Laskemalla kahdella painemittauksella voidaan saada arvot nestetasolle, rajapinnalle, tiheydelle ja virtausnopeudelle. Käytämme usein paine-erolähettimiä mittaamaan nesteen tasoa astioissa. Tämä on hyvin-todistettu mittausmenetelmä teollisuusprosessien ohjauksessa. Alla tarkastellaan hyödyntämisen etuja ja sovelluksiapaine-erolähettimetnestetason mittaamiseen.
Toimintaperiaate
Paine-eron nestetason mittauslaite koostuu kahdesta kalvolaipasta. Kalvot tunnistavat paine-eron kahden paineenottopisteen välillä, mikä heijastaa epäsuorasti nestepinnan korkeutta. Lähettimen korkeapaineinen -painepuoli on asennettu astian pohjalle nestekolonnin hydrostaattisen paineen ja astian sisällä olevan kaasufaasipaineen alaisena. Matalapaine-puoli on asennettu astian yläosaan, ja se on alttiina vain kaasufaasipaineelle. Koska kaasufaasipaine molemmissa pisteissä on sama, saatua paine-eroarvoa voidaan käyttää nestepinnan korkeuden ja nesteen tiheyden laskemiseen. Perinteinen paine-eron mittaus on laajalti sovellettavissa ja pystyy havaitsemaan jopa muutaman millibaarin paine-eron.
Rakenteellisesti paine-erolähetin on suorassa kosketuksessa väliaineen kanssa ylemmän ja alemman kalvotiivisteen kautta. Näiden kalvojen taakse on kytketty silikoniöljyllä (paineensiirtoneste) täytetty kapillaareja, jotka siirtävät prosessipaineen vakaasti paine-eron mittausyksikköön. Tällä mittausmenetelmällä voidaan välttää korkeiden lämpötilojen ja syövyttävien aineiden vaikutus parametreihin.
Kun nestetaso astiassa muuttuu, staattinen paine alimmassa mittauspisteessä muuttuu suhteessa nestepatsaan korkeuteen, kun taas kaasufaasipaine yläkalvossa pysyy periaatteessa vakiona. Siksi ylemmän ja alemman kalvon välille muodostuva paine-ero muuttuu synkronisesti nestetason kanssa. Paine-eron lähetin muuntaa tämän paine-eron sähköisen signaalin ulostuloksi ja muuntaa sen vastaavaksi nestetasosignaaliksi ennalta määritetyn etäisyyden mukaan. Tämä signaali toimitetaan sitten ohjausjärjestelmälle näyttöä, hälytystä tai suljetun{4}}silmukan säätöä varten.
Mittauksen edut
Paine-erolähettimet tarjoavat hyvän käyttökelpoisuuden ja voivat toimia vakaasti pitkiä aikoja olosuhteissa, joissa on korkeita lämpötiloja, korkea paine, syövyttävä tai viskoosi väliaine. Kalvotiivisteiden ja kaksoislaipparakenteen kanssa anturielementti voidaan eristää tehokkaasti prosessiväliaineesta, mikä välttää tukkeutumisen, korroosion ja kiteytymisen kaltaiset ongelmat, mikä vähentää huoltotiheyttä ja pidentää käyttöikää. Mittausstabiilisuuden kannalta paine-erolähettimet, jotka perustuvat kypsään mittausperiaatteeseen, tarjoavat lähtösignaalin, jolla on hyvä lineaarinen suhde nesteen pinnan korkeuteen. Ne tarjoavat hyvän toistettavuuden ja minimaalisen poikkeaman, joten ne sopivat jatkuvaan valvontaan ja automaattiseen ohjaukseen.
Sovellukset
petrokemian teollisuudessa,paine-erolähettimetkäytetään yleisesti paineen ja nestetason mittaamiseen reaktioastioissa ja paineistetuissa varastosäiliöissä. Sähkö- ja energiasektorilla niitä käytetään usein kattiloiden tynnyreissä, syöttövesisäiliöissä, lauhdesäiliöissä sekä rikinpoisto- ja denitrifikaatiojärjestelmissä. Biotieteissä ja elintarviketeollisuudessa niitä käytetään usein nestetason valvontaan käymissäiliöissä, varastosäiliöissä ja annostelusäiliöissä. Ympäristönsuojelussa ja kunnallisissa sovelluksissa niitä käytetään yleisesti kemikaalien annostelusäiliöissä, vedenalaisissa käsittelyyksiköissä ja paineistetuissa putkistojärjestelmissä. Lisäksi on monia muita sovellusskenaarioita, joita ei ole lueteltu tässä. Paine-erolähettimet eivät sovellu vain perinteisiin varastosäiliöiden nestetason mittauksiin, vaan ne kattavat myös monimutkaisten teollisten prosessien nestetason valvontatarpeet, joten ne ovat yksi kypsimmistä ja laajimmin sovellettavista nestetason mittausratkaisuista prosessiteollisuudessa.
