משדר לחץ מוחלט לעומת מד: איזה מהם אתה באמת צריך?

מישהו בצוות רכש מקבל גיליון נתונים ממהנדס, רואה "אבסולוטמשדר לחץ" בקו אחד ו"משדר לחץ מודד" בשני, וצריך להבין מהר איזה מהם להזמין. שניהם נראים אותו הדבר בתצלום קטלוגי. שניהם מוציאים 4-20mA ברוב המקרים. החלק שחשוב בעצם קבור בתוך החיישן: במה כל אחד משתמש כנקודת האפס שלו.

מערבבים את זה בהזמנת רכש והמשדר עדיין עובד. זה רק מדווח על מספר שנפל בערך באטמוספירה אחת, ובהתאם לתהליך, זה לא רלוונטי או בעיה רצינית.

מה המשמעות של "לחץ התייחסות" בפועל

חיישן לחץ אינו מודד לחץ בבידוד. הוא מודד את ההבדל בין לחץ התהליך בצד אחד של דיאפרגמה לבין כל לחץ הייחוס שנמצא בצד השני. ההתייחסות הזו היא שמגדירה את סוג החיישן.

מכשור תעשייתי ממיין בדרך כלל לשלושה התייחסויות:

• מד לחץ, נמדד מול לחץ אטמוספרי מקומי
• לחץ מוחלט, נמדד מול ואקום אטום
• לחץ דיפרנציאלי, נמדד בין שתי נקודות תהליך ולא מול התייחסות קבועה

דיפרנציאל הוא נושא משלו. הבלבול כמעט תמיד מופיע בין השניים הראשונים.

משדרי לחץ מד

למשדר מד יש פתח אוורור קטן, בדרך כלל מנותב דרך הכבל, החושף את צד הייחוס של הדיאפרגמה לאוויר פתוח. כשהמשדר יושב על ספסל בלי שום דבר מחובר, הוא קורא אפס, כי הוא משווה בין אווירה לאווירה. כאשר מזג האוויר משתנה או הלחץ הברומטרי משתנה, נקודת האפס הזו נעה איתה. זה לא פגם. זו כל כוונת העיצוב.

זוהי בחירת ברירת המחדל עבור רוב לולאות הלחץ התעשייתיות, ויש לכך סיבה טובה. קו פריקת משאבה, ראש אוויר דחוס, צילינדר הידראולי, לולאת מפלס מיכל מים - כמעט בכל אלה, המספר שחשוב למעשה למפעיל הוא הלחץ ביחס לאטמוספירה שמסביב. אף אחד שמפעיל תחנת משאבת דחף לא צריך לדעת לחץ מוחלט כנגד התייחסות ואקום; הם צריכים לדעת כמה חזק המשאבה דוחפת ביחס לסביבה.

ההחלפה-תופיעה בשני מקומות. ראשית, יחידה מכוילת ומאופסת בגובה פני הים תציג היסט קטן ברגע שהותקנה במתקן שיושב בגובה, מכיוון שכעת היא פורקת לאוויר דליל יותר מכפי שנבדקה מולו. שנית, נתיב האוורור הזה הוא גם נקודת כניסה. לחות ואבק יכולים לפלס את דרכם לתוך חלל הייחוס לאורך שנים, וזו הסיבה שמשדרי מדדים מסתמכים בדרך כלל על תקע או נושם של מייבש שדורשים טיפול תקופתי. דלג על תחזוקה זו במפעל חוף או-לחות גבוהה ונקודת האפס נסחפת לאט מספיק כדי שמפעילים מאשימים לעתים קרובות את התהליך לפני שהם חושדים במכשיר.

משדרי לחץ מוחלט

משדר אבסולוטי אוטם את צד הייחוס של הדיאפרגמה כנגד ואקום במקום לאוורר אותו. אין חשיפה לאוויר הסביבה כלל, כך שההתייחסות לעולם אינה זזה. בגובה פני הים, זה אומר שמשדר מוחלט שיושב באוויר הפתוח לא יקרא אפס - הוא קורא בערך 14.7 psi (101.3 kPa), כי זה מה שהאטמוספירה הסטנדרטית למעשה ביחס לוואקום אמיתי.

זה הכי חשוב איפה סחף אטמוספרי ישחית את הקריאה במקום רק להזיז אותה מעט:

• תהליכי ואקום כגון ייבוש-בהקפאה, הסרת גז או זיקוק בוואקום, כאשר התהליך פועל מתחת לאטמוספירה וחיישן מד פשוט ייגמר מטווח ורזולוציה שימושיים ברגע שהחלק המעניין בתהליך מתחיל
• מדידה ברומטרית, כאשר המטרה היא מעקב אחר הלחץ האטמוספרי עצמו, לא משהו יחסית אליו
• טעינה-תאי נעילה, הדמיית גבהים וסביבות ניסוי תעופה וחלל, שבהן החזרה בין אתרים ותנאים חשובה יותר מאשר נוחות מקומית
• העברת משמורת ומדידה של גז, כאשר חישובים דורשים לעתים קרובות ערך מוחלט אמיתי לפי תקנה, לא ערך מקומי

מכיוון שתא ההתייחסות אטום ולא מאוורר, חיישנים אבסולוטיים עוקפים גם את מצב כשל חדירת הלחות שיחידות המדיד בנויות סביב ניהול. ההחלפה- היא אימות שדה: אתה לא יכול פשוט לפתוח חיישן מוחלט לאווירה ולאשר אפס כמו שאתה יכול עם יחידת מד. בדיקה נכונה דורשת מקור ואקום ייחוס או תקן ברומטרי מכויל.

השוואת צד-לצד-

חיישנים מאווררים זקוקים לבדיקות חומרי ייבוש תקופתיות; חיישנים אטומים נמנעים מכך, אבל קשה יותר לזהות-בדיקה בשטח ללא ציוד ייחוס מתאים.

יש אפשרות אמצעית: מד אטום

כדאי להזכיר לפני שממשיכים הלאה, כי זה מופיע בהצעות מחיר לעתים קרובות יותר ממה שאנשים מצפים. משדר מד אטום מתייחס ללחץ פנימי קבוע קרוב לאטמוספירה הרגילה ולא לריק אמיתי או לפתח אוורור פתוח. בפעולה היומיומית הוא מתנהג כמעט כמו יחידת מד רגילה, אך ללא נתיב האוורור המאפשר ללחות ומזהמים לזחול פנימה לאורך זמן. יצרנים מסוימים ממקמים אותם עבור התקנות חיצוניות, סביבות ימיות או כל מקום דרישות התחזוקה של חיישן מאוורר אינן מעשיות, מבלי לשלם עבור חיישן אבסולוטי אמיתי שהיישום אינו זקוק לו.

איך להחליט בעצם

התחל עם המשמעות של "אפס" עבור התהליך

אם המספר שחשוב הוא לחץ ביחס לכל מה שהאטמוספרה עושה באותו יום, המדד נכון. אם התהליך זקוק לקריאה שתחזיק מעמד ללא קשר למזג האוויר, הגובה או הסחף הברומטרי, זה מצביע על אבסולוטי.

בדוק אם התהליך נכנס אי פעם לוואקום

זה המקום שבו טעויות בחירה קורות לרוב. משדר מד יכול מבחינה טכנית להראות קריאה שלילית קטנה מתחת לאטמוספירה, אבל הטווח והדיוק שלו בנויים סביב הצד החיובי של אפס. אם התהליך מבלה זמן אמת מתחת ללחץ אטמוספרי, משדר אבסולוטי בקנה מידה לטווח זה נותן רזולוציה טובה בהרבה היכן שהוא נחשב.

חשבו על גובה ההתקנה ועל עקביות-אתר-מאתר

משדר מכויל בגובה פני הים ומותקן 1,500 מטר למעלה יראה היסט קטן אך אמיתי ברגע שהוא יתחבר. עבור אתר בודד, -איפוס מחדש לאחר ההתקנה פותר את זה. עבור פעולה שמפעילה את אותו תהליך על פני מספר מתקנים בגבהים שונים, מדידה מוחלטת מסירה את המשתנה לחלוטין ושומרת על קריאות השוות בין מיקומים.

מה בעצם הקונים בודקים לפני ההזמנה

גליונות נתונים עבור מד ומשדרים מוחלטים נראים כמעט זהים, כך שההחלטה האמיתית מסתכמת בדרך כלל ברשימה קצרה של מפרטים הקובעים אם היחידה מתאימה להתקנה:

• אות פלט.4-20mA הוא עדיין ברירת המחדל עבור לולאות פשוטות, אבל HART נפוץ כאשר האבחון חשוב, ו-Modbus או פרוטוקולים דיגיטליים אחרים מופיעים יותר במערכות חדשות יותר משולבות PLC. ודא שמערכת הבקרה אכן תומכת במה שצוטט.
• תהליך חיבור.סוג וגודל החוט (G1/2, 1/4 NPT וכדומה) צריכים להתאים לאביזרים הקיימים, או שהחיבור השגוי הופך החלפה פשוטה לעבודת עיבוד שבבי.
• דרגת דיוק וטווח לחץ.חיישן המפרט עבור טווח רחב אך פועל רוב הזמן בסמוך לתחתית הטווח מאבד רזולוציה משמעותית. התאמת הטווח ללחץ ההפעלה בפועל, לא רק למקסימום שהתהליך יכול לפגוע תיאורטית, מקבלת נתונים טובים יותר.
• הסמכות.ATEX או IECEx עבור אזורים מסוכנים, CE עבור שוק האיחוד האירופי, SIL2 עבור לולאות בטיחות - אלה אינם פריטי שורה אופציונליים אם אתר ההתקנה דורש אותם, וזמני ההובלה יכולים להימתח אם יחידה מאושרת עדיין אינה במלאי.
• הגנה על דיור וכניסה.IP65 לעומת IP67 לעומת דירוג טבילה מלא חשוב הרבה יותר בחוץ או בסביבות שטיפה מאשר בחדר פאנלים מבוקר-האקלים.

כל זה לא משתנה אם מד או אבסולוטי הוא סוג החיישן הנכון. זה כן קובע אם היחידה הספציפית שהוזמנה אכן תעבוד ברגע שהיא תגיע.

טעויות שכדאי להימנע

כמה דפוסים מופיעים שוב ושוב בבחירת משדר:

התייחסות ל"מדורג לשירות ואקום" כאל "התייחסות מוחלטת". הרבה משדרי מד יכולים לקרוא לטווח השלילי ליד אפס, אבל זו לא התייחסות מוחלטת, ודיוק ממש סביב האפס נוטה לסבול ביחידות שאינן מיועדות לכך.

החלפה של משדר חלופי שמקורו באקלים או גובה שונה ללא -איפוס מחדש לאחר ההתקנה. זה היסט קטן, אבל זה אמיתי, וקל לפספס אותו עד שמישהו מבחין שהקריאות לא ממש תואמות ליחידה הישנה.

מתן תחזוקת חומרי היבש להחליק על חיישנים מאווררים. הסחף הוא הדרגתי מספיק, כך שלעתים קרובות הוא מואשם בתהליך ולא במכשיר, במיוחד בסביבות לחות או חוף.

הזמנת משדרים אבסולוטיים עבור אפליקציות שלעולם לא מתקרבות לוואקום. הם בדרך כלל עולים יותר, ועבור לולאת לחץ פשוטה של ​​מיכל או קו, העלות הנוספת הזו לא קונה דבר שהתהליך צריך למעשה.

איפה כל סוג מופיע בשדה

מאייד ואקום בתהליך מזון או תרופתי צריך משדר מוחלט כדי לעקוב אחר כמה מתחת לאטמוספירה החדר באמת יושב. חיישן מד ייגמר מטווח שימושי ממש כשהחלק המשמעותי של התהליך מתחיל.

לתחנת משאבה או לולאת חלוקת מים אין שימוש אמיתי למדידה מוחלטת. מד לחץ ביחס לאטמוספירה הוא בדיוק המספר שמפעילים צריכים כדי לשפוט את ביצועי המשאבה מדי יום, ופשוט יותר לאמת אותו בשטח.

תאי נעילה של מוליך למחצה או-סרט דק- כמעט תמיד מציינים משדרים מוחלטים, שכן קריאות ואקום שניתנות לחזרה ללא תלות בתנודות לחץ HVAC הן כל הנקודה של המדידה.

שאלות נפוצות

האם ניתן להשתמש במשדר מד ביישום ואקום?

רק בקצה הרדוד. חיישן מד יכול להראות ערכים שליליים קטנים, אבל הרזולוציה והדיוק ליד ואקום אמיתי מוגבלים בתכנון. לכל דבר מעבר לשאוב קל, אבסולוט הוא ההתאמה הטובה יותר.

האם יש חשיבות לגובה אם התהליך הוא בתוך הבית והאקלים-מבוקר?

כן, גובה משפיע על הלחץ האטמוספרי המקומי ללא קשר למה שקורה בתוך הבית. בקרת האקלים משנה את הטמפרטורה והלחות, לא את ההתייחסות האטמוספרית הבסיסית שאליו חיישן מד פורקן.

האם משדר מד אטום זהה לאבסולוט?

לא. הוא מתייחס ללחץ פנימי קבוע קרוב לאטמוספירה הסטנדרטית, לא לוואקום אמיתי, כך שהוא מתנהג כמו יחידת מד בשימוש אך ללא נתיב האוורור הפתוח.

מדוע משדר מוחלט קורא בסביבות 14.7 psi באוויר הפתוח במקום אפס?

כי זה מתייחס לריק אמיתי, והלחץ האטמוספרי הסטנדרטי בגובה פני הים הוא בערך 14.7 psi מעל ההתייחסות הזו. משדר מד מוריד את הלחץ האטמוספרי החוצה באופן אוטומטי; אחד מוחלט לא.

התקן את המפרט בפעם הראשונה

המדד-לעומת-ההחלטה המוחלטת מסתכם בשאלה אחת: האם התהליך מצריך קריאה ביחס לאווירה המקומית, או כזו שמתקיימת ללא קשר אליה. רוב לולאות הלחץ היומיומיות נכללות בקטגוריה הראשונה. ואקום, תעופה וחלל ועבודה אטמוספרית מדויקת נכנסים לשני.

אם היישום עדיין לא ברור מטווח הפעולה בלבד, הנתיב המהיר ביותר הוא שליחה על פני טווח הלחץ, גובה ההתקנה והאם התהליך יורד אי פעם מתחת לאטמוספירה. זה בדרך כלל מספיק כדי לאשר את סוג החיישן והטווח הנכונים לפני שמזמינים משהו, במקום לגלות לאחר ההתקנה שהמספרים אינם מצטברים.

עדיין לא בטוח איזה מהם מתאים לתהליך שלך?

שלח לנו את טווח הלחץ, מדיית התהליך, גובה ההתקנה וכל דרישות הסמכה (CE, SIL2 וכו'), ואנו נוודא אם משדר לחץ מוחלט או מד הוא ההתאמה הנכונה, יחד עם טווח ואות פלט מתאים. רוב הפניות מקבלות המלצת מפרט בחזרה תוך יום עסקים אחד.

[בקש הצעת מחיר →]

צור קשר עכשיו

הפניות

• International Society of Automation (ISA) - תקנים ומינוח עבור מכשור תהליכים ומדידות לחץ.
• ASME B40.100, מדי לחץ ואביזרי מדידה, האגודה האמריקאית למהנדסי מכונות.
• נתוני התייחסות של המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) - על לחץ אטמוספרי סטנדרטי ומדידות ואקום.
• עיון טכני של אומגה הנדסה, יסודות מדידת לחץ.
• הערות טכניות של Emerson / Rosemount - סוגי התייחסות למשדרי לחץ ומבנה חיישנים.