כיצד לבחור חותם דיאפרגמה למכשירי לחץ?

נהלי ייצור תהליכים מודרניים דורשים דיוק ואמינות גדולים יותר ממכשירי מדידת הלחץ שלהם וביישומים מסוימים, בהם קיימים שיקולים כימיים או היגיינה, יתכן שיהיה צורך לבודד את מכשיר מדידת הלחץ ממדי התהליך.

בידוד זה מושג באמצעות דיאפרגמה רגישה ללחץ העשויה מחומר עמיד בפני מדיום התהליך וסגורה במערכת המותאמת לבסיס המכשיר. לאחר מכן מפנים את החלל בין הסרעפת לאלמנט המדידה, ממלאים בנוזל מילוי מתאים ואוטמים. לחץ התהליך מפעיל כוח על פניו החשופה של הסרעפת וכשהסרעפת מתגמשת, היא דוחפת פנימה ודוחסת את הנוזל שמועבר ישירות לאלמנט המדידה.

חותם סרעפת / יישום איטום כימי

לדעת איזה תהליך דורש שימוש באיטום דיאפרגמה הוא קריטי לשמירה על תקינותו ולהארכת חיי השירות של המכשיר. בדרך כלל נדרשת דיאפרגמה בתנאים הבאים:

• כאשר אמצעי התהליך מאכל בחלקי העבודה של מד לחץ רגיל או משדר.
• מדיום התהליך צמיג או מכיל חלקיקים מוצקים העלולים לגרום לחסימת הכניסה.
• מדיום התהליך נוטה להתמצק לאורך זמן, למשל, הוא עלול לקפוא עם ירידת הטמפרטורה או להתייצב כשהוא מתייבש.
• חשוב לבטל היווצרות חיידקים בחיבור התהליך כמו ביישומי מזון ומשקאות.

בעיות פוטנציאליות בבחירת חותם דיאפרגמה

הימנעות מטעויות נפוצות תשפר את הסיכוי לבחור ולהתקין בהצלחה אטם סרעפת.
* דיאפרגמה שקוטרה קטנה מדי או שאינה גמישה מספיק בכדי לאפשר התרחבות תרמית טבעית של נוזל המילוי, מה שמוביל לאפס תזוזות ולקריאות לחץ כוזבות.
* התהליך או טמפרטורות הסביבה עולים על טווח השירות המקובל של נוזל המילוי.
* ביישומי לחץ דיפרנציאלי, ייתכן שקריאות דיפרנציאליות קטנות מאוד אינן אפשריות בגלל כמות הכוח הנדרשת להנעת הסרעפת ואלמנט המדידה.
* אינרציית נוזל המילוי גדולה מהכוח הנדרש להזזת אלמנט המדידה.
* האורך והקוטר הפנימי של הנימים בשילוב עם צמיגות נוזל המילוי יוצרים עמידות, מה שמעלה את זמן תגובת המערכת לרמות לא מקובלות.
* טמפרטורת התהליך יכולה להשפיע על טמפרטורת הסביבה הקרובה לתהליך.
* יש לנקוט בזהירות בעת ציון מערכת איטום למדידת ואקום או לחץ ואקום גבוה. בעוד שהם פועלים כרגיל עבור יישומי הוואקום הסטנדרטיים, ככל שהלחץ מתקרב לוואקום מושלם, קשה יותר להשיג רמות דיוק מקובלות.

מאפיינים פונקציונליים

דיוק איטום הסרעפת ב -20 מעלות צלזיוס עשוי להשתנות בהתאם לתכונות הכימיות ויש להוסיף ערכים אלה למחלקת הדיוק של המכשיר. עם זאת, לא ניתן להבטיח את הדיוק של הוואקום מעבר ל -0,85 בר בביצועים סטנדרטיים. זאת בשל העובדה שרוב נוזלי המילוי מכילים כמויות מיקרוסקופיות של אוויר או גזים כלואים, הנוטים להתרחב משמעותית ככל שמתקרבים ללחץ של אפס מוחלט. הרחבה זו משפיעה על אלמנט המדידה במכשיר.

השפעת הטמפרטורה

מערכת חישת הלחץ השלמה מלאה בנוזל מילוי מתאים לתהליך בטמפרטורה ספציפית (בדרך כלל 20 מעלות צלזיוס) הנקראת טמפרטורת הייחוס. עלייה או ירידה של טמפרטורת הסביבה או של נוזל התהליך גורמים לשינוי פרופורציונאלי בנפח נוזל המילוי. כתוצאה מכך יש לכך השפעה על הלחץ הפנימי של מערכת החישה הסגורה שעלול לגרום לשגיאת אפס במכשיר. כדי למזער זאת, יש צורך לפצות על וריאצית הנפח הנגרמת על ידי הטמפרטורה. דיאפרגמות בקוטר קטן עשויות לפצות רק על וריאציה קטנה של נפח. מוצע להשתמש, על פי תנאי התהליך, באטמים כימיים עם דיאפרגמות בקוטר האפקטיבי הגדול ביותר האפשרי. יתר על כן, כאשר טמפרטורת התהליך עולה על 150 מעלות צלזיוס, אך נמוכה מ -250 מעלות צלזיוס, יש צורך להתקין את המכשיר עם מגדל קירור כדי למנוע את השפעות ההעברה התרמית בין אטם הסרעפת למכשיר. מעל 250 מעלות צלזיוס יש להשתמש בקו נימי כדי להגן על המכשיר מפני טמפרטורות תהליך גבוהות.

נוזל המילוי המשמש חשוב מאוד לטווח יישום הטמפרטורה של החותם הכימי, ולכן יש לקחת בחשבון את הטמפרטורות המינימליות והמקסימליות של מדיום התהליך. בנוסף נוזל המילוי חייב להיות תואם למדיום, במיוחד לתקשורת כגון חמצן או ליישומים בתעשיית המזון. זה חשוב במקרה שהסרעפת נפרצת וכתוצאה מכך נוזל המילוי מסוגל להתערבב עם מדיום התהליך.

מכשירי מדידת לחץ עם נימים

השימוש בנימים מאפשר קריאה מרחוק של המכשיר ומגביל את השפעות טמפרטורת התהליך (מעל 250 מעלות צלזיוס) על דיוק המכשיר. אורך נימי של 500 מ"מ מספיק בדרך כלל לשמירה על טמפרטורת המכשיר קרוב לערך הסביבה.

אורך הנימים צריך להיות קצר ככל האפשר. מומלץ לא לחרוג משישה מטרים מכיוון ששינוי הטמפרטורה באורך הנימים עשוי להשפיע על הדיוק וזמן התגובה.

מכשירי לחץ עם נימים דורשים אוגן או תושבת הרכבה בקיר או לוח מתאים עבור הרכבת מד הלחץ או המשדר. הבדל בגובה בין מכשיר הלחץ לאיטום הסרעפת מוסיף עלייה בשגיאה הכוללת עקב ההשפעות ההידרוסטטיות על נוזל המילוי, המכונה לעתים קרובות לחץ ראש. אם ידוע על הבדל כזה, יידרש פיצוי במהלך הייצור או איפוס נקודתי.

ניתן להתאים אטמי דיאפרגמה לרוב מדדי הלחץ, המשדרים או מתגי הלחץ. התחל לסיים את הייצור הביתי פונה לפיתוח חותמות מותאמות אישית ליישומי OEM ייחודיים והתאמה ומילוי של אטמי הסרעפת למכשירים של יצרנים אחרים יכולים להיעשות תוך עיכוב מינימלי.