La migració del-punt zero, també coneguda com a desplaçament del punt zero-, és una mesura tècnica presa per superar el desplaçament del punt zero- provocat durant la instal·lació de manòmetres de nivell de pressió diferencial a causa de la desalineació entre la presa de pressió del transmissor i la presa de pressió del recipient, o la implementació de mesures d'aïllament.
Durant la instal·lació de l'instrument, per motius com ara la ubicació d'instal·lació de l'equip i la facilitat de manteniment i operació per part del personal del procés, és possible que el transmissor no estigui sempre en el mateix pla horitzontal que l'aixeta de pressió. A més, si el medi mesurat és un líquid altament corrosiu o viscós, no es pot introduir directament al transmissor; s'ha d'instal·lar un dipòsit de líquid aïllant per transmetre el senyal de pressió i evitar la corrosió de l'instrument mesurat. En aquests casos, s'ha de tenir en compte la influència del medi mesurat i de la columna de líquid d'aïllament en la lectura del manòmetre. Per eliminar la influència de la ubicació de la instal·lació o del líquid d'aïllament en la lectura del manòmetre, cal fer una migració del punt zero-. Quan s'utilitzen transmissors de pressió diferencial, s'ha de parar atenció al rang disponible, inclosa la migració de l'oli de silicona, especialment per als transmissors de pressió diferencial de -petit rang. La migració de -punt zero es pot dividir en tres categories principals: sense migració, migració negativa i migració positiva.
Principi de funcionament
Quan s'utilitza un manòmetre de nivell de pressió diferencial per mesurar el nivell de líquid, el desplaçament del punt zero-generalment és un problema a causa de les diferents ubicacions d'instal·lació. Hi ha tres escenaris: sense canvi, canvi positiu i canvi negatiu.
Sense torn (La línia de presa de baixa-pressió està buida)
Per a un tanc d'emmagatzematge o recipient de reacció tancat, deixeu que la pressió inferior sigui P, la pressió sobre la superfície del líquid sigui P.3, i l'alçada del nivell de líquid és H, llavors tenim: P=P³ + Hpg
On: p és la densitat del medi, i g és l'acceleració deguda a la gravetat.
ΔP=P - P³=Hpg
Normalment, es coneix la densitat del medi que es mesura. La diferència de pressió ΔP és directament proporcional a l'alçada del nivell de líquid H; mesurant la diferència de pressió, es pot determinar l'alçada del nivell del líquid.
Migració positiva (la línia-de baixa pressió està buida)
Migració negativa
Quan el recipient que es mesura està obert, la pressió de la fase gasosa és la pressió atmosfèrica. La cambra de pressió negativa del manòmetre de pressió diferencial es pot ventilar a l'atmosfera i el manòmetre també es pot utilitzar per mesurar el nivell de líquid. Si el recipient està tancat, la cambra de pressió negativa del manòmetre de pressió diferencial s'ha de connectar a la fase gasosa del recipient.
Exemple sense migració:
Els manòmetres de nivell de pressió diferencial mesuren la pressió per la pressió diferencial generada entre el líquid i les cambres de pressió positiva i negativa del transmissor. Si les cambres de pressió positiva i negativa del transmissor i el punt de presa de pressió del recipient es troben en el mateix pla horitzontal, quan H=0, ΔP=0; és a dir, ΔP=Ppositiu-Pnegatiu=ρgH, i la pressió canviarà linealment amb l'augment del nivell del líquid.
Si la densitat del líquid al dipòsit d'emmagatzematge és d'1,2 i el nivell de líquid fluctua dins del rang de 0-4 m, calculeu el rang del transmissor.
Solució: segons la fórmula: ΔP=Ppositiu - Pneumònia=ρgH
A nivell complet: P1=1.2 × 9,8 × 4=47.06 kPa
A nivell buit: P1=1.2 × 9,8 × 0=0 kPa
Tant al nivell ple com al buit: P2=0 kPa
El rang del transmissor és: 0-47,06 kPa
Exemple de migració positiva:
Quan el transmissor de pressió diferencial es troba en una posició h per sota del pla de referència del nivell de líquid, cal una migració positiva.
Si la densitat del líquid al dipòsit d'emmagatzematge és d'1,2 i el nivell de líquid H fluctua dins del rang de 0-4 m, amb h 1 m, calculeu l'abast del transmissor.
Solució: segons la fórmula: ΔP=Ppositiu - Pneumònia=ρgH
Càrrec de baixa-pressió P2: com que està obert a l'atmosfera, se suposa que és 0.
La part d'alta pressió-P1: P1=ρg(H + h)
A nivell de líquid complet: P1=1.2 × 9,8 × (4 + 1)=58.8 kPa
A nivell de líquid buit: P1=1.2 × 9,8 × (0 + 1)=11.76 kPa
L'abast del transmissor és: 11.76 - 58.8 kPa
Conclusió: el motiu de la migració positiva del punt zero-d'aquest transmissor és que fins i tot quan el nivell de líquid és 0, encara hi ha una pressió de nivell de líquid d'11,76 kPa aplicada al costat de pressió positiva del transmissor.
Exemple de migració negativa:
En el sistema de mesura de nivell de líquid que es mostra a la figura, el tub guia de pressió de la fase gasosa no s'omple de gas sinó de condensat (la densitat del qual és aproximadament igual a la de l'aigua del recipient).
Si la densitat de l'aigua al dipòsit d'emmagatzematge és d'1,0, el nivell de líquid H oscil·la en el rang de 0-2 m, i H0 és de 2,5 m, calculeu l'abast del transmissor.
Solució: segons la fórmula: ΔP=Ppositiu - Pneumònia=ρgH
Càrrec de baixa-pressió P2: P2=ρgH0
Costat d'alta pressió-P1: P1=ρgH
La part de baixa pressió-a nivell total: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
La part de baixa pressió-a nivell buit: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
Costat d'alta pressió-a nivell total: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa
Costat d'alta pressió-a nivell buit: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa =1.0 × 9,8 × 0=0 kPa
Segons la fórmula: ΔP=Ppositiu - Pnegatiu
A nivell complet: ΔP=19.6 - 24.5=-4.9 kPa
A nivell buit: ΔP=0 - 24.5=-24.5 kPa
El rang del transmissor és: -24,5 a -4,9 kPa
Conclusió: el motiu de la migració negativa del -punt zero d'aquest transmissor és que quan el nivell de líquid és 0, encara hi ha una pressió de nivell de líquid de -24,5 kPa aplicada al costat de pressió negativa del transmissor.
En resum: quan el nivell de líquid és 0, si ΔP > 0, el transmissor necessita una migració positiva; si ΔP < 0, el transmissor necessita migració negativa; si ΔP=0, no es requereix cap migració.
L'efecte de la ubicació d'instal·lació del transmissor sobre el nivell del líquid
R: L'indicador de nivell de doble -brida s'instal·la per sota de la línia horitzontal de la brida inferior del contenidor segellat i el transmissor s'instal·la per sota de la línia horitzontal de la brida inferior del contenidor segellat, tal com es mostra a la figura següent.
Suposant ρmitjàés la densitat del medi=1.5, ρ0és la densitat de l'oli de silicona=0.93, H0és el rang mitjà (0-5 m), H1 = 1m, H2= 6m, troba l'abast del transmissor.
Solució:
Interval: ΔP=ρmitjà × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa
Pressió del nivell de líquid buit del costat d'alta-pressió: P(+)=ρ0 × g × H1= 0.93 × 9,8 × 1=9.114 kPa
Pressió del nivell de líquid buit del costat de baixa-pressió: P(-)=ρ0 × g × H2= 0.93 × 9,8 × 6=54.684 kPa
Diferència de pressió a nivell de líquid buit: ΔP=P(+) - P(-)=9. 114 - 54.684=-45.57 kPa Diferència de pressió a nivell complet: ΔP=Diferència de pressió a nivell buit ΔP + Valor de rang ΔP=-45.57 + 73.5=27.93 kPa Interval del transmissor: -45,593 kPa a 27,57 kPa
B: l'indicador de nivell de doble -brida s'instal·la al mig de la línia horitzontal de la brida del contenidor segellat i el transmissor s'instal·la al mig de la línia horitzontal de les brides altes i baixes del contenidor segellat, tal com es mostra a la figura següent.
Suposant ρmitjàés la densitat del medi=1.5, ρ0és la densitat de l'oli de silicona=0.93, H0és el rang mitjà (0-5 m), H1 = 2m, H2= 3m, troba l'abast del transmissor.
Solució: Interval: ΔP=ρmitjà × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Pressió del nivell d'aire al costat d'alta-pressió: P(+)=ρ0×g×-H{1=0.93×9,8×{-2=-18.228Kpa Pressió del nivell de líquid buit del costat de baixa-pressió: P(-)=ρ0×g×H2=0.93×9,8×{3=27.342Kpa Diferència de pressió a nivell de líquid buit: ΔP=P(+)-P({-){=-18.228-27.342=-45.57Kpa Diferència de pressió a nivell de líquid complet: ΔP=P(+)-P(-)=-18.228-27.342=-45.57Kpa Diferència de pressió a nivell de líquid complet: ΔP=-45.57+73.5=27.93Rang del transmissor Kpa: -45,57 a 27,93 Kpa
C: El transmissor de pressió diferencial de doble -brida s'instal·la per sobre de la línia horitzontal de la brida-alta del contenidor segellat, tal com es mostra a la figura següent.
Suposant ρmitjàés la densitat del medi=1.5, ρ0és la densitat de l'oli de silicona=0.93, H0és el rang mitjà (0-5 m), H1 = 6m, H2= 1m, troba l'abast del transmissor.
Solució: rang
ΔP = ρmitjà × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Pressió del nivell d'aire al costat d'alta-pressió: P(+)=ρ0×g×(-H1)=0.93×9,8×{-6=-54.684Kpa pressió del nivell de líquid buit-del costat de baixa pressió: P(-)=ρ0×g×(-H2){=0.93×9,8×{-1=-9.114Kpa Diferència de pressió a nivell de líquid buit: ΔP{=P(+)-P({-){=-54.684-{25}}diferència de pressió a nivell de líquid buit: ΔP{=P(+)-P({-){=-54.684-{25}}(){25}} diferència de pressió a nivell de líquid buit. ΔP=diferència de pressió del nivell de líquid buit ΔP+valor del rang ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Interval del transmissor: -45,57 a 27,93 Kpa
Conclusió: dels càlculs anteriors, es pot concloure que l'abast i el desplaçament del punt zero-del transmissor de nivell de doble-brida són els mateixos, independentment de la ubicació d'instal·lació. En la instal·lació real, es recomana el primer mètode d'instal·lació. Els altres dos mètodes són propensos a un refluig d'oli de silicona, provocant la bombament del diafragma i danyant el transmissor.
Precaucions d'instal·lació
Els manòmetres de nivell de pressió diferencial són actualment el tipus d'instrument de mesura de nivell més utilitzat. A causa dels requisits del procés i de vegades per raons econòmiques, com ara l'estalvi de material de canonada-conductor de pressió, els manòmetres de nivell de pressió diferencial sovint s'instal·len en condicions de treball dures. La correcta instal·lació de l'indicador de nivell i de la canonada-conductora de pressió afecta directament la precisió de la seva mesura.
Per aconseguir una instal·lació òptima, s'han de prendre les precaucions següents:
1. Evitar el contacte directe del transmissor amb medis mesurats corrosius o sobreescalfats;
2. Eviteu que s'acumulin residus a la canonada-conductora de la pressió;
3. La canonada-conductora de la pressió ha de ser tan curta com sigui possible;
4. El capçal de la columna de líquid a les dues canonades de pressió-ha d'estar equilibrada;
5. La canonada-conductora de la pressió s'ha d'instal·lar en un lloc amb gradients de temperatura i fluctuacions d'humitat mínimes, lliure d'impactes i vibracions.
Es poden utilitzar els mètodes següents per reduir els errors:
1. La canonada-conductora de la pressió ha de ser tan curta com sigui possible;
2. Quan es mesuren líquids o vapor, la canonada-conductora de pressió s'ha de connectar cap amunt a la canonada de procés, amb una inclinació no inferior a 1/12;
3. Per a les mesures de gas, la canonada-conductora de pressió s'ha de connectar cap avall a la canonada de procés, amb una inclinació no inferior a 1/12;
4. La disposició de les canonades conductores de pressió líquida-ha d'evitar els punts alts, i la disposició de les canonades conductores de pressió de gas-ha d'evitar punts baixos;
5. Les dues canonades-conductores de pressió s'han de mantenir a la mateixa temperatura;
6. Per evitar els efectes de la fricció, el diàmetre de la canonada-conductora de la pressió ha de ser prou gran;
7. No hi hauria d'haver cap gas present a la canonada-conductora de pressió plena de líquid;
8. Quan s'utilitza un fluid aïllant, els nivells de líquid a les dues canonades de pressió-han de ser els mateixos.
Anàlisi de falles comuns
1. Grans fluctuacions del nivell de líquid
* Grans fluctuacions en la vaporització mitjana o severa;
* Bloqueig a la canonada conductora de pressió superior o inferior{0}};
* Danys al tub capil·lar causant fuites mitjanes;
* Danys al diafragma;
* Temperatura de traçat de calor excessiva.
2. Cap canvi a la pantalla: la vàlvula de sortida no està oberta o la línia de pressió està bloquejada; el senyal forçat no es cancel·la; la placa de circuit està defectuosa o danyada; el diafragma està danyat; els capil·lars positius i negatius s'espremen simultàniament, provocant obstruccions o danys a la canonada.
3. Indicació màxima (mínima): el fluid aïllant del costat de baixa-pressió (costat d'alta-pressió) té fuites; el diafragma està danyat; el capil·lar està danyat; la vàlvula de pressió del costat de baixa-pressió (costat d'alta-pressió) no està oberta o està bloquejada.
4. Indicació massa alta (massa baixa): la vàlvula de pressió del costat de baixa-pressió (costat d'alta-pressió) no està prou oberta; el tap de ventilació té fuites; la migració de l'instrument no es calcula amb precisió, la configuració no s'ha configurat correctament o l'instrument no està ben calibrat.
5. Sense indicació: la línia de senyal està solta o té una connexió deficient; el fusible d'alimentació està cremat; la barrera de seguretat està danyada; la placa de circuit està danyada.
