U praksi praćenja diferencijalnog tlaka, možemo primijetiti da je ponekad potrebno izlazni signal diferencijalnog tlaka obraditi u signal kvadratnog korijena od 4~20mA. Takve primjene često se javljaju u industrijskim sustavima mjerenja protoka koji koriste princip diferencijalnog tlaka, što je jedan od popularnih pristupa za praćenje protoka. Nakon kratkog pregleda mjerenja diferencijalnog tlaka, možemo li razumjeti ulogu diferencijalnog tlaka u pomaganju rada mjerača protoka.
Mjerači protoka igraju vitalnu ulogu u praćenju brzine protoka fluida u složenim industrijskim cjevovodnim mrežama pružajući pravovremeno i precizno očitavanje protoka, što doprinosi učinkovitom upravljanju materijalima i sigurnosti rada. Pristup diferencijalnog tlaka jedna je od glavnih tehnologija mjerenja protoka koja uključuje vrste mjerača protoka. Razlikuju se po strukturi, ali dijele slične operativne ciljeve stvaranja tlačnog jaza za izračun protoka koji se temelji na ključnom principuBernoullijeva jednadžbaUkupna energija koja se sastoji od kinetičke i potencijalne energije u protoku fluida ostaje konstantna bez obzira na uvjete. Stoga je primarni element tih DP mjerača protoka u biti prigušnica (blenda, venturijeva cijev, Pitotova cijev, V-konus itd.) za stvaranje ubrzanja protoka u lokalnom presjeku, što dovodi do pada hidrostatskog tlaka fluida.
Tu na scenu stupa odašiljač diferencijalnog tlaka. Primarni elementi su samo mehanički uređaji, oni fizički generiraju razliku tlaka u procesu, ali nijedan od njih ne može izravno izmjeriti vrijednost i izlazni signal. Stoga im je potreban pomoćnik za detekciju diferencijalnog tlaka između uzvodnog i nizvodnog voda i konačno ga pretvoriti u izlazni signal mjerene vrijednosti protoka —— zvuči kao vrlo prikladan zadatak za odašiljač diferencijalnog tlaka.
Nakon što se utvrdi mjerenje diferencijalnog tlaka (DP), postavlja se pitanje kako se mogu povezati diferencijalni tlak i volumetrijski protok? Na temelju Bernoullijeve jednadžbe i jednadžbe kontinuiteta, postoji nelinearni odnos između generiranog diferencijalnog tlaka (ΔP) i stvarnog protoka fluida (Q):
Q=K√ΔP
Gdje K predstavlja koeficijent specifičan za mjerač, određen čimbenicima vrste primarnog elementa i nekoliko drugih čimbenika (gustoća fluida, veličina cijevi i tako dalje). Sirovi signal odašiljača od 4~20mA nije linearan s protokom i ne može pravilno prikazati njegov trend. Problem se može riješiti integracijom ekstrakcije kvadratnog korijena (SRE) koja korijeni izvorni ΔP, čineći signal na kraju proporcionalnim volumetrijskom protoku.
Ako odašiljač nije u mogućnosti interno izvršiti SRE, izračun mora obavljati vanjsko računalo protoka ili upravljački sustav, što bi moglo povećati složenost i potencijalne pogreške u usmjeravanju signala. Stoga moderni DP odašiljači obično imaju ugrađenu funkciju SRE signala na analognom krugu i mogu davati izlaz s kvadratnim korijenom od 4~20 mA. Štoviše, DP odašiljači mogu implementirati isključivanje pri niskom protoku kako bi ublažili pomicanje senzora koje bi se moglo nesrazmjerno povećati pri niskom protoku. Ova softverska funkcija prisiljava izlaz na 4 mA (0% protoka) kada izračunati protok padne ispod definiranog praga kako bi se izbjegao nepravilan signal i lažno nakupljanje protoka.
Sustavi za mjerenje protoka diferencijalnog tlaka jedna su od najprovjerenijih i najpopularnijih tehnologija kontrole protoka. Iako nude izvanredne prednosti, postoje i ograničenja zbog strukture i principa:
+ Standardizirani dizajn, dobro utvrđena tehnologija
+ Robusna i izdržljiva konstrukcija, bez pokretnih dijelova
+ Poboljšana točnost i stabilnost
- Trajni gubitak tlaka
- Uzak omjer smanjenja potrošnje energije
- Osjetljiv na promjene gustoće tekućine i druge čimbenike
Odabir odgovarajućeg mjerača protoka ključan je za učinkovitost i točnost mjerenja protoka fluida. Sveobuhvatnim razmatranjem radnih čimbenika korisnici mogu donositi informirane odluke koje su u skladu sa specifičnim zahtjevima.Šangaj Wangyuanse bavi proizvodnjom i servisom mjerne i regulacijske instrumentacije već više od 20 godina, uključujući sve vrste mjerača protoka, diferencijalnih tlakomjera i ostale opreme za mjerenje protoka. Ako imate bilo kakvih dodatnih pitanja ili zahtjeva, slobodno nas kontaktirajte.
Vrijeme objave: 25. kolovoza 2025.