Как выбрать разделительную диафрагму для приборов, работающих под давлением?

Современные технологические процессы производства требуют все большей точности и надежности от приборов для измерения давления, а в некоторых приложениях, где есть химические или гигиенические соображения, может возникнуть необходимость изолировать прибор для измерения давления от технологической среды.

Эта изоляция достигается за счет использования чувствительной к давлению диафрагмы, изготовленной из материала, устойчивого к технологической среде, и заключенной в систему, установленную на основании прибора. Затем пространство между диафрагмой и измерительным элементом вакуумируется, заполняется подходящей заполняющей жидкостью и герметизируется. Давление процесса оказывает давление на открытую поверхность диафрагмы, и, когда диафрагма изгибается, она толкает внутрь и сжимает жидкость, которая направляется непосредственно в измерительный элемент.

Применение разделительной диафрагмы / химического уплотнения

Знание того, какой процесс требует использования разделительной диафрагмы, имеет решающее значение для сохранения целостности и продления срока службы прибора. Диафрагма обычно требуется при следующих условиях:

• Когда технологическая среда вызывает коррозию рабочих частей стандартного манометра или преобразователя.
• Технологическая среда вязкая или содержит твердые частицы, которые могут стать причиной блокировки входа.
• Технологическая среда со временем склонна к затвердеванию, например, она может замерзнуть при понижении температуры или затвердеть при высыхании.
• Важно исключить образование бактерий в технологическом соединении, например, при производстве продуктов питания и напитков.

Возможные проблемы при выборе разделительной диафрагмы

Избежание типичных ошибок повысит шансы на успешный выбор и установку разделительной диафрагмы.
* Мембрана слишком малого диаметра или недостаточно гибкая, чтобы обеспечить естественное тепловое расширение заполняющей жидкости, что приводит к смещению нуля и ложным показаниям давления.
* Температура процесса или окружающей среды превышает допустимый диапазон использования заполняющей жидкости.
* В приложениях с перепадом давления получение очень малых дифференциальных показаний может оказаться невозможным из-за силы, необходимой для приведения в действие диафрагмы и измерительного элемента.
* Инерция заполняющей жидкости превышает силу, необходимую для перемещения измерительного элемента.
* Длина и внутренний диаметр капилляра в сочетании с вязкостью заполняющей жидкости создают сопротивление, увеличивая время отклика системы до неприемлемых уровней.
* Температура процесса может влиять на температуру окружающей среды вблизи процесса.
* Следует соблюдать осторожность при выборе системы уплотнения для измерения вакуума или высокого вакуумного давления. Хотя они работают нормально для большинства стандартных вакуумных приложений, по мере приближения давления к идеальному вакууму достижение приемлемых уровней точности становится все труднее.

Функциональные характеристики

Точность разделительной диафрагмы при 20 ° C может варьироваться в зависимости от химических свойств, и эти значения должны быть добавлены к классу точности прибора. Однако точность вакуума не может быть гарантирована выше -0,85 бар в стандартном исполнении. Это связано с тем, что большинство заполняющих жидкостей содержат микроскопические количества воздуха или захваченных газов, которые имеют тенденцию значительно расширяться при приближении к абсолютному нулю давления. Это расширение влияет на измерительный элемент в приборе.

Влияние температуры

Вся система измерения давления заполнена соответствующей технологической жидкостью для заполнения при определенной температуре (обычно 20 ° C), называемой эталонной температурой. Увеличение или уменьшение температуры окружающей среды или технологической жидкости приводит к пропорциональному изменению объема заполняющей жидкости. Следовательно, это влияет на внутреннее давление замкнутой сенсорной системы, что может привести к нулевой ошибке в приборе. Чтобы свести к минимуму это, необходимо компенсировать изменение объема, вызванное температурой. Диафрагмы малого диаметра могут компенсировать только небольшое изменение объема. В зависимости от условий процесса рекомендуется использовать химические разделители с диафрагмами максимально возможного эффективного диаметра. Более того, когда температура процесса превышает 150 ° C, но ниже 250 ° C, необходимо установить прибор с градирней, чтобы избежать эффектов теплопередачи между разделительной диафрагмой и прибором. При температуре выше 250 ° C следует использовать капиллярную линию для защиты прибора от высоких температур процесса.

Используемая заполняющая жидкость очень важна для диапазона температур применения химического затвора, поэтому необходимо учитывать минимальную и максимальную температуры технологической среды. Кроме того, заполняющая жидкость должна быть совместима со средой, особенно с такими средами, как кислород, или для применений в пищевой промышленности. Это важно в случае разрыва диафрагмы, и в результате заполняющая жидкость может смешиваться с технологической средой.

Приборы для измерения давления с капилляром

Использование капилляра позволяет дистанционно считывать показания прибора и ограничивает влияние температуры процесса (выше 250 ° C) на точность прибора. Длина капилляра 500 мм обычно достаточна для поддержания температуры прибора близкой к температуре окружающей среды.

Длина капилляра должна быть как можно короче. Рекомендуется не превышать шесть метров, поскольку изменение температуры на длине капилляра может повлиять на точность и время отклика.

Для приборов измерения давления с капилляром требуется подходящий фланец или кронштейн для монтажа на стене или панели, чтобы установить манометр или преобразователь. Разница в высоте между прибором для измерения давления и разделительной диафрагмой увеличивает общую погрешность из-за гидростатического воздействия на заполняющую жидкость, часто называемого напором. Если такая разница известна, потребуется компенсация во время производства или точечного обнуления.

Мембранные разделители могут быть установлены на большинство манометров, преобразователей или реле давления. Внутреннее производство обеспечивает разработку индивидуальных уплотнений для уникальных OEM-приложений, а установку и заполнение разделительных диафрагм для приборов других производителей можно выполнить с минимальной задержкой.