خطوط سنجش فشار

در این مقاله با خطوط سنجش فشار، تست دینامیکی خطوط ایمپالس و علل خطا در اندازه گیری فشار آشنا خواهید شد.

🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل

منظور شما از فشار دینامیک چیست؟

• فشار دینامیکی به عنوان فشار یک سیال مانند گاز یا مایع، انتقال تکانه از مولکول ها به جسمی است که فشار روی آن اعمال می شود.
• اندازه فشار بستگی به تعداد مولکول ها و تکانه مولکول هایی دارد که بر سطحی که فشار روی آن اندازه گیری می شود تأثیر می گذارد.
• از نظر ریاضی، فشار P به طور کلی به عنوان نیروی خالص F، عمود بر سطحی از سطح A نشان داده می شود. P= F/A
• هنگامی که فشار برای مدت زمان قابل توجهی در طول اندازه گیری کامل ثابت بماند، به آن فشار استاتیک می گویند.
• از سوی دیگر، زمانی که فشار در یک دوره زمانی خاص در طول اندازه‌گیری کامل به طور قابل توجهی تغییر می‌کند، به آن فشار دینامیک می‌گویند.
• اما در این شرایط چیزی که مورد نظر است یک مقدار فشار ثابت با زمان نیست، بلکه نوعی تابع فشار وابسته به زمان است.
• ممکن است از تعریف فشار استاتیک و فشار دینامیکی استفاده نشود، اما اینها در جریان سیال رایج هستند.
• توجه داشته باشید که فشار استاتیک به عنوان فشار در نقطه صفر سرعت جریان سیال تعریف می شود.
• فشار دینامیکی به عنوان فشار برخورد ناشی از حرکت ذره سیال تعریف می شود.
• از فشار دینامیکی برای تعیین سرعت هوایی هواپیما استفاده می شود.
• مجموع فشار استاتیک و فشار دینامیک فشار واقعی را نشان می دهد.

فشار واقعی = فشار استاتیک + فشار دینامیک

اندازه گیری فشار دینامیکی

• اندازه گیری فشار دینامیکی در صنایع فرآیندی و نیروگاه ها در زمینه های مختلفی از جمله آنالیز احتراق در کنترل احتراق، صنعت خودروسازی، ماشین آلات توربو و آیرودینامیک انجام می شود.
• دامنه های مواجه شده از چند پاسکال تا چندین گیگا پاسکال متغیر است. و فرکانس ها زیر یک هرتز تا حدود یک مگاهرتز است.
• فشار دینامیکی حدود 50 درصد چگالی هوا ضربدر سرعت هوا است.
• مهندس پروژه نباید با حداقل مجموعه ای از داده ها برای اندازه گیری قانع شود.
• داده های مورد استفاده برای اندازه گیری باید با یک بیانیه ردیابی و عدم قطعیت اندازه گیری محاسبه و گزارش شود.
• بیانیه عدم قطعیت کیفیت داده های برآورد شده توسط اپراتورها را با استفاده از روش ها و تجهیزات بیان شده توصیف می کند.
• بدون داشتن داده ها و اطلاعات قابل اعتماد در مورد کیفیت داده ها برای اندازه گیری یک خطر است.
• در مورد اندازه‌گیری فشار استاتیک و دینامیکی، تحلیل‌های ردیابی و عدم قطعیت تفاوت بزرگی را نشان می‌دهند.
• با توجه به این تفاوت، مبدل های فشار فقط برای فشارهای استاتیک کالیبره شده اند.

خطوط سنجش فشار چیست؟

• خطوط سنسور به عنوان خطوط ایمپالس نیز شناخته می شوند.
• این خط سنجش موقعیت ترانسمیتر های فشار را که دور از ایستگاه فرآیند قرار دارند را امکان پذیر می کند.
• یک خط ایمپالس تأثیر دما بر عملکرد و عملکرد ترانسمیتر ها را کاهش می دهد.
• دمای بالای محیط (اتمسفر) بر اجزای مکانیکی ترانسمیتر تأثیر می گذارد و طول عمر الکترونیک حالت جامد آن را کاهش می دهد.
• قرار دادن ترانسمیترهای فشار کاملاً دور از ایستگاه فرآیند، اثرات بد ارتعاش را به حداقل می رساند و تعمیر و نگهداری یا جایگزینی ترانسمیتر فشار را ساده می کند.
• شکل 1 و شکل 2 دو خط ضربه متفاوت را نشان می دهند.
• از این شکل ها، خطوط سنسور یا خطوط ایمپالس فرآیند را به ترانسمیتر فشار متصل می کنند.
• بر اساس نوع کاربرد، ممکن است یک یا دو خط سنجش برای هر ترانسمیتر فشار وجود داشته باشد.
• هر فرآیند صنعتی از خطوط سنسور پر از مایع و گاز استفاده می کند.
• بسته به کاربرد و طراحی
• خط سنجش پر از مایع معمولاً حاوی سیالات فرآیندی مانند روغن یا هر مایع دیگری است.
• یک خط سنجش پر از گاز حاوی بخار، هوا، نیتروژن یا گازهای دیگر است.
• در برخی موارد، گذری در خط ضربه به محیط دیگری مانند روغن یا آب وجود دارد.
• برای انتقال از یک محیط به محیط دیگر، از دیافراگم، دم یا دیگ میعان در خطوط ایمپالس استفاده می شود.
• خطوط سنسور یا خطوط ایمپالس معمولاً لوله هایی با قطر کوچک با 1.5 سانتی متر تا 2.0 سانتی متر هستند که از فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی یا لوله های کربنی ساخته شده اند.
• ضخامت لوله کربن حدود 2 میلی متر است.
• لوله به صورت یک تکه نصب می شود و احتمال نشتی را کاهش می دهد.
• طول خطوط سنسور بر اساس کاربرد متفاوت است، به طور کلی، طول ممکن است حدود 300 متر باشد، اما به طور متوسط طول آن حدود 40 متر تا 50 متر است.
• نصب خطوط سنسور به گونه ای طراحی شده است که امکان انبساط حرارتی و لرزش بدون تغییر شکل و بررسی زهکشی توسط گرانش را فراهم کند.
• خود تهویه با شیب دادن خطوط ایمپالس به فرآیند در جهت رو به پایین برای خروج گاز یا هوای موجود در خطوط مایع اتخاذ می شود.
• شیب خط سنسور حدود 10 سانتی متر بر متر است.
• اگر هیچ شیبی در خطوط سنسور وجود نداشته باشد
• یک دریچه با نقطه بالا برای مایع مورد نیاز است.
• یک دریچه با نقطه پایین برای گاز مورد نیاز است.

دلایل خطا در اندازه گیری فشار چیست؟

فضاهای خالی، انسداد، نشت یا یخ زدگی در خطوط سنسور باعث ایجاد خطا در اندازه گیری فشار می شود. و همچنین بر پاسخ دینامیکی سیستم سنجش فشار تأثیر می گذارد.

فضاهای خالی

• هوا یا گاز گرفتار شده در خطوط سنجش مایع باعث خوانش فشار کاذب و پاسخ کند می شود.
• به عنوان مثال: در اندازه‌گیری‌های DP، یک محفظه هوا که روی LP به دام افتاده است باعث می‌شود که نشان‌دهنده فشار بالاتر از حد معمول باشد.

انسدادها

• گرفتگی در خطوط سنجش زمانی رخ می دهد که از مواد شیمیایی در تصفیه آب استفاده می شود و ذرات گل زمانی که ناخالصی های دیگر رسوب می کنند، جامد می شوند.
• اینها همچنین به دلیل انسداد ناشی از تراز نادرست ایزولاسیون و دریچه های یکسان کننده به دلیل پر شدن خطوط حسگر رخ می دهد.

نشتی

• خطوط سنجش فشار احتمالات زیادی را برای نشت ایجاد می کنند.
• یک خط سنجش از شیر یکسان کننده، یک یا چند دریچه ریشه و دریچه ایزوله تشکیل شده است.
• برخی دیگر از اتصالات تحت فشار کاری بالا ممکن است منجر به مشکلات نشتی شوند.
• سیال قابل توجه در یک خط حسگر باعث ایجاد یک نشانه فشار کاذب می شود.

انجماد

• انجماد فشار عملیاتی معمولی را در سیستم قفل می کند.
• در طول هوای سرد یا در زمستان، اگر ردیابی حرارتی که برای جلوگیری از یخ زدگی سیال استفاده می‌شود قدیمی یا آسیب دیده باشد، یخبندان در خطوط حسگر رخ می‌دهد.

حل مسائل خط سنجش فشار

• دمیدن دوره ای، پر کردن یا تخلیه خطوط ضربه ای بهترین راه حل برای از بین بردن فضای خالی و انسداد در خطوط ضربه هستند.
• آزمایش و نظارت بر وجود حفره ها یا انسداد در خطوط ضربه ای با تکنیک تحلیل نویز انجام می شود.
• مزیت اصلی تکنیک تحلیل نویز این است که نتایج شامل اثرات خطوط سنجش است.
• نتیجه زمان پاسخ ذاتاً طول و قطر خطوط سنجش و انسدادها، حفره‌ها، نشتی‌ها یا انجماد موجود در خطوط حسگر را محاسبه می‌کند.

برای سفارش و یا خرید انواع محصولات ابزار دقیق و همچنین کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

منبع: