На практиці моніторингу диференціального тиску можна помітити, що іноді вихідний сигнал датчика диференціального тиску потрібно переробити в сигнал квадратного кореня 4~20 мА. Такі застосування часто трапляються в промислових системах вимірювання витрати, що використовують принцип диференціального тиску, що є одним з популярних підходів до моніторингу витрати. Після короткого огляду вимірювання диференціального тиску, чи можемо ми зрозуміти роль датчика диференціального тиску у сприянні роботі витратоміра.
Витратоміри відіграють життєво важливу роль у моніторингу швидкості потоку рідини у складних промислових трубопровідних мережах, забезпечуючи своєчасні та точні показники витрати, що сприяє ефективному управлінню матеріалами та безпеці експлуатації. Підхід з використанням диференціального тиску є однією з основних технологій вимірювання витрати, яка включає різні типи витратомірів. Вони відрізняються за структурою, але мають схожі робочі цілі – створення зазору тиску для розрахунку витрати, що базується на ключовому принципі...Рівняння БернулліЗагальна енергія, що складається з кінетичної та потенційної енергії в потоці рідини, залишається постійною незалежно від умов. Тому основним елементом цих витратомірів типу DP є, по суті, дроселюючий пристрій (діафрагма, трубка Вентурі, трубка Піто, V-подібний конус тощо) для створення прискорення потоку в локальній ділянці, що призводить до падіння гідростатичного тиску рідини.
Саме тут і вступає в гру датчик перепаду тиску. Первинні елементи – це просто механічні пристрої, вони фізично генерують різницю тиску в процесі, але жоден з них не здатний безпосередньо виміряти значення та вихідний сигнал. Тому їм потрібен помічник для визначення перепаду тиску між потоком вище та нижче за течією та остаточного перетворення його у вихідний сигнал вимірюваного значення витрати —— звучить як цілком підходяще завдання для датчика перепаду тиску.
Після встановлення вимірювання диференціального тиску (DP) виникає питання, як можуть бути пов'язані між собою диференціальний тиск та об'ємна витрата? Виходячи з рівняння Бернуллі та рівняння неперервності, існує нелінійний зв'язок між генерованим диференціальним тиском (ΔP) та фактичною витратою рідини (Q):
Q=K√ΔP
Де K являє собою коефіцієнт, специфічний для лічильника, який визначається такими факторами, як тип первинного елемента та кілька інших факторів (щільність рідини, розмір труби тощо). Необроблений сигнал передавача 4~20 мА нелінійний до витрати та не може правильно відображати її тенденцію. Цю проблему можна вирішити шляхом інтеграції методу вилучення квадратного кореня (SRE), який виводить квадратний корінь з власного ΔP, роблячи сигнал пропорційним об'ємній витраті в кінцевому підсумку.
Якщо передавач не може виконувати SRE внутрішньо, обчислення має оброблятися зовнішнім обчислювачем витрати або системою керування, що може ускладнити процес і призвести до появи точок помилок у маршрутизації сигналу. Тому сучасні передавачі DP зазвичай мають вбудовану функцію SRE сигналу на аналоговій схемі та можуть видавати квадратний корінь 4~20 мА. Більше того, передавач DP може реалізувати відсікання за низької витрати, щоб зменшити дрейф датчика, який може непропорційно збільшитися при низькій швидкості витрати. Ця програмна функція примусово встановлює вихідний сигнал на 4 мА (0% витрати), коли обчислений потік падає нижче визначеного порогового значення, щоб уникнути нестабільного сигналу та накопичення помилкових даних про витрату.
Системи вимірювання перепаду тиску та витрати є однією з найбільш перевірених та популярних технологій контролю витрати. Хоча вони пропонують видатні переваги, існують також обмеження, зумовлені структурою та принципом роботи:
+ Стандартизований дизайн, добре відпрацьована технологія
+ Міцна та довговічна конструкція, без рухомих частин
+ Покращена точність і стабільність
- Постійна втрата тиску
- Вузький коефіцієнт зміни оборотів
- Чутливий до змін щільності рідини та інших факторів
Вибір відповідного витратоміра є життєво важливим для ефективності та точності вимірювання витрати рідини. Всебічно враховуючи експлуатаційні фактори, користувачі можуть приймати обґрунтовані рішення, що відповідають конкретним вимогам.Шанхай Ванюаньзаймається виробництвом та обслуговуванням вимірювально-регулювальних приладів понад 20 років, включаючи всі види витратомірів, датчиків перепаду тиску та іншої арматури для вимірювання витрати. Якщо у вас виникнуть додаткові запитання чи вимоги, будь ласка, не соромтеся звертатися до нас.
Час публікації: 25 серпня 2025 р.