Dalam praktik pemantauan tekanan diferensial, kita dapat melihat bahwa terkadang keluaran pemancar tekanan diferensial perlu diproses menjadi sinyal akar kuadrat 4~20mA. Aplikasi semacam ini sering terjadi dalam sistem pengukuran aliran industri yang memanfaatkan prinsip tekanan diferensial, yang merupakan salah satu pendekatan populer untuk pemantauan laju aliran. Setelah pengukuran aliran DP ditinjau secara singkat, dapatkah kita memahami peran pemancar tekanan diferensial dalam membantu pengoperasian flowmeter?
Pengukur aliran berperan penting dalam memantau laju fluida di jaringan pipa industri yang kompleks dengan menyediakan pembacaan aliran yang tepat waktu dan akurat, yang berkontribusi pada manajemen material yang efektif dan keselamatan operasional. Pendekatan tekanan diferensial merupakan salah satu teknologi pengukuran aliran utama yang mencakup berbagai jenis pengukur aliran. Meskipun strukturnya berbeda, alat ini memiliki tujuan operasional yang serupa, yaitu menciptakan celah tekanan untuk perhitungan aliran yang didasarkan pada prinsip utamaPersamaan BernoulliEnergi total yang terdiri dari energi kinetik dan potensial dalam aliran fluida tetap konstan terlepas dari kondisinya. Oleh karena itu, elemen utama flowmeter DP ini pada dasarnya adalah perangkat pelambatan (pelat orifice, tabung venturi, tabung pitot, kerucut-V, dll.) untuk menciptakan percepatan aliran di penampang lokal, yang menyebabkan penurunan tekanan hidrostatik fluida.
Di sinilah peran pemancar tekanan diferensial. Elemen utamanya hanyalah perangkat mekanis, yang secara fisik menghasilkan perbedaan tekanan dalam prosesnya, tetapi tidak satu pun dari mereka yang mampu mengukur nilai dan sinyal keluaran secara langsung. Oleh karena itu, diperlukan asisten untuk mendeteksi perbedaan tekanan antara hulu dan hilir, lalu mengubahnya menjadi sinyal keluaran berupa nilai pengukuran aliran —— terdengar seperti tugas yang sangat cocok untuk pemancar tekanan diferensial.
Setelah pengukuran DP dilakukan, pertanyaannya adalah bagaimana tekanan diferensial dan laju aliran volumetrik dapat dihubungkan? Berdasarkan Persamaan Bernoulli dan Persamaan Kontinuitas, terdapat hubungan nonlinier antara tekanan diferensial yang dihasilkan (ΔP) dan laju aliran fluida aktual (Q):
Q=K√ΔP
Di mana K merupakan koefisien spesifik meter yang ditentukan oleh faktor-faktor seperti jenis elemen primer dan beberapa faktor lainnya (densitas fluida, ukuran pipa, dan sebagainya). Sinyal mentah 4~20 mA dari pemancar tidak linear terhadap laju aliran dan tidak dapat merepresentasikan trennya dengan tepat. Masalah ini dapat diatasi dengan integrasi ekstraksi akar kuadrat (SRE) yang mengakarkan ΔP asli sehingga sinyal pada akhirnya proporsional terhadap laju aliran volumetrik.
Jika pemancar tidak dapat menjalankan SRE secara internal, komputasi harus ditangani oleh komputer aliran eksternal atau sistem kontrol yang dapat memperumit kompleksitas dan potensi titik kesalahan dalam perutean sinyal. Oleh karena itu, pemancar DP modern biasanya memiliki fungsi SRE sinyal bawaan pada sirkuit analog dan dapat menghasilkan arus akar kuadrat 4~20 mA. Lebih lanjut, pemancar DP dapat menerapkan pemutusan aliran rendah untuk mengurangi penyimpangan sensor yang dapat meningkat secara tidak proporsional pada laju aliran rendah. Fungsi perangkat lunak ini memaksa output menjadi 4 mA (aliran 0%) ketika aliran yang dihitung turun di bawah ambang batas yang ditentukan untuk menghindari sinyal yang tidak menentu dan akumulasi aliran palsu.
Sistem pengukuran aliran tekanan diferensial adalah salah satu teknologi kontrol aliran yang paling terbukti dan populer. Meskipun menawarkan keunggulan luar biasa, terdapat juga keterbatasan karena struktur dan prinsip kerjanya:
+ Desain standar, teknologi mapan
+ Struktur kokoh dan tahan lama, tidak ada bagian yang bergerak
+ Peningkatan akurasi dan stabilitas
- Kehilangan tekanan permanen
- Rasio turndown yang sempit
- Sensitif terhadap perubahan kepadatan cairan dan faktor lainnya
Pemilihan flowmeter yang tepat sangat penting untuk efisiensi dan akurasi pengukuran aliran fluida. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor operasional secara komprehensif, pengguna dapat membuat keputusan yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan spesifik.Shanghai WangyuanTelah berkecimpung di bidang manufaktur dan servis instrumentasi pengukuran dan kontrol selama lebih dari 20 tahun, termasuk semua jenis flowmeter, pemancar tekanan diferensial, dan perlengkapan lainnya untuk pengukuran aliran. Jika Anda memiliki pertanyaan atau persyaratan lebih lanjut, jangan ragu untuk menghubungi kami.
Waktu posting: 25-Agu-2025