Στην πράξη της παρακολούθησης της διαφορικής πίεσης, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι μερικές φορές η έξοδος του μεταδότη διαφορικής πίεσης απαιτείται να υποβληθεί σε επεξεργασία σε σήμα τετραγωνικής ρίζας 4~20mA. Τέτοιες εφαρμογές εμφανίζονται συχνά σε βιομηχανικά συστήματα μέτρησης ροής που χρησιμοποιούν την αρχή της διαφορικής πίεσης, η οποία είναι μια από τις δημοφιλείς προσεγγίσεις για την παρακολούθηση του ρυθμού ροής. Αφού ανασκοπηθεί σύντομα η μέτρηση ροής DP, μπορούμε να κατανοήσουμε τον ρόλο του μεταδότη διαφορικής πίεσης στην υποβοήθηση της λειτουργίας του ροόμετρου.
Οι μετρητές ροής διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην παρακολούθηση του ρυθμού ροής υγρών σε ένα πολύπλοκο δίκτυο βιομηχανικών αγωγών, παρέχοντας έγκαιρη και ακριβή ανάγνωση ροής, η οποία συμβάλλει στην αποτελεσματική διαχείριση υλικών και την ασφάλεια λειτουργίας. Η προσέγγιση της διαφορικής πίεσης είναι μια από τις κύριες τεχνολογίες μέτρησης ροής που περιλαμβάνει τύπους μετρητών ροής. Διαφέρουν στη δομή τους, αλλά μοιράζονται παρόμοιους λειτουργικούς στόχους για τη δημιουργία χάσματος πίεσης για τον υπολογισμό της ροής, το οποίο βασίζεται στη βασική αρχή της...Εξίσωση ΜπερνούλιΗ συνολική ενέργεια που αποτελείται από την κινητική και τη δυναμική ενέργεια στη ροή του ρευστού παραμένει σταθερή ανεξάρτητα από τις συνθήκες. Επομένως, το κύριο στοιχείο αυτών των ροόμετρων DP είναι ουσιαστικά μια συσκευή στραγγαλισμού (πλάκα στομίου, σωλήνας Venturi, σωλήνας Pitot, κώνος V, κ.λπ.) για τη δημιουργία επιτάχυνσης ροής σε τοπική διατομή, με αποτέλεσμα την πτώση της υδροστατικής πίεσης του ρευστού.
Εδώ ακριβώς μπαίνει στο παιχνίδι ο πομπός διαφορικής πίεσης. Τα κύρια στοιχεία είναι απλώς μηχανικές συσκευές, οι οποίες δημιουργούν φυσικά διαφορά πίεσης κατά τη διαδικασία, αλλά καμία από αυτές δεν είναι σε θέση να μετρήσει άμεσα την τιμή και το σήμα εξόδου. Έτσι, χρειάζονται έναν βοηθό για να ανιχνεύσει τη διαφορική πίεση μεταξύ ανάντη και κατάντη ροής και τελικά να τη μετατρέψει σε σήμα εξόδου της τιμής μέτρησης ροής —— ακούγεται σαν μια πολύ κατάλληλη εργασία για τον πομπό διαφορικής πίεσης.
Αφού καθοριστεί η μέτρηση DP, το ερώτημα θα ήταν πώς μπορούν να συσχετιστούν η διαφορική πίεση και ο ογκομετρικός ρυθμός ροής; Με βάση την Εξίσωση Bernoulli και την Εξίσωση Συνέχειας, υπάρχει μια μη γραμμική σχέση μεταξύ της παραγόμενης διαφορικής πίεσης (ΔP) και του πραγματικού ρυθμού ροής ρευστού (Q):
Q=K√ΔP
Όπου το K αντιπροσωπεύει έναν συντελεστή ειδικό για τον μετρητή, ο οποίος καθορίζεται από παράγοντες όπως ο τύπος του πρωτεύοντος στοιχείου και διάφορους άλλους παράγοντες (πυκνότητα ρευστού, μέγεθος σωλήνα κ.λπ.). Το ακατέργαστο σήμα 4~20mA του πομπού δεν είναι γραμμικό ως προς τον ρυθμό ροής και δεν μπορεί να αναπαραστήσει σωστά την τάση του. Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με την ενσωμάτωση της εξαγωγής τετραγωνικής ρίζας (SRE) που παίρνει τετραγωνικές ρίζες από το εγγενές ΔP, καθιστώντας το σήμα τελικά ανάλογο με τον ογκομετρικό ρυθμό ροής.
Εάν ο πομπός δεν είναι σε θέση να εκτελέσει εσωτερικά το SRE, ο υπολογισμός πρέπει να γίνει από εξωτερικό υπολογιστή ροής ή σύστημα ελέγχου, κάτι που θα μπορούσε να επιδεινώσει την πολυπλοκότητα και να αυξήσει τα πιθανά σημεία σφάλματος στη δρομολόγηση του σήματος. Επομένως, οι σύγχρονοι πομποί DP συνήθως διαθέτουν ενσωματωμένη λειτουργία SRE σήματος σε αναλογικό κύκλωμα και μπορούν να παράγουν τετραγωνική ρίζα 4~20mA. Επιπλέον, οι πομποί DP μπορούν να εφαρμόσουν διακοπή χαμηλής ροής για να μετριάσουν την απόκλιση του αισθητήρα, η οποία θα μπορούσε να μεγεθυνθεί δυσανάλογα σε χαμηλό ρυθμό ροής. Αυτή η λειτουργία λογισμικού επιβάλλει την έξοδο στα 4 mA (0% ροή) όταν η υπολογισμένη ροή πέσει κάτω από ένα καθορισμένο όριο, για να αποφευχθεί το ακανόνιστο σήμα και η συσσώρευση ψευδούς ροής.
Τα συστήματα μέτρησης ροής διαφορικής πίεσης είναι μια από τις πιο δοκιμασμένες και δημοφιλείς τεχνολογίες ελέγχου ροής. Ενώ προσφέρουν εξαιρετικά πλεονεκτήματα, υπάρχουν και περιορισμοί λόγω της δομής και της αρχής λειτουργίας:
+ Τυποποιημένος σχεδιασμός, καθιερωμένη τεχνολογία
+ Στιβαρή και ανθεκτική κατασκευή, χωρίς κινούμενα μέρη
+ Βελτιωμένη ακρίβεια και σταθερότητα
- Μόνιμη απώλεια πίεσης
- Στενή αναλογία turndown
- Ευαίσθητο σε αλλαγές στην πυκνότητα του υγρού και σε άλλους παράγοντες
Η επιλογή του κατάλληλου ροόμετρου είναι ζωτικής σημασίας για την αποτελεσματικότητα και την ακρίβεια της μέτρησης της ροής του ρευστού. Λαμβάνοντας πλήρως υπόψη τους λειτουργικούς παράγοντες, οι χρήστες μπορούν να λάβουν τεκμηριωμένες αποφάσεις που να ευθυγραμμίζονται με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις.Shanghai Wangyuanασχολείται με την κατασκευή και την επισκευή οργάνων μέτρησης και ελέγχου για πάνω από 20 χρόνια, συμπεριλαμβανομένων όλων των ειδών ροόμετρων, πομπών διαφορικής πίεσης και άλλων εξαρτημάτων για τη μέτρηση ροής. Εάν έχετε οποιαδήποτε περαιτέρω ερώτηση ή απαίτηση, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Αυγούστου 2025