در فرآیند تولید و ساخت صنعتی، برخی از مخازن اندازه‌گیری شده به راحتی متبلور می‌شوند، بسیار چسبناک، بسیار خورنده و به راحتی جامد می‌شوند. فرستنده‌های فشار دیفرانسیلی تک و دو فلنج اغلب در این موارد استفاده می‌شوند. مانند: مخازن، برج‌ها، کتری‌ها و مخازن در کارخانه‌های کک‌سازی؛ مخازن ذخیره مایع برای تولید واحدهای تبخیرکننده، مخازن ذخیره سطح مایع برای کارخانه‌های گوگردزدایی و نیترات‌زدایی. هر دو نوع تک و دو فلنج کاربردهای زیادی دارند، اما با تفاوت بین باز و بسته متفاوت هستند. مخازن باز تک فلنج می‌توانند مخازن بسته باشند، در حالی که فلنج‌های دوتایی مخازن بسته بیشتری برای کاربران دارند.
اصل فرستنده فشار تک فلنج برای اندازه گیری سطح مایع
ترانسمیتر فشار تک فلنجی با اندازه‌گیری چگالی مخزن باز، اندازه‌گیری سطح ظروف باز، تبدیل سطح را انجام می‌دهد.
هنگام اندازه‌گیری سطح مایع یک ظرف باز، ترانسمیتر در نزدیکی کف ظرف نصب می‌شود تا فشار مربوط به ارتفاع سطح مایع بالای آن را اندازه‌گیری کند. همانطور که در شکل ۱-۱ نشان داده شده است.
فشار سطح مایع ظرف به سمت فشار بالای ترانسمیتر متصل است و سمت فشار پایین به اتمسفر متصل است.
اگر پایین‌ترین سطح مایع در محدوده تغییر سطح مایع اندازه‌گیری شده بالاتر از محل نصب فرستنده باشد، فرستنده باید مهاجرت مثبت را انجام دهد.
شکل ۱-۱ مثالی از اندازه‌گیری مایع در ظرف درباز
فرض کنید X فاصله عمودی بین پایین‌ترین و بالاترین سطح مایع مورد اندازه‌گیری باشد، X=3175 میلی‌متر.
Y فاصله عمودی از دریچه فشار ترانسمیتر تا پایین‌ترین سطح مایع است، y=635mm. ρ چگالی مایع است، ρ=1.
h حداکثر هد فشار تولید شده توسط ستون مایع X، بر حسب کیلوپاسکال است.
e فشار تولید شده توسط ستون مایع Y، بر حسب کیلوپاسکال است.
1mH2O=9.80665Pa (همان زیر)
محدوده اندازه‌گیری از e تا e+h است، بنابراین: h=X·ρ=3175×1=3175mmH2O=31.14KPa
e=y·ρ=635×1=635mmH2O=6.23KPa
یعنی محدوده اندازه‌گیری فرستنده 6.23KPa ～37.37KPa است.
به طور خلاصه، ما در واقع ارتفاع سطح مایع را اندازه می‌گیریم:
ارتفاع سطح مایع H=(P1-P0)/(ρ*g)+D/(ρ*g);
توجه: P0 فشار اتمسفر فعلی است؛
P1 مقدار فشار اندازه‌گیری سمت فشار بالا است؛
D میزان مهاجرت صفر است.
اصل فرستنده فشار دو فلنج برای اندازه گیری سطح مایع
ترانسمیتر فشار دو فلنجه با اندازه‌گیری چگالی مخزن آب‌بندی شده، تبدیل سطح را انجام می‌دهد: اتصال ضربه‌ای خشک
اگر گاز بالای سطح مایع متراکم نشود، لوله اتصال در سمت کم فشار ترانسمیتر خشک باقی می‌ماند. این وضعیت، اتصال پایلوت خشک نامیده می‌شود. روش تعیین محدوده اندازه‌گیری ترانسمیتر همانند روش تعیین سطح مایع در یک ظرف باز است. (شکل 1-2 را ببینید).
اگر گاز روی مایع متراکم شود، مایع به تدریج در لوله هدایت فشار در سمت فشار پایین فرستنده جمع می‌شود که باعث ایجاد خطاهای اندازه‌گیری می‌شود. برای از بین بردن این خطا، لوله هدایت فشار سمت فشار پایین فرستنده را از قبل با مایع خاصی پر کنید. به این وضعیت اتصال هدایت فشار مرطوب می‌گویند.
در شرایط فوق، یک هد فشار در سمت فشار پایین ترانسمیتر وجود دارد، بنابراین باید مهاجرت منفی انجام شود (شکل 1-2 را ببینید)
شکل ۱-۲ نمونه‌ای از اندازه‌گیری مایع در ظرف دربسته
فرض کنید X فاصله عمودی بین پایین‌ترین و بالاترین سطح مایع مورد اندازه‌گیری باشد، X=2450 میلی‌متر. Y فاصله عمودی از دریچه فشار ترانسمیتر تا پایین‌ترین سطح مایع است، Y=635 میلی‌متر.
Z فاصله از بالای لوله هدایت فشار پر از مایع تا خط پایه فرستنده است، Z=3800mm،
ρ1 چگالی مایع است، ρ1=1.
ρ2 چگالی مایع پرکننده مجرای جانبی کم‌فشار است، ρ1=1.
h حداکثر هد فشار تولید شده توسط ستون مایع مورد آزمایش X، بر حسب کیلوپاسکال است.
e حداکثر هد فشار تولید شده توسط ستون مایع مورد آزمایش Y، بر حسب کیلوپاسکال است.
s فشار تولیدی توسط ستون مایع فشرده Z بر حسب کیلوپاسکال است.
محدوده اندازه‌گیری از (es) تا (h+es) است، پس
h=X·ρ1=2540×1 =2540mmH2O =24.9KPa
e=Y·ρ1=635×1=635mmH2O =6.23KPa
s=Z·ρ2=3800×1=3800mmH2O=37.27KPa
بنابراین: es=6.23-37.27=-31.04KPa
h+e－s=24.91+6.23－37.27=－6.13KPa
نکته: به طور خلاصه، ما در واقع ارتفاع سطح مایع را اندازه‌گیری می‌کنیم: ارتفاع سطح مایع H=(P1-PX)/(ρ*g)+D/(ρ*g);
توجه: PX برای اندازه‌گیری مقدار فشار سمت کم‌فشار است؛
P1 مقدار فشار اندازه‌گیری سمت فشار بالا است؛
D میزان مهاجرت صفر است.
اقدامات احتیاطی نصب
نصب فلنج تکی مهم است
۱. هنگامی که از فرستنده غشایی ایزولاسیون تک فلنج برای مخازن باز برای اندازه‌گیری سطح مایع مخازن مایع باز استفاده می‌شود، سمت L رابط سمت فشار پایین باید رو به اتمسفر باشد.
۲. برای مخزن مایع آب‌بندی‌شده، لوله هدایت فشار برای هدایت فشار در مخزن مایع باید در سمت L رابط سمت کم‌فشار لوله‌کشی شود. این لوله، فشار مرجع مخزن را مشخص می‌کند. علاوه بر این، همیشه شیر تخلیه سمت L را باز کنید تا میعانات در محفظه سمت L تخلیه شود، در غیر این صورت باعث ایجاد خطا در اندازه‌گیری سطح مایع خواهد شد.
۳. فرستنده می‌تواند همانطور که در شکل ۱-۳ نشان داده شده است، به نصب فلنج در سمت فشار بالا متصل شود. فلنج در سمت مخزن عموماً یک فلنج متحرک است که در آن زمان ثابت است و می‌توان آن را با یک کلیک جوش داد که برای نصب در محل مناسب است.
شکل ۱-۳ نمونه نصب فرستنده سطح مایع از نوع فلنجی
۱) هنگام اندازه‌گیری سطح مایع مخزن مایع، پایین‌ترین سطح مایع (نقطه صفر) باید در فاصله ۵۰ میلی‌متر یا بیشتر از مرکز دیافراگم سیل سمت فشار بالا تنظیم شود. شکل ۱-۴:
شکل ۱-۴ نمونه نصب مخزن مایع
۲) دیافراگم فلنج را همانطور که در برچسب فرستنده و سنسور نشان داده شده است، در سمت فشار بالا (H) و پایین (L) مخزن نصب کنید.
۳) به منظور کاهش تأثیر اختلاف دمای محیط، لوله‌های مویین در سمت فشار بالا را می‌توان به هم گره زد و ثابت کرد تا از تأثیر باد و لرزش جلوگیری شود (لوله‌های مویین قسمت فوق العاده بلند باید به هم نورد شده و ثابت شوند).
۴) در حین عملیات نصب، سعی کنید تا حد امکان فشار افت مایع آب بندی به دیافراگم سیل وارد نشود.
۵) بدنه فرستنده باید در فاصله‌ای بیش از ۶۰۰ میلی‌متر پایین‌تر از قسمت نصب دیافراگم سیل فلنجی سمت فشار بالا نصب شود، به طوری که افت فشار مایع سیل مویین تا حد امکان به بدنه فرستنده اضافه شود.
۶) البته، اگر به دلیل محدودیت شرایط نصب، امکان نصب آن در فاصله ۶۰۰ میلی‌متر یا بیشتر پایین‌تر از قسمت نصب قطعه آب‌بند دیافراگمی فلنجی وجود نداشته باشد. یا زمانی که بدنه فرستنده به دلایل عینی فقط می‌تواند بالای قطعه نصب آب‌بند فلنجی نصب شود، موقعیت نصب آن باید با فرمول محاسبه زیر مطابقت داشته باشد.
۱) h: ارتفاع بین قطعه نصب دیافراگم سیل فلنج از راه دور و بدنه فرستنده (میلی‌متر)؛
① وقتی h≤0 باشد، بدنه فرستنده باید بالاتر از h (میلی‌متر) زیر قسمت نصب دیافراگم سیل فلنج نصب شود.
② وقتی h>0 باشد، بدنه فرستنده باید زیر h (میلی‌متر) بالای قسمت نصب دیافراگم سیل فلنج نصب شود.
۲) P: فشار داخلی مخزن مایع (Pa abs)؛
۳) P0: حد پایین فشار مورد استفاده توسط بدنه فرستنده؛
۴) دمای محیط: -۱۰ تا ۵۰ درجه سانتیگراد.
زمان ارسال: ۱۵ دسامبر ۲۰۲۱