้ำมันซิลิโคน แก้ไขโดยการปรับเทียบใหม่และตรวจสอบการชดเชยอุณหภูมิ การไม่มีเอาต์พุต มักบ่งชี้ถึงปัญหาแหล่งจ่ายไฟ (ตรวจสอบ 24 VDC ±10%) ฉนวนสายเคเบิลไม่ดี (ต้องการ ≥20 MΩ) หรือการไม่ตรงกันของโปรโตคอล HART และสามารถวินิจฉัยได้โดยใช้รหัสข้อผิดพลาดของเครื่องส่งสัญญาณ

ถาม: เครื่องส่งสัญญาณหน้าแปลนคู่ติดตั้งอย่างไร?

หน้าแปลนด้านบนควรวางไว้ใกล้กับด้านบนของภาชนะ และหน้าแปลนด้านล่างใกล้กับด้านล่างเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดส่วนต่างถูกต้อง หน้าแปลนต้องได้รับการจัดแนวและปิดผนึกเพื่อป้องกันการรั่วไหล คาปิลลารีไม่ควรโค้งงออย่างรุนแรงหรือถูกบีบอัด เนื่องจากอาจทำให้เส้นทางของเหลวเติมเสียหายได้ สายเคเบิลไฟฟ้าควรเดินลงเพื่อป้องกันความชื้น และควรทำการปรับเทียบศูนย์และเต็มสเกลหลังการติดตั้งเพื่อยืนยันความแม่นยำ