Què és un transmissor de pressió de diafragma?

Què és un segell de diafragma?

Un segell de diafragma és un disc prim i corrugat que s'utilitza per aïllar el medi mesurat de l'instrument de mesura de pressió. L'espai entre el diafragma i el manòmetre, el transmissor de procés o l'interruptor de pressió s'omple amb fluid del sistema, que transmet hidràulicament la pressió del diafragma flexible. A causa de l'estructura ondulada del diafragma, l'àrea de contacte entre el medi i el diafragma és relativament gran, assegurant mesures de pressió més precises, especialment a pressions extremadament baixes (menys o igual a 8,7 bar / 600 mbar).

En evitar el contacte directe entre el medi i l'element de mesura de pressió, el segell de diafragma també:

Elimina l'obstrucció i la cristal·lització a l'instrument de mesura

Minimitza la corrosió

Protegeix l'element sensor de temperatures extremes

Quan s'utilitza amb un segell de diafragma, l'instrument de mesura es pot utilitzar en un rang de temperatures de -130 a +750 graus F (-90 a +399 graus) i amb medis corrosius, d'alta viscositat o tòxics. Per a aplicacions industrials exigents, com ara la producció de bioetanol, la producció de fertilitzants i la filtració d'aigües residuals, hi ha disponibles una varietat de dissenys de segell de diafragma, materials i fluids de transferència.

Per què utilitzar segells de diafragma?

Un segell de diafragma -ben dissenyat pot proporcionar una protecció eficaç alhora que minimitza l'impacte sobre la precisió. Per tant, els segells de diafragma poden allargar la vida útil dels instruments de mesura de pressió, estalviant als usuaris temps i costos importants a llarg termini.

Els segells de diafragma també admeten la instal·lació remota des del port de pressió mitjançant un tub capil·lar{0}}dissenyat a mida, adaptat a aplicacions específiques. A més, a causa de la seva àmplia gamma de connexions de procés, materials i accessoris, els segells de diafragma compleixen nombrosos estàndards de la indústria.

Els transmissors de pressió-segellats de diafragma són transmissors de pressió de tipus brida-. Aquests transmissors de pressió mesuren la pressió, la pressió diferencial, el nivell i el cabal mitjançant la instal·lació d'un segell de diafragma.

Principi de mesura dels transmissors de pressió de diafragma

En algunes aplicacions químiques o sanitàries, és necessari aïllar l'instrument de mesura de la pressió del fluid de procés.

El segell de diafragma actua com a interfície protectora entre la unitat de mesura i el medi de procés.

El diafragma i les parts de contacte estan fetes d'un material resistent al fluid de procés-i estan soldades a la part inferior de la unitat de mesura.

S'utilitza un tub capil·lar o màniga de connexió per connectar el segell de diafragma i el sensor dins de la unitat de mesura.

Aquest buit s'ha de desgasificar al buit, després omplir-lo amb oli adequat i segellar-lo.

La pressió mesurada exerceix una força sobre la superfície exterior del diafragma.

Quan el diafragma es doblega cap a dins, intenta comprimir el fluid d'ompliment dins de l'instrument.

Aquest fluid d'ompliment és incompressible, de manera que la força es transmet directament a la unitat de mesura.

Tot el principi de funcionament d'un transmissor de pressió de diafragma es basa en el principi de Pascal.

Aquest principi estableix que la pressió que actua sobre un fluid es transmet en totes direccions sense pèrdua.

Perquè aquest procés funcioni correctament, la força necessària per moure el diafragma ha de ser més gran que la força necessària per moure l'element sensor dins la unitat de mesura.

A la pràctica, això significa que com menys força es requereix per moure l'element de mesura, més fàcil serà construir un sistema de segellat precís.

Com triar un transmissor de pressió de diafragma?

Disseny fiable i robust

Estructura de muntatge fiable

Tot-Disseny soldat, connexions sense fil

100% provat amb heli, garantint que no hi hagi fuites

El disseny corbat del diafragma protegeix la integritat del segell del diafragma.

Múltiples opcions de connexió de procés

Oferim una varietat de segells de diafragma per adaptar-se a diferents requisits d'instal·lació i aplicació:

Segells de diafragma amb brides de DN40 a DN100 amb diafragma enrasat, adequats per a aplicacions generals

Segells de diafragma amb extensions (de 50 a 200 mm), adequats per a l'obstrucció de fluids viscosos propensos a l'obturació, o muntats a ras- a les parets del dipòsit per evitar l'obstrucció del procés

Segells de diafragma amb adaptadors de brida, connexions soldades o roscades, adequats per a connexions de procés de petit-diàmetre amb un rendiment millorat

Segells de diafragma amb connexions DIN, SMS o pinça{0}}Tipus de seguretat alimentària, aptes per a aplicacions sanitàries

Les opcions de muntatge de l'adaptador permeten que els segells de diafragma s'adaptin a connexions especials, especialment millorant la sensibilitat del sensor en condicions especials.

Si us plau, poseu-vos en contacte amb nosaltres per obtenir informació específica sobre el segell de diafragma.

Muntatge rígid

Si la temperatura no supera els 150 graus, els transmissors de pressió amb segells de diafragma es poden muntar de manera rígida o muntar directament.

Muntatge capil·lar

L'ús d'un capil·lar pot limitar l'efecte de la temperatura del procés sobre la precisió de l'instrument.

Una longitud capil·lar de 500 mm pot reduir la temperatura de l'instrument a temperatura ambient.

La longitud del capil·lar ha de ser tan curta com sigui possible, ja que afecta la precisió de la mesura i el temps de resposta.

Les longituds capil·lars oscil·len entre 0,5 m i 15 m i estan equipades amb mànigues protectores de PVC (-10 a +80 graus) o acer inoxidable (-40 a 350 graus).

El diàmetre interior és d'1 mm per a aplicacions estàndard i de 2 mm per a aplicacions especials.

Les variacions de temperatura al llarg de la longitud del capil·lar afectaran la precisió de l'instrument.

La longitud del capil·lar és adequada tant per als costats de baixa-pressió com d'alta-pressió del sistema d'equilibri.

Per a un muntatge rígid, el capil·lar només es pot instal·lar al costat de baixa-pressió; per als sistemes de segell de diafragma senzill muntats de manera remota, el capil·lar només es pot instal·lar al costat d'alta-pressió. La compensació de temperatura s'ha de realitzar a la fàbrica per garantir la precisió.

Materials del diafragma

Per a aplicacions que impliquen fluids corrosius, els segells de diafragma estan disponibles en una varietat de materials resistents a la corrosió-(acer inoxidable, Hastelloy C, Monel, tàntal, titani, zirconi, níquel, etc.).

Acabat superficial

Per a aplicacions d'higiene i neteja (-neteja in situ), la qualitat superficial del diafragma i els components en contacte amb el fluid- és fonamental.

Per evitar la contaminació per residus de producte o microorganismes, s'ha de comprovar l'acabat de la superfície.

Hi ha una varietat de valors de rugositat mitjans disponibles per als segells de diafragma: Ra inferior a 0,4 a 0,8 µm per a superfícies llises i Ra inferior a 1,6 µm prop de soldadures.

Gruix del diafragma i materials

Un diafragma és un element de mesura metàl·lic flexible.

Per a una flexibilitat i sensibilitat òptimes, el gruix del diafragma ha de ser el més gran possible.

Està disponible en una varietat de materials (acer inoxidable, Hastelloy C, Monel, tàntal, etc.) i es pot recobrir (PFA, PVDF, or, etc.) per resistir l'atac químic del fluid mesurat.

El gruix varia segons el material. El diafragma està soldat al segell del diafragma i utilitzem proves d'heli per comprovar el segell.

Fluid d'embalatge

El fluid d'ompliment utilitzat ha de ser adequat per al rang de temperatura d'aplicació.

S'han de tenir en compte les temperatures mínimes i màximes del fluid a provar, així com la temperatura ambient.

A més, el fluid d'ompliment ha de ser compatible amb el fluid que s'està provant, especialment per a fluids com l'oxigen.

Per a aplicacions de la indústria alimentària, es pot utilitzar oli d'ompliment mineral per evitar la contaminació del fluid que s'està provant en cas de ruptura del diafragma.

Anell de ras

Els anells de ras estan disponibles com a opció per als sistemes de segellat de diafragma i s'ofereixen en una varietat de materials.

L'anell de ras s'instal·la entre el segell de diafragma i la connexió de la brida del procés.

És el component en contacte amb el fluid.

L'anell té un o dos forats per rentar i netejar la superfície de la membrana.

També es pot utilitzar com a anell de calibratge aplicant pressió a través d'aquests forats.

Dades tècniques

Precisió: ± 0,1 a 20 graus

Aquests valors s'han d'afegir a la classe de precisió del transmissor de pressió: ±0,065% per a pressió diferencial i relativa, i 0,2% per pressió absoluta.

Tanmateix, no es pot garantir que la precisió del buit dels models estàndard superi els 20 Torr (27 mbar abs).

Això es deu al fet que la majoria dels fluids d'embalatge contenen traces d'aire o gas atrapats, que s'expandeixen significativament prop del zero absolut.

Aquesta expansió afecta la unitat de mesura de l'instrument.

Temperatura del fluid de procés: mínim -90 graus, màxim +400 graus, depenent del tipus de fluid d'embalatge i del material del diafragma utilitzat.

L'efecte de la temperatura

Els transmissors de pressió-segellats de diafragma consisteixen en un segell de diafragma (amb o sense capil·lar) i una unitat de mesura de pressió.

L'instrument s'omple amb un fluid d'empaquetament a una temperatura específica (normalment +20 ±2 graus), anomenada temperatura de referència.

Els canvis en la temperatura ambient o la temperatura del fluid mesurat provocaran un canvi proporcional en el volum del fluid d'empaquetament. Això afectarà la pressió interna del sistema de mesura, introduint així errors.

Per minimitzar aquest error, cal compensar els canvis de volum causats per la temperatura.

Els diafragmes de petit-diàmetre només poden compensar els petits canvis de volum.

Per tant, recomanem utilitzar el segell de diafragma de major diàmetre possible, en funció de les condicions del procés.

Quan la temperatura del procés està entre +150 graus i +250 graus, s'ha d'utilitzar un dissipador de calor entre el segell de diafragma i la cèl·lula de mesura per evitar la difusió de la temperatura.

Quan la temperatura és superior a 250 graus, s'ha d'utilitzar un segell de diafragma capil·lar per protegir l'instrument dels efectes dels processos d'alta-temperatura.

Això reduirà la temperatura de la cèl·lula de mesura a prop de la temperatura ambient.

Per minimitzar els efectes de la temperatura:

Utilitzeu un líquid d'ompliment adequat;

Seleccioneu el diàmetre de diafragma més gran possible;

Minimitzar el volum intern de l'instrument tant com sigui possible;

Utilitzeu conjunts capil·lars o dissipadors de calor per reduir l'efecte de la temperatura sobre el sensor;

Aïlleu el sensor i el capil·lar de la temperatura ambient i/o utilitzeu un capil·lar traçador;

Sol·liciteu la compensació de pressió i temperatura de fàbrica.

Quins són els avantatges dels transmissors de pressió-segellats amb diafragma?

La funció d'un segell de diafragma és aïllar un instrument de mesura de pressió del medi de procés. S'utilitza habitualment en les tasques de mesura més complexes. Els següents són alguns dels principals avantatges dels transmissors de pressió-segellats amb diafragma:

(a) Impacte mínim sobre la precisió: un segell de diafragma ben dissenyat-podeix proporcionar una protecció eficaç alhora que minimitza l'impacte sobre la precisió. Per tant, els segells de diafragma poden allargar la vida útil dels instruments de mesura de pressió, estalviant als usuaris temps i diners significatius a llarg termini.

(b) Múltiples opcions de connexió de procés: els segells de diafragma també admeten la instal·lació remota des del port de pressió mitjançant un tub capil·lar personalitzat, que es pot personalitzar a la vostra aplicació específica. A més, a causa de la disponibilitat de múltiples opcions de connexió de procés (brida, rosca, etc.), pot complir molts estàndards de la indústria.

(c) Apte per a una àmplia gamma de mitjans de mesura durs: quan s'utilitzen segells de diafragma, els instruments de mesura es poden utilitzar en un rang de temperatura de -130 a +750 graus F (-90 a +399 graus) i es poden utilitzar amb medis corrosius, d'alta viscositat o tòxics. Per a mesures d'alta temperatura, els transmissors de pressió poden requerir un condensador en determinades situacions.

(d) Mesurament precisa a ultra-baixes pressions: l'avantatge dels segells de diafragma rau en la "superfície de contacte" relativament gran entre el medi de pressió i el diafragma. Per tant, es garanteixen mesures precises de pressió, especialment a pressions extremadament baixes (< 600 mbar). Furthermore, low-pressure transmitters are easy to disassemble, for example, for cleaning or calibration. More importantly, the relatively large contact area between the medium and the diaphragm ensures even more accurate pressure measurements.

Quines són les aplicacions industrials dels segells de diafragma?

Els segells de diafragma s'utilitzen normalment per protegir els transmissors de pressió d'un o més factors nocius en el medi de procés. Els sistemes de segellat de diafragma són adequats per mesurar el nivell, la densitat, el cabal i la pressió, i s'utilitzen en els escenaris següents:

Temperatures de fluids extremadament altes o baixes;

Fluids corrosius que poden corroir els materials amb els quals entren en contacte;

Fluids a pressió que poden obstruir la connexió al sensor, evitant que la pressió arribi a la unitat de mesura d'un transmissor de pressió convencional;

Fluids viscosos o fluids amb risc de solidificació (assecat o polimerització) en la connexió al sensor, impedint que la pressió arribi a la unitat de mesura o immòbil el diafragma d'un transmissor de pressió convencional;

Fluids que es poden congelar a mesura que baixen les temperatures;

S'utilitza en aplicacions amb alts requisits d'higiene, que requereixen unes condicions superficials específiques per evitar el creixement bacterià;

S'utilitza en aplicacions de permeació d'hidrogen: quan hi ha ions d'hidrogen (H+) i poden impregnar el diafragma;

Per a aplicacions de buit, els transmissors de pressió de buit-segellats amb diafragma es munten per sota del port d'alta-pressió per reduir l'efecte del buit sobre el fluid d'ompliment del transmissor. La longitud mínima del capil·lar depèn de la distància entre la ubicació de muntatge del transmissor i el port de baixa pressió-. Totes les cavitats del conjunt s'omplen d'oli, inclosos el diafragma, el capil·lar i el cos del transmissor de pressió segellat-diafragma. Tot i que el procés de fabricació ajuda a garantir un farciment d'oli d'alta-qualitat, els errors-induïts per la temperatura segueixen sent una limitació inherent dels sistemes-segellats de diafragma.

El transmissor de pressió diferencial de tipus capil·lar es pot utilitzar per mesurar el nivell. Determineu les diferències de pressió mínima i màxima a mesurar

Nivell de líquid més baix:

PMin=(SGp xa) – (SGf xd)

És a dir: Pressió mínima mesurable (LRV) quan la pressió del fons del dipòsit és alta

És a dir: pressió màxima mesurable (-URV) quan la pressió del fons del dipòsit és baixa

PMàx.=(SGp xb) – (SGf xd)

És a dir: Pressió màxima mesurable (URV) quan la pressió del fons del dipòsit és alta

És a dir: pressió màxima mesurable (-LRV) quan la pressió del fons del dipòsit és baixa

On:

Nivell de líquid més baix a 4 mA

Nivell de líquid més alt a 20 mA

a=Distància entre el punt de mesura inferior i el nivell de líquid més baix

b=Distància entre el punt de mesura inferior i el nivell de líquid més alt