لول ترانسمیترهای اختلاف فشاری

اندازه گیری سطح به وسیله ترانسمیترهای اختلاف فشار

اندازه گیری سطح مخازن روباز یا روبسته به روش های متنوعی صورت می گیرد. یکی از روش های پر کاربرد برای اندازه گیری سطح، استفاده از ترانسمیتر سطح اختلاف فشاری است که با این روش می توان به صورت پیوسته ارتفاع سطح را اندازه گرفت (Continuous Level Measurement). در این روش، اختلاف فشار قسمت حاوی سیال و قسمت بدون سیال در مخازن اندازه گیری شده و برمبنای آن میزان سطح سیال مشخص می شود. در حالت اندازه گیری سطح مخازن روباز، می بایست اختلاف فشار بین انتهای مخزن و اتمسفر اندازه گیری شود. در این حالت احتیاجی به ایجاد سوراخ در بالای مخزن و اتصال آن به ورودی فشارپایین (Low Pressure) ترانسمیتر نیست. چراکه این ورودی در حالت عادی دارای فشار اتمسفر است. بنابراین فقط لازم است ورودی فشار بالا (High Pressure) به قسمت پایین مخزن متصل شود. حالت دوم، اندازه گیری سطح در مخازن روبسته است. در این مخازن با بالا آمدن سطح سیال، فشار گاز موجود در بالای مخزن بیشتر می شود و دیگر برابر فشار اتمسفر نیست. بنابراین لازم است که ورودی فشار پایین و فشار بالای ترانسمیتر اختلاف فشاربه ترتیب به قسمت های بالا و پایین مخزن متصل شوند. در این حالت اختلاف فشار، متناسب با سطح مخزن است.

به ورودی فشار بالا پای خیس (Wet Leg) و به ورودی فشار پایین پای خشک یا (Dry Leg) گفته می شود. همچنین به نقطه اندازه گیری پایین مخزن نقطه تپینگ فشار بالا (HP Tapping Point) گفته می شود.

ملاحظات نصب

نصب این تجهیز به مخزن توسط دو شیر جدا کننده (Isolation Valve) انجام می شود.

در مواردی برای جلوگیری از تماس مستقیم سیال با ترانسمیتر از دیافراگم سیل استفاده می شود. این نوع اتصال معمولا در مواردی که سیال داخل مخزن دارای گرانروی یا ویسکوزیته بالا است، به کار می رود.

ورودی فشار بالا باید همسطح نقطه اتصال خود با مخزن باشد. در غیر اینصورت باید ملاحظات اختلاف ارتفاع در کالیبراسیون لحاظ گردد. همچنین برای جلوگیری از ایجاد ستون مایع در این حالت از یک مایع مرجع در ورودی فشار بالا استفاده می شود.

در موارد وجود ذرات بخار، برای جلوگیری از ایجاد ستون مایع در ورودی فشار بالا از یک دیگچه میعان (Condensate Pot) یا یک مایع مرجع در این ورودی استفاده می شود.

ملاحظات کالیبراسیون ترانسمیتر اختلاف فشار برای اندازه گیری سطح

همانطور که گفته شد، اختلاف فشار موجود در ترانسمیتر متناسب با ارتفاع سطح سیال در مخزن است و این تناسب به صورت خطی است. با در نظر گرفتن این نکته، در اندازه گیری سطح با روش اختلاف فشار، دو نوع کالیبراسیون با توجه به نوع نصب تجهیز انجام می شود. در ادامه به توضیح این دو مورد می پردازیم.

• نصب ترانسمیتر در بالا و پایین نقطه تپینگ فشار بالا باشد:

در این حالت در داخل پای خیس (Wet Leg)، سیال دارای ارتفاع است که این ارتفاع باید در محاسبات فشار سیال در نظر گرفته شده و از فشار اصلی مخزن که یا به آن اضافه گردد. در حالت نصب در بالای نقطه تپینگ فشار بالا احتمال شکل گیری حباب وجود دارد و در حالت نصب در پایین نقطه تپینگ فشار بالا، ستون مایع تشکیل می شود که باعث ایجاد خطا در محاسبات می شود.

• نصب ترانسمیتر دقیقا همسطح با نقطه تپینگ فشار بالا باشد:

در این مورد صرفا فشار ناشی از سیال داخل مخزن در محاسبات حداقل (Min) و حداکثر ارتفاع سطح به کار می رود. بنابراین این حالت بهترین نوع نصب است. زیرا حداقل ارتفاع در همان نقطه اتصال واقع شده است و خطای اندازه گیری هم به کمترین میزان خود می رسد.

خروجی ترانسمیترهای اختلاف فشار

همانگونه که پیشتر بیان شد ترانسمیترهای اختلاف فشار بعد از تقویت سیگنال دریافتی، می توانند انواع سیگنال آنالوگ 4 تا 20mA و 1 تا 5Vdc را ارسال کنند و همچنین عموما از پروتکل های ارتباطی Profibus و Fieldbus پشتیبانی می کنند.

مزایا و معایب استفاده از لول ترانسمیتر اختلاف فشاری

از مزایای استفاده از این روش میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• به راحتی روی مخازن نصب می شوند
• توسط یک شیر جدا کننده روی مخازن نصب می شوند که این مورد به راحتی تعمیرات و نگهداری کمک می کند.
• مقرون به صرفه
• نسبت به تلاطم مقاوم هستند.

از معایب آن نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• این نوع ترانسمیتر به تغییرات فشار به شدت حساس است
• برای اندازه گیری در حالت دو فازی (Interface) نمی توان از این روش استفاده کرد.
• برای سیالات با ویسکوزیته بالا استفاده از دیافراگم سیل لازم است.