Wrth i ddiwydiannau ledled y byd ymdrechu i wella rheolaeth prosesau, mae ansawdd mesuriadau proses yn aml yn cael ei anwybyddu; ond eto mae mesur ansawdd uchel yn ofynnol ar gyfer unrhyw ddatrysiad rheoli. Ni waeth pa mor soffistigedig yw eich system caffael data DCS, PLC, SCADA, neu cwmwl, heb ddata proses cywir a dibynadwy, nid oes ots.
Mae yna lawer o wahanol dechnolegau ar gael, ond y pwysau gwahaniaethol a ddefnyddir amlaf. Mae mesur lefel gan ddefnyddio trosglwyddydd pwysau gwahaniaethol yn defnyddio -egwyddorion wedi'u deall yn dda, wedi'i brofi yn y maes, ac yn cynnig manteision cost o gymharu â thechnolegau eraill. Fodd bynnag, mae gelyn mawr i fesur lefel pwysedd gwahaniaethol: tymheredd.
Gall tymheredd effeithio'n negyddol ar gywirdeb mesur lefel. Bydd yr erthygl hon yn esbonio pam mae tymheredd yn cael yr effaith hon a sut i'w liniaru.
Achos
Mae mesur lefel pwysedd gwahaniaethol yn gweithio trwy awgrymu lefel y tanc yn seiliedig ar y pwysau gwahaniaethol mesuredig. Er mwyn defnyddio'r dull pwysau gwahaniaethol, rhaid bod gan y cyfrwng mesuredig ddwysedd cyson. Mae'r pwysau a gynhyrchir gan yr hylif yn y tanc yn uwch na'r pwysau cyfeirio. Os yw'r trosglwyddydd yn defnyddio signal analog 4 i 20 mA, dylid ei osod fel bod y signal 4 mA yn cyfateb i'r pwysau pan fo'r tanc yn wag, ac mae'r signal 20 mA yn cyfateb i'r pwysau pan fydd y tanc yn llawn.
Gall y pwysau cyfeirio a grybwyllir yma amrywio yn dibynnu ar ddyluniad y tanc. Mae tanc agored yn agored i'r atmosffer ac yn defnyddio gwasgedd atmosfferig fel y cyfeirnod. Mewn tanc caeedig neu dan bwysau, y pwysedd cyfeirio yw'r pwysau ar ben y tanc.
Mewn tanc caeedig, mae ochr gwasgedd isel y trosglwyddydd wedi'i gysylltu â phen y tanc. Mae yna nifer o wahanol ddulliau cysylltu, megis torri gwlyb a sych. Fodd bynnag, mae un o'r dulliau mwyaf cyffredin yn defnyddio sêl bell wedi'i gysylltu trwy diwb capilari. Mae'r tiwb capilari wedi'i lenwi â hylif, sy'n trosglwyddo'r pwysau i'r synhwyrydd trosglwyddydd.
Yn y gosodiad hwn, mae'r trosglwyddydd pwysau gwahaniaethol yn mesur pwysedd y cyfrwng yn y tanc, y pwysau ar ben y tanc, a'r pen pwysau a gynhyrchir gan yr hylif llenwi yn y tiwb capilari. Yn y bôn, mae'r pwysau a gynhyrchir gan yr hylif llenwi fel trosglwyddydd yn mesur lefel tanc, ond mae'r tanc bob amser yn 100% yn llawn. Gall pob trosglwyddydd pwysau smart sydd ar y farchnad ar hyn o bryd fesur pwysedd pen capilari. Fodd bynnag, oherwydd bod yr hylif llenwi hwn wedi'i gynnwys mewn cyfaint fach iawn ac mewn tiwb hir iawn, mae tymheredd yn effeithio arno. Fel gyda phob hylif, mae newidiadau tymheredd yn achosi newidiadau mewn dwysedd (SG), sydd yn ei dro yn achosi newidiadau yn y pen pwysau a fesurir gan y trosglwyddydd. Fel y soniwyd yn gynharach, rhaid i'r dwysedd fod yn sefydlog i ddefnyddio'r dull pwysau gwahaniaethol.
Gall yr effaith tymheredd hon godi o sawl ffynhonnell wahanol. Gall gael ei achosi gan fod y capilari pwysedd uchel yn fyrrach na'r capilari gwasgedd isel, gan dymereddau gwahanol rhwng yr ochrau pwysedd uchel ac isel, neu gan fod y capilari yn rhy hir. Gellir cywiro'r rhain i gyd gyda-system lefel wedi'i dylunio'n dda.
Dulliau
Hyd capilari gwahanol: Mae'r diwydiant wedi dod o hyd i wahanol ddulliau i fynd i'r afael â'r gwallau a achosir gan y sefyllfa hon. Mae hyn yn cael ei achosi gan y gwahanol gyfeintiau o hylif llenwi ym mhob capilari. Mae capilarïau hirach yn cael eu heffeithio'n fwy na rhai byrrach. Mae hyn yn arwain at anghydbwysedd rhwng yr ochrau gwasgedd uchel a gwasgedd isel. Sut y gellir cywiro'r anghydbwysedd hwn? Cydbwyso nhw. Mae'r dull cyntaf yn syml ond yn effeithiol. Yn syml, gwnewch y ddau gapilari yr un hyd. Mae hyn yn sicrhau bod pob capilari yn profi'r un tymheredd pan gaiff ei lenwi â'r un cyfaint o hylif, gan felly gydbwyso'r effeithiau. Ail ddull yw cynnal yr un hyd capilari ond amrywio'r diamedr mewnol i gydbwyso'r effeithiau tymheredd. Mae'r ddau ddull yn effeithiol. Gall y dull cyntaf fod ychydig yn ddrutach ond yn haws i'w ddylunio. Mae'r ail ddull yn gofyn am rywfaint o ymdrech beirianyddol ymlaen llaw.
Gwahaniaeth Tymheredd: Mewn ffermydd tanc, mae'n gyffredin profi gwahaniaeth tymheredd rhwng y ddau gysylltiad proses ar danc. Nod dylunio fferm danciau yw gwasgu cymaint o danciau â phosibl i'r gofod lleiaf posibl. Mae'r cynllun hwn yn golygu bod y trosglwyddydd/cysylltiad proses bwysedd uchel/capilari pwysedd uchel yn y cysgod, tra bod y-cysylltiad proses pwysedd isel/capilari gwasgedd isel mewn golau haul uniongyrchol. Fel y gwyddom oll, mae gwahaniaeth tymheredd sylweddol rhwng golau haul uniongyrchol a chysgod. Yn debyg i'r datrysiad uchod, mae dyluniad y system mesur lefel yn mynnu bod y ddau gysylltiad proses / capilarïau yn "teimlo" yr un tymheredd. Yr ateb yw ychwanegu capilari cyfeirio at y system. Mae'r capilari cyfeirio wedi'i gysylltu â'r ochr gwasgedd isel a'i bwndelu gyda'i gilydd, gan ymestyn ochr yn ochr â'r capilari pwysedd uchel. Mae'r capilari cyfeirio hwn yn "trosglwyddo" tymheredd y capilari gwasgedd isel i'r capilari gwasgedd uchel. Mae'r ddau gapilari a'r capilari cyfeirio yn cyrraedd cydbwysedd tymheredd, gan ddileu unrhyw anghydbwysedd tymheredd.
Tiwbiau capilari hir: Po hiraf y tiwb capilari, y mwyaf yw'r effaith tymheredd ar y system. Defnyddir capilarïau hir mewn colofnau distyllu uchel, anweddyddion, ac unrhyw danciau storio uchel. Er y gall y dulliau uchod leihau'r effaith hon, mae hyd y capilari yn aml yn rhy hir ar gyfer y dulliau hyn. Mae hyn yn arwain at fesuriadau anghywir a lefelau hylif na ellir eu defnyddio. Felly, sut y gellir dileu effeithiau tymheredd yn y cymwysiadau hyn? Mae'r ateb yn syml-dileu'r tiwb capilari. Mae sawl cwmni ar y farchnad yn cynnig systemau sy'n disodli'r tiwb capilari gyda gwifrau trydanol. Mae gan y systemau hyn ddau synhwyrydd pwysau gwahanol, un wedi'i leoli ar y cysylltiad gwasgedd uchel a'r llall ar yr ochr gwasgedd isel. Mae'r ddau synhwyrydd yn cyfathrebu â'i gilydd trwy wifrau trydanol, nad yw tymheredd yn effeithio arno. Mae'r synhwyrydd ar y cysylltydd proses pwysedd uchel yn defnyddio gwybodaeth o'r synhwyrydd arall i gynhyrchu signal allbwn lefel. Mae gan y system hon anfanteision, a'r cyntaf yw pris. Mae'r system hon yn defnyddio dau drosglwyddydd, tra mai dim ond un sydd gan system sêl capilari safonol, gan ei gwneud ddwywaith mor ddrud. Yn ail, er bod y cywirdeb yn dda, gall system trosglwyddydd/tiwb capilari/sêl llengig wedi'i dylunio'n dda berfformio'n well na hi.
Casgliad
Gall tymheredd effeithio ar berfformiad y dyfeisiau hyn, ond gall datrysiad sydd wedi'i ddylunio'n dda liniaru'r effeithiau hyn. Mae defnyddio gwasgedd gwahaniaethol i fesur lefel y tanc yn ddull cost effeithiol profedig. Mae'n darparu mesur lefel cywir a dibynadwy ac yn trosglwyddo'r wybodaeth hon yn gyflym i'r rheolydd.
