Nul-punktsmigrering, også kendt som nul-punktforskydning, er en teknisk foranstaltning, der tages for at overvinde nul-punktsforskydning forårsaget under installationen af differenstrykniveaumålere på grund af fejljustering mellem transmitterens trykhane og beholderens trykhane, eller implementering af isoleringsforanstaltninger.
Under instrumentinstallation, af årsager som udstyrsinstallation og let vedligeholdelse og betjening af procespersonale, er transmitteren muligvis ikke altid i samme vandrette plan som trykhanen. Endvidere, hvis det målte medium er en stærkt ætsende eller viskøs væske, kan det ikke direkte indføres i transmitteren; en isolationsvæsketank skal installeres for at transmittere tryksignalet og forhindre korrosion af det målte instrument. I sådanne tilfælde skal påvirkningen af det målte medium og isolationsvæskesøjlen på trykmålerens aflæsning tages i betragtning. For at eliminere indflydelsen af installationsplacering eller isoleringsvæske på trykmålerens aflæsning er nulpunktsmigrering nødvendig. Når du bruger differenstryktransmittere, skal du være opmærksom på det tilgængelige udvalg, herunder silikoneoliemigrering, især for differenstryktransmittere med lille-område. Nul-punktsmigrering kan opdeles i tre hovedkategorier: ingen migrering, negativ migrering og positiv migrering.
Arbejdsprincip
Når du bruger en differenstrykniveaumåler til at måle væskeniveauet, er nul-punktforskydning generelt et problem på grund af forskellige installationsplaceringer. Der er tre scenarier: intet skift, positivt skift og negativt skift.
Ingen skift (lavt-trykslyngen er tom)
For en lukket lagertank eller reaktionsbeholder, lad bundtrykket være P, trykket over væskeoverfladen være P3, og væskeniveauhøjden er H, så har vi: P=P³ + Hpg
Hvor: p er mediets densitet, og g er accelerationen på grund af tyngdekraften.
ΔP=P - P³=Hpg
Normalt er densiteten af mediet, der måles, kendt. Trykforskellen ΔP er direkte proportional med væskeniveauhøjden H; ved at måle trykforskellen kan væskeniveauhøjden bestemmes.
Positiv migrering (lav-tapningslinje er tom)
Negativ migration
Når beholderen, der måles, er åben, er gasfasetrykket atmosfærisk tryk. Differenstryksmålerens undertrykskammer kan udluftes til atmosfæren, og trykmåleren kan også bruges til at måle væskeniveauet. Hvis beholderen er lukket, skal differenstrykmålerens undertrykskammer forbindes til beholderens gasfase.
Eksempel uden migrering:
Differenstrykniveaumålere måler trykket ved det differenstryk, der genereres mellem væsken og transmitterens positive og negative trykkamre. Hvis transmitterens positive og negative trykkamre og beholderens trykudtagspunkt er i samme vandrette plan, når H=0, ΔP=0; det vil sige ΔP=Ppositiv-Pnegativ=ρgH, og trykket vil ændre sig lineært med stigningen i væskeniveauet.
Hvis densiteten af væsken i lagertanken er 1,2, og væskeniveauet svinger inden for området 0-4m, beregnes rækkevidden af senderen.
Løsning: Ifølge formlen: ΔP=Ppositiv - Lungebetændelse=ρgH
Ved fuldt niveau: P1=1.2 × 9,8 × 4=47.06 kPa
Ved tomt niveau: P1=1.2 × 9,8 × 0=0 kPa
Ved både fuldt og tomt niveau: P2=0 kPa
Senderens rækkevidde er: 0-47,06 kPa
Eksempel på positiv migration:
Når differenstryktransmitteren er i en position h under væskeniveaureferenceplanet, er positiv migration påkrævet.
Hvis massefylden af væsken i lagertanken er 1,2, og væskeniveauet H svinger inden for området 0-4m, hvor h er 1m, beregnes rækkevidden af senderen.
Løsning: Ifølge formlen: ΔP=Ppositiv - Lungebetændelse=ρgH
Lavtryks-side P2: Da den er åben mod atmosfæren, antages den at være 0.
Høj-side P1: P1=ρg(H + h)
Ved fuldt væskeniveau: P1=1.2 × 9,8 × (4 + 1)=58.8 kPa
Ved tomt væskeniveau: P1=1.2 × 9,8 × (0 + 1)=11.76 kPa
Senderens rækkevidde er: 11.76 - 58.8 kPa
Konklusion: Årsagen til den positive nulpunktsmigrering af denne transmitter er, at selv når væskeniveauet er 0, er der stadig et væskeniveautryk på 11,76 kPa på den positive trykside af transmitteren.
Eksempel på negativ migration:
I væskeniveaumålesystemet vist på figuren er gasfasetrykstyrerøret ikke fyldt med gas, men med kondensat (hvis densitet er omtrent lig med vandet i beholderen).
Hvis tætheden af vand i lagertanken er 1,0, svinger væskeniveauet H inden for området 0-2m, og H0 er 2,5m, beregn rækkevidden af senderen.
Løsning: Ifølge formlen: ΔP=Ppositiv - Lungebetændelse=ρgH
Lav-side P2: P2=ρgH0
Høj-trykside P1: P1=ρgH
Lav-side ved fuldt niveau: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
Lav-side ved tomt niveau: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
Høj-trykside på fuldt niveau: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa
Høj-trykside ved tomt niveau: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa =1.0 × 9,8 × 0=0 kPa
Ifølge formlen: ΔP=Ppositiv - Pnegativ
Ved fuldt niveau: ΔP=19.6 - 24.5=-4.9 kPa
Ved tomt niveau: ΔP=0 - 24.5=-24.5 kPa
Senderens rækkevidde er: -24,5 til -4,9 kPa
Konklusion: Årsagen til den negative-nulpunkts migration af denne transmitter er, at når væskeniveauet er 0, er der stadig et væskeniveautryk på -24,5 kPa på den negative side af transmitteren.
Sammenfattende: Når væskeniveauet er 0, hvis ΔP > 0, har transmitteren brug for positiv migration; hvis ΔP < 0, har transmitteren brug for negativ migrering; hvis ΔP=0, kræves ingen migrering.
Effekten af senderens installationsplacering på væskeniveauet
A: Den dobbelte-flangeniveaumåler er installeret under den vandrette linje af den forseglede beholders nedre flange, og transmitteren er installeret under den vandrette linje på den forseglede beholders nedre flange, som vist i figuren nedenfor.
Forudsat ρmediumer densiteten af mediet=1.5, ρ0er densiteten af silikoneolie=0.93, H0er mellemområdet (0-5m), H1 = 1m, H2= 6m, find senderens rækkevidde.
Løsning:
Område: ΔP=ρmedium × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa
Højt-tryk på tom væskeniveau på siden: P(+)=ρ0 × g × H1= 0.93 × 9,8 × 1=9.114 kPa
Lavt-tryk på siden med tomt væskeniveau: P(-)=ρ0 × g × H2= 0.93 × 9,8 × 6=54.684 kPa
Trykforskel ved tomt væskeniveau: ΔP=P(+) - P(-)=9. 114 - 54.684=-45.57 kPa Trykforskel ved fuldt niveau: ΔP=Trykforskel ved tomt niveau ΔP + Områdeværdi ΔP=-45.57 + 73.5=27.93 kPa Transmitterområde: -45,97 til 27
B: Den dobbelte-flangeniveaumåler er installeret i midten af den vandrette linje af flangen på den forseglede beholder, og transmitteren er installeret i midten af den vandrette linje af den forseglede beholders høje og lave flanger, som vist i figuren nedenfor.
Forudsat ρmediumer densiteten af mediet=1.5, ρ0er densiteten af silikoneolie=0.93, H0er mellemområdet (0-5m), H1 = 2m, H2= 3m, find senderens rækkevidde.
Løsning: Område: ΔP=ρmedium × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Højt-tryk sideluftniveautryk: P(+)=ρ0×g×-H1=0.93×9,8×-2=-18.228Kpa Lavt-tryk på siden med tomt væskeniveau: P(-)=ρ0×g×H2=0.93×9,8×3=27.342Kpa Trykforskel ved tomt væskeniveau: ΔP=P(+)-P(-)=-18.228-27.342=-45.57Kpa Trykforskel ved fuldt væskeniveau{2Δ}P empty væskeniveau:+3Δ}P empty level{2Δ}P ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Senderområde: -45,57 til 27,93Kpa
C: Den dobbelte-differentiale tryktransmitter er installeret over den vandrette linje af den forseglede beholders høje-endeflange, som vist i figuren nedenfor.
Forudsat ρmediumer densiteten af mediet=1.5, ρ0er densiteten af silikoneolie=0.93, H0er mellemområdet (0-5m), H1 = 6m, H2= 1m, find senderens rækkevidde.
Løsning: Rækkevidde
ΔP = ρmedium × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Højt-tryk på luftniveau på siden: P(+)=ρ0×g×(-H1)=0.93×9,8×-6=-54.684Kpa Lavt-tryk på tom væskeniveau på siden: P(-)=ρ0×g×(-H2)=0.93×9,8×-1=-9.114Kpa Trykforskel ved tomt væskeniveau: ΔP=P(+)-P(-)=-54.684-}(-{24}P.{24}}) Tryk{25}}}(-{21}P. ΔP=trykforskel i tom væskeniveau ΔP+områdeværdi ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Transmitterområde: -45,57 til 27,93Kpa
Konklusion: Ud fra ovenstående beregninger kan det konkluderes, at rækkevidden og nul-punktsforskydningen af den dobbelte-flangeniveautransmitter er de samme uanset dens installationsplacering. Ved egentlig installation anbefales den første installationsmetode. De to andre metoder er tilbøjelige til at strømme tilbage fra silikoneolie, hvilket forårsager membranen buler og beskadiger senderen.
Forholdsregler ved installation
Differenstrykniveaumålere er i øjeblikket den mest udbredte type niveaumåleinstrument. På grund af proceskrav og nogle gange økonomiske årsager, såsom besparelser på tryk-ledende rørmateriale, installeres differenstrykniveaumålere ofte under barske arbejdsforhold. Den korrekte installation af niveaumåleren og tryk-ledende rør påvirker direkte nøjagtigheden af dens måling.
For at opnå optimal installation skal følgende forholdsregler tages:
1. Undgå, at senderen kommer i direkte kontakt med ætsende eller overophedede målemedier;
2. Undgå at rester samler sig i det tryk-ledende rør;
3. Det tryk-ledende rør skal være så kort som muligt;
4. Væskekolonnehovedet i begge tryk-ledende rør skal være afbalanceret;
5. Det tryk-ledende rør bør installeres på et sted med minimale temperaturgradienter og luftfugtighedsudsving, fri for stød og vibrationer.
Følgende metoder kan bruges til at reducere fejl:
1. Det tryk-ledende rør skal være så kort som muligt;
2. Ved måling af væsker eller damp skal det tryk-ledende rør forbindes opad til procesrøret med en hældning på ikke mindre end 1/12;
3. Til gasmålinger skal det tryk-ledende rør forbindes nedad til procesrøret med en hældning på mindst 1/12;
4. Layoutet af væsketryks-ledende rør bør undgå høje punkter, og layoutet af gastryk-ledende rør bør undgå lave punkter;
5. Begge tryk-ledende rør skal holdes ved samme temperatur;
6. For at undgå virkningerne af friktion skal diameteren af det tryk-ledende rør være stor nok;
7. Der må ikke være gas i det tryk-ledende rør fyldt med væske;
8. Når du bruger en isolerende væske, skal væskeniveauerne i begge tryk-ledende rør være de samme.
Almindelig fejlanalyse
1. Store udsving i væskeniveauet
* Store udsving i medium eller svær fordampning;
* Blokering i det øvre eller nedre tryk-ledende rør;
* Skader på kapillarrøret forårsager medium lækage;
* Skader på membranen;
* For høj varmesporingstemperatur.
2. Ingen ændring i displayet: Udløbsventilen er ikke åben, eller trykledningen er blokeret; det tvungne signal annulleres ikke; printkortet er defekt eller beskadiget; membranen er beskadiget; de positive og negative kapillærer klemmes samtidigt, hvilket forårsager blokering eller beskadigelse af rørledningen.
3. Maksimum (Minimum) indikation: Isoleringsvæsken på lav-siden (høj-tryksiden) lækker; membranen er beskadiget; kapillæren er beskadiget; trykventilen på lav-siden (høj-tryksiden) er ikke åben eller blokeret.
4. Indikation for høj (for lav): Trykventilen på lav--tryksiden (høj-trykside) er ikke åben nok; udluftningsproppen er utæt; instrumentmigreringen er ikke beregnet nøjagtigt, konfigurationen er ikke indstillet korrekt, eller instrumentet er ikke korrekt kalibreret.
5. Ingen indikation: Signalledningen er løs eller har en dårlig forbindelse; strømsikringen er sprunget; sikkerhedsbarrieren er beskadiget; printkortet er beskadiget.
