Nulles{0}}punkta migrācija, kas pazīstama arī kā nulles-punkta nobīde, ir tehnisks pasākums, kas tiek veikts, lai pārvarētu nulles-punkta nobīdi, kas radusies diferenciālā spiediena līmeņa mērītāju uzstādīšanas laikā, kas radusies raidītāja spiediena krāna un tvertnes spiediena krāna neatbilstības dēļ vai izolācijas pasākumu īstenošanas dēļ.
Instrumenta uzstādīšanas laikā tādu iemeslu dēļ kā aprīkojuma uzstādīšanas vieta un tehnoloģiskā personāla viegla apkope un darbība, raidītājs ne vienmēr var atrasties tajā pašā horizontālajā plaknē kā spiediena krāns. Turklāt, ja mērītā vide ir ļoti kodīgs vai viskozs šķidrums, to nevar tieši ievadīt raidītājā; ir jāuzstāda izolācijas šķidruma tvertne, lai pārraidītu spiediena signālu un novērstu mērītā instrumenta koroziju. Šādos gadījumos jāņem vērā mērītās vides un izolācijas šķidruma kolonnas ietekme uz manometra rādījumu. Lai novērstu uzstādīšanas vietas vai izolācijas šķidruma ietekmi uz manometra rādījumu, ir nepieciešama nulles-punkta migrācija. Lietojot diferenciālā spiediena devējus, ir jāpievērš uzmanība pieejamajam diapazonam, tostarp silikona eļļas migrācijai, īpaši maza -diapazona diferenciālā spiediena devējiem. Nulles-punkta migrāciju var iedalīt trīs galvenajās kategorijās: bez migrācijas, negatīva migrācija un pozitīva migrācija.
Darba princips
Izmantojot diferenciālā spiediena līmeņa mērītāju, lai mērītu šķidruma līmeni, nulles{0}}punkta nobīde parasti ir problēma dažādu uzstādīšanas vietu dēļ. Ir trīs scenāriji: bez nobīdes, pozitīva nobīde un negatīva nobīde.
Nav maiņas (zemspiediena{0}}piespiešanas līnija ir tukša)
Slēgtai uzglabāšanas tvertnei vai reakcijas tvertnei ļaujiet apakšējam spiedienam būt P, bet spiedienam virs šķidruma virsmas ir P3, un šķidruma līmeņa augstums ir H, tad mums ir: P=P³ + Hpg
Kur: p ir vides blīvums, un g ir gravitācijas paātrinājums.
ΔP=P - P³=ZS
Parasti ir zināms mērītās vides blīvums. Spiediena starpība ΔP ir tieši proporcionāla šķidruma līmeņa augstumam H; mērot spiediena starpību, var noteikt šķidruma līmeņa augstumu.
Pozitīva migrācija (zema-spiediena pieskāriena līnija ir tukša)
Negatīvā migrācija
Kad mēramais konteiners ir atvērts, gāzes fāzes spiediens ir atmosfēras spiediens. Diferenciālā spiediena mērītāja negatīvā spiediena kameru var izvadīt atmosfērā, un manometru var izmantot arī šķidruma līmeņa mērīšanai. Ja tvertne ir aizvērta, diferenciālā spiediena mērītāja negatīvā spiediena kamera ir jāsavieno ar tvertnes gāzes fāzi.
Piemērs bez migrācijas:
Diferenciālā spiediena līmeņa mērītāji mēra spiedienu ar diferenciālo spiedienu, kas rodas starp šķidrumu un raidītāja pozitīvā un negatīvā spiediena kamerām. Ja raidītāja pozitīvā un negatīvā spiediena kamera un tvertnes spiediena mērīšanas punkts atrodas vienā horizontālā plaknē, kad H=0, ΔP=0; tas ir, ΔP=Ppozitīvs-Pnegatīvs=ρgH, un spiediens mainīsies lineāri, palielinoties šķidruma līmenim.
Ja šķidruma blīvums uzglabāšanas tvertnē ir 1,2 un šķidruma līmenis svārstās 0-4m robežās, aprēķiniet raidītāja diapazonu.
Risinājums: saskaņā ar formulu: ΔP=Ppozitīvs - Pneimonija=ρgH
Pilnā līmenī: P1=1.2 × 9,8 × 4=47.06 kPa
Tukšā līmenī: P1=1.2 × 9,8 × 0=0 kPa
Gan pilnā, gan tukšā līmenī: P2=0 kPa
Raidītāja diapazons ir: 0-47,06 kPa
Pozitīvas migrācijas piemērs:
Ja diferenciālā spiediena raidītājs atrodas pozīcijā h zem šķidruma līmeņa atskaites plaknes, ir nepieciešama pozitīva migrācija.
Ja šķidruma blīvums uzglabāšanas tvertnē ir 1,2 un šķidruma līmenis H svārstās diapazonā no 0 līdz 4 m, kur h ir 1 m, aprēķiniet raidītāja diapazonu.
Risinājums: saskaņā ar formulu: ΔP=Ppozitīvs - Pneimonija=ρgH
Zema-spiediena puse P2: tā kā tā ir atvērta atmosfērai, tiek pieņemts, ka tā ir 0.
Augsta-spiediena puse P1: P1=ρg(H + h)
Pie pilna šķidruma līmeņa: P1=1.2 × 9,8 × (4 + 1)=58.8 kPa
Tukša šķidruma līmenī: P1=1.2 × 9,8 × (0 + 1)=11.76 kPa
Raidītāja diapazons ir: 11.76 - 58.8 kPa
Secinājums: šī raidītāja pozitīvās nulles{0}}punkta migrācijas iemesls ir tas, ka pat tad, ja šķidruma līmenis ir 0, raidītāja pozitīvā spiediena pusē joprojām tiek piemērots šķidruma līmeņa spiediens 11,76 kPa.
Negatīvās migrācijas piemērs:
Attēlā redzamajā šķidruma līmeņa mērīšanas sistēmā gāzes fāzes spiediena virzošā caurule ir piepildīta nevis ar gāzi, bet ar kondensātu (kura blīvums ir aptuveni vienāds ar ūdens blīvumu traukā).
Ja ūdens blīvums uzglabāšanas tvertnē ir 1,0, šķidruma līmenis H svārstās diapazonā no 0 līdz 2 m un H0 ir 2,5 m, aprēķiniet raidītāja diapazonu.
Risinājums: saskaņā ar formulu: ΔP=Ppozitīvs - Pneimonija=ρgH
Zema-spiediena puse P2: P2=ρgH0
Augsta-spiediena puse P1: P1=ρgH
Zema-spiediena puse pilnā līmenī: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
Zema-spiediena puse tukšā līmenī: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
Augsta-spiediena puse pilnā līmenī: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa
Augsta-spiediena puse tukšā līmenī: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa =1.0 × 9,8 × 0=0 kPa
Saskaņā ar formulu: ΔP=Ppozitīvs - Pnegatīvs
Pilnā līmenī: ΔP=19.6 - 24.5=-4.9 kPa
Tukšā līmenī: ΔP=0 - 24.5=-24.5 kPa
Raidītāja diapazons ir: -24,5 līdz -4,9 kPa
Secinājums: šī raidītāja nulles{0}}punkta negatīvās migrācijas iemesls ir tas, ka tad, kad šķidruma līmenis ir 0, raidītāja negatīvā spiediena pusē joprojām tiek piemērots -24,5 kPa šķidruma līmeņa spiediens.
Rezumējot: Ja šķidruma līmenis ir 0, ja ΔP > 0, raidītājam nepieciešama pozitīva migrācija; ja ΔP < 0, raidītājam nepieciešama negatīva migrācija; ja ΔP=0, migrācija nav nepieciešama.
Raidītāja uzstādīšanas vietas ietekme uz šķidruma līmeni
A: Dubultā{0}}atloka līmeņa mērītājs ir uzstādīts zem aizzīmogotā konteinera apakšējā atloka horizontālās līnijas, un raidītājs ir uzstādīts zem aizzīmogotā konteinera apakšējā atloka horizontālās līnijas, kā parādīts tālāk esošajā attēlā.
Pieņemot, ka ρvidējsir barotnes blīvums=1.5, ρ0ir silikona eļļas blīvums=0.93, H0ir vidējais diapazons (0–5 m), H1 = 1m, H2= 6m, atrodiet raidītāja diapazonu.
Risinājums:
Diapazons: ΔP=ρvidējs × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa
Augsta-spiediena puses tukšā šķidruma līmeņa spiediens: P(+)=ρ0 × g × H1= 0.93 × 9,8 × 1=9.114 kPa
Zema-spiediena puses tukša šķidruma līmeņa spiediens: P(-)=ρ0 × g × H2= 0.93 × 9,8 × 6=54.684 kPa
Spiediena starpība tukšā šķidruma līmenī: ΔP=P(+) - P(-)=9. 114 - 54.684=-45.57 kPa Spiediena starpība pilnā līmenī: ΔP=Spiediena starpība tukšā līmenī ΔP + Diapazona vērtība ΔP=-45.57 + 73.5=27.93 kPa Raidītāja diapazons: -45,93 līdz kPa2.
B: dubultā{0}}atloka līmeņa mērītājs ir uzstādīts noslēgtā konteinera atloka horizontālās līnijas vidū, un raidītājs ir uzstādīts noslēgtā konteinera augstā un zemā atloka horizontālās līnijas vidū, kā parādīts attēlā tālāk.
Pieņemot, ka ρvidējsir barotnes blīvums=1.5, ρ0ir silikona eļļas blīvums=0.93, H0ir vidējais diapazons (0–5 m), H1 = 2m, H2= 3m, atrodiet raidītāja diapazonu.
Risinājums: Diapazons: ΔP=ρvidējs × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Augsta-spiediena puses gaisa līmeņa spiediens: P(+)=ρ0×g×-H1=0.93×9,8×-2=-18.228Kpa Zema-spiediena pusē tukša šķidruma līmeņa spiediens: P(-)=ρ0×g×H2=0.93×9,8×3=27.342Kpa Spiediena starpība tukša šķidruma līmenī: ΔP=P(+)-P(-)=-18.228-27.342=-45.57Kpa Spiediena starpība pilnā šķidruma līmenī, spiediena starpība}P{ mp2: ΔP} šķidruma līmenis ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa raidītāja diapazons: -45,57 līdz 27,93 Kpa
C: divu -atloku diferenciālā spiediena raidītājs ir uzstādīts virs aizzīmogotā konteinera augstākā-gala atloka horizontālās līnijas, kā parādīts tālāk esošajā attēlā.
Pieņemot, ka ρvidējsir barotnes blīvums=1.5, ρ0ir silikona eļļas blīvums=0.93, H0ir vidējais diapazons (0–5 m), H1 = 6m, H2= 1m, atrodiet raidītāja diapazonu.
Risinājums: diapazons
ΔP = ρvidējs × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Augsta-spiediena sānu gaisa līmeņa spiediens: P(+)=ρ0×g×(-H1)=0.93×9,8×-6=-54.684Kpa Zema-spiediena pusē tukša šķidruma līmeņa spiediens: P(-)=ρ0×g×(-H2)=0.93×9,8×-1=-9.114Kpa Spiediena starpība tukša šķidruma līmenī: ΔP=P(+)-P(-)=-54.684-(-K) spiediena starpība pie pilna šķidruma līmeņa. ΔP=tukša šķidruma līmeņa spiediena starpība ΔP+diapazona vērtība ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Raidītāja diapazons: -45,57 līdz 27,93 Kpa
Secinājums: no iepriekšminētajiem aprēķiniem var secināt, ka dubultā-atloka līmeņa raidītāja diapazons un nulles punkta nobīde ir vienādi neatkarīgi no tā uzstādīšanas vietas. Faktiskajā instalācijā ir ieteicama pirmā uzstādīšanas metode. Pārējās divas metodes ir pakļautas silikona eļļas pretplūsmai, izraisot diafragmas izliekšanos un raidītāja bojājumus.
Uzstādīšanas piesardzības pasākumi
Diferenciālie spiediena līmeņa mērītāji šobrīd ir visplašāk izmantotais līmeņa mērīšanas instrumentu veids. Procesa prasību un dažkārt ekonomisku iemeslu dēļ, piemēram, taupot spiedienu-vadošu cauruļu materiālu, diferenciālā spiediena līmeņa mērītāji bieži tiek uzstādīti skarbos darba apstākļos. Pareiza līmeņa mērītāja un spiedienu{3}}vadošās caurules uzstādīšana tieši ietekmē tā mērījumu precizitāti.
Lai nodrošinātu optimālu uzstādīšanu, ir jāievēro šādi piesardzības pasākumi:
1. Novērst raidītāja tiešu saskari ar kodīgu vai pārkarsētu mērīšanas līdzekli;
2. Novērst nogulšņu uzkrāšanos spiedienu vadošajā caurulē;
3. Spiedienu{1}}vadošajai caurulei jābūt pēc iespējas īsākai;
4. Šķidruma kolonnas galvai abās spiedienu vadošajās caurulēs jābūt līdzsvarotām;
5. Spiedienu{1}}vadošā caurule ir jāuzstāda vietā ar minimālu temperatūras gradientu un mitruma svārstībām, bez triecieniem un vibrācijām.
Lai samazinātu kļūdu skaitu, var izmantot šādas metodes:
1. Spiedienu{1}}vadošajai caurulei jābūt pēc iespējas īsākai;
2. Mērot šķidrumus vai tvaikus, spiedienu vadošā caurule ir jāpievieno uz augšu ar procesa cauruļvadu ar slīpumu, kas nav mazāks par 1/12;
3. Gāzes mērījumiem spiedienu vadošā caurule ir jāsavieno uz leju ar procesa cauruļvadu ar slīpumu, kas nav mazāks par 1/12;
4. Šķidruma spiedienu -vadošo cauruļu izvietojumam ir jāizvairās no augstākajiem punktiem, savukārt gāzes spiedienu-vadošo cauruļu izvietojumam jāizvairās no zemiem punktiem;
5. Abām spiedienu{1}}vadošajām caurulēm jābūt vienādām temperatūrām;
6. Lai izvairītos no berzes ietekmes, spiedienu vadošās caurules diametram jābūt pietiekami lielam;
7. Spiedienu vadošajā caurulē, kas piepildīta ar šķidrumu, nedrīkst būt gāze;
8. Izmantojot izolējošu šķidrumu, šķidruma līmenim abās spiedienu vadošajās caurulēs ir jābūt vienādiem.
Kopējo kļūdu analīze
1. Lielas šķidruma līmeņa svārstības
* Lielas vidējās vai stipras iztvaikošanas svārstības;
* Aizsprostojums augšējā vai apakšējā spiedienu{0}}vadošajā caurulē;
* Kapilārās caurules bojājumi, kas izraisa vidēju noplūdi;
* Diafragmas bojājumi;
* Pārmērīga siltuma izsekošanas temperatūra.
2. Displejā nav izmaiņu: izplūdes vārsts nav atvērts vai spiediena līnija ir bloķēta; piespiedu signāls netiek atcelts; shēmas plate ir bojāta vai bojāta; diafragma ir bojāta; pozitīvie un negatīvie kapilāri tiek izspiesti vienlaikus, izraisot cauruļvada aizsprostojumu vai bojājumus.
3. Maksimālā (minimālā) indikācija: zema-spiediena pusē (augsta-spiediena pusē) ir noplūde; diafragma ir bojāta; kapilārs ir bojāts; spiediena vārsts zemā-spiediena pusē (augsta-spiediena pusē) nav atvērts vai ir bloķēts.
4. Indikācija pārāk augsta (pārāk zema): Spiediena vārsts zemā-spiediena pusē (augsta-spiediena pusē) nav pietiekami atvērts; ventilācijas aizbāznis ir noplūdis; instrumenta migrācija nav precīzi aprēķināta, konfigurācija nav pareizi iestatīta vai instruments nav pareizi kalibrēts.
5. Nav indikācijas: signāla līnija ir vaļīga vai tai ir slikts savienojums; ir izdedzis strāvas drošinātājs; ir bojāta drošības barjera; shēmas plate ir bojāta.
