Sıvı Sıcaklığı Elektromanyetik Debimetrenin Sıfır-Noktası Kararlılığını Nasıl Etkiler?

Bir müşterimiz bize bir keresinde kimyasal dozaj hattından, vanalar kapalı ve gerçek akışın sıfır olduğu tek bir üretim vardiyasında - tam ölçeğin neredeyse %0,3'ü kadar yukarı doğru ilerleyen bir akış ölçer okumasını gösteren bir trend grafiği göndermişti. Tesis zaten topraklama sorunlarını ve hava kabarcıklarını elemişti. Hesaplamadıkları şey, o çizgideki sıvı sıcaklığının gruplar arasında neredeyse 15 derece değiştiği ve tek başına bu salınımın sıfır noktasını taban çizgisinin dışına sürüklemeye yettiğiydi.

Bu, insanların beklediğinden daha yaygın bir sorundur ve ölçüm cihazınızda neyin yanlış olduğunu merak ederek benzer bir tabloya bakmadan önce bunu iyice anlamanız gerekir.

Sıfır-Noktası Kararlılığının Gerçekte Anlamı Nedir?

Sıfır noktası, içinden gerçekten hiçbir sıvı geçmediğinde akış ölçerin ürettiği değerdir. İdeal bir dünyada bu sayı tam olarak sıfırdır ve orada kalır. Uygulamada, bazen kıl payı - sürüklenir, bazen de faturalandırma-derece ölçümünü veya sıkı bir şekilde kontrol edilen dozaj sürecini boşa çıkaracak kadar sürüklenir.

Sıfır-noktası stabilitesi en çok düşük akış hızlarının gerçek sonuçlar doğurduğu uygulamalarda önemlidir: kimyasal dozajlama, yiyecek ve içecek harmanlama, atık su arıtma ve gözetim transfer ölçümü. Yüksek akışta mükemmel derecede iyi olan bir sayaç, boşta kaldığı sürelerde veya yavaş-akış aşamalarında sıfır noktasının değişmesi durumunda yine de pahalı sorunlara neden olabilir.

Aynı zamanda erken tespit edilmesi en zor sorunlardan biridir, çünkü sıfır-noktası kayması çoğu zaman gerçekten yavaş bir sızıntıya veya tam oturmamış bir valfe benzemektedir. Bakım ekipleri sıklıkla, son kalibrasyon anındaki sıvı sıcaklığının, prosesin şu anda çalıştığı sıcaklıkla eşleşip eşleşmediğini kontrol etmeden önce mekanik bir arızayı takip etmek için saatler harcıyor.

Magnetic Flow Meter

Elektromanyetik Debimetre Akışı Nasıl Ölçer?

Çalışma prensibi Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasıdır. Sayacın içindeki bir bobin boru boyunca manyetik bir alan oluşturur. İletken sıvı bu alandan geçerken iki elektrot arasında bir voltaj indükler ve bu voltaj, sıvının hızıyla doğru orantılıdır. Hareketli parça yok, akış yolunda - hiçbir engel yok; bu da bu sayaçların su, atık su ve birçok proses kimyasalları için popüler olmasının büyük bir nedenidir.

İşin püf noktası, bu ölçüm zincirinin birden fazla bağlantıya sahip olması ve sıvı sıcaklığının aynı anda bunlardan birden fazlasına sessizce müdahale edebilmesidir.

Sıcaklığın Sıfır Noktasını Bozmasının Üç Yolu

Astar ve Elektrotlar Arasındaki Uyumsuz Genişleme

Boru kaplaması ve elektrotlar genellikle farklı malzemelerden yapılır ve sıcaklık değiştiğinde aynı oranda genleşmez veya daralmazlar. Astar elektrot montajından daha hızlı genişlerse, elektrotlar üzerinde mekanik stres oluşur ve konumları çok küçük ama ölçülebilir bir miktarda değişebilir. Bu küçük hareket, elektrotların manyetik alana göre konumunu değiştirir ve sıvı tamamen hareketsiz dururken bile indüklenen voltaj da onunla birlikte - değişir.

Sıvı İletkenliğindeki Değişiklikler

Çoğu iletken sıvı sıcaklık arttıkça daha iletken hale gelir. Akış ölçerin sinyali, manyetik alan içinde hareketli bir iletken gibi davranan akışkana bağlı olduğundan, iletkenlikteki herhangi bir değişiklik, gerçek akış hızından bağımsız olarak indüklenen voltajı değiştirebilir. İşlemin ortasında ısınan bir sıvı-bu nedenle, saha sorun giderme kılavuzlarında sıfır-nokta kaymasının daha sık belgelenen nedenlerinden biri olan statik, akışsız{-durumda- olması gereken bir durum sırasında sayacın-sıfır olmayan küçük bir okuma raporu vermesine neden olabilir.

Bobin ve Elektronik Kayması

Manyetik alanı oluşturan uyarma bobininin kendi direnci vardır ve direnç sıcaklıkla birlikte değişir. Bobin direncindeki bir değişiklik, manyetik alanın gücünü değiştirir ve bu da elektrotların aldığı indüklenen voltajı değiştirir. Bunun da ötesinde, verici muhafazasının içindeki amplifikatörler ve sinyal-işleme elektronikleri sıcaklığa- duyarlıdır; Operasyonel yükselteçler ve A/D dönüştürücüler gibi bileşenler, ortam veya proses sıcaklığı değiştikçe kazanç kaymaları ve ön gerilim kayması yaşayabilir ve bu küçük elektronik hatalar, görünür bir sıfır kaymasına kadar aşağı yönde güçlendirilir.

Bir Alan Örneği

Orta-ölçekli bir kimyasal işleme operasyonu yürütülüyorduelektromanyetik debimetreçalıştırılan ürüne bağlı olarak parti sıcaklıklarının kabaca 10-15 derece değiştiği bir sıcak çözelti hattında. Operatörler, tüm vanaların kapalı olduğu onaylanmasına rağmen akış toplayıcının gece boyunca küçük hacimler biriktirmeye devam ettiğini fark etti. Sayacın kendisi arızalı değildi - sıfır noktası her parti döngüsü boyunca sıvının sıcaklık eğrisini takip ediyordu.

Düzeltme, sayacın değiştirilmesini içermiyordu. Aktif sıcaklık kompanzasyonuna sahip bir vericiye geçiş ve ortam atölye sıcaklığı yerine sıvının gerçek çalışma sıcaklığında gerçekleştirilen sıfır-sıfırlama prosedürü ile birlikte, sapmanın belirtilen tolerans aralığına düşmesi sağlandı. Tesis ekibinin aklına takılan ders: soğuk, statik bir tezgahta gerçekleştirilen sıfır-nokta kontrolü, proses sıvısı ısındığında sayacın nasıl davranacağı hakkında size pek bir şey söylemez.

Üreticiler Sıcaklık Değişimine Göre Nasıl Tasarım Yapıyor?

Uyumlu Termal Genleşme Malzemeleri

Benzer termal genleşme katsayılarına sahip astar ve elektrot malzemelerinin eşleştirilmesi, elektrot konumunun değişmesine neden olan mekanik gerilimi azaltır. Bu, büyük ölçüde bir tasarım-aşaması kararıdır; bu nedenle, geniş bir sıcaklık salınımı uygulaması için bir ölçüm cihazı belirlerken astar malzemesinin (PTFE, PFA, kauçuk, seramik vb.) seçiminin sorulmaya değer olmasının- nedeni budur.

Düşük-Frekans, Kare-Dalga Uyarımı

Daha eski sinüs-dalgası ve sabit-akım uyarım tasarımları, artık çoğu endüstriyel ölçüm cihazında standart olan düşük-frekanslı, kare{-dalga uyarım sistemlerine göre sıfır kaymaya daha yatkındır. Uyarma akımının polaritesini periyodik olarak tersine çevirmek ve sinyali her sabit değerde örneklemek, bazı sıcaklığa bağlı etkiler de dahil olmak üzere yavaş-hareket eden parazitlerin iptal edilmesine yardımcı olur-; bu uyarma yönteminin kararlılığa-hassas uygulamalar için endüstride varsayılan haline gelmesinin büyük bir kısmı da budur.

Yerleşik-Sıcaklık Telafisi

Artık pek çok verici, çıkışı gerçek zamanlı proses sıcaklığına göre ayarlayan, okuma ekrana veya kontrol sistemine ulaşmadan önce yukarıda açıklanan iletkenlik ve elektronik sapmayı düzelten bir sıcaklık sensörü ve dengeleme algoritması içermektedir.

Sorunu Azaltan Kurulum Uygulamaları

Topraklama kalitesi, elektrot kirlenmesi ve başıboş elektromanyetik girişim, sıcaklık-ilişkili sapmanın halihazırda mevcut olmasını birleştirir; bu nedenle, doğru bir kurulum - sağlam topraklama halkaları, yeterli düz-boru hatları ve güçlü elektromanyetik kaynaklardan koruma -, ölçüm cihazının gerçekten işini etkili bir şekilde yaptığı her türlü sıcaklık dengelemesini sağlar.

Bir Akış Ölçer Belirtiyorsanız Bu Ne Anlama Gelir?

Prosesiniz, işlem - toplu ısıtma, mevsimsel ortam değişimleri veya sıcak/soğuk ürün değişimi - sırasında anlamlı biçimde değişen akışkan sıcaklıkları içeriyorsa, sipariş vermeden önce tedarikçiye üç doğrudan soru sormaya değer:

Bu ölçüm cihazı hangi uyarı yöntemini kullanıyor ve gerçekten göreceğiniz sıcaklık aralığında stabilite açısından derecelendirildi mi?
Verici aktif sıcaklık dengelemeyi mi yoksa yalnızca sabit-sıcaklık kalibrasyonunu da içeriyor mu?
Önerilen sıfır-noktası kalibrasyon prosedürü nedir ve ortam sıcaklığı yerine proses sıcaklığında mı yapılmalıdır?

Teknik özellikler sayfasında 20 derecede doğru olan bir ölçüm cihazının 45 derecede doğru olması her zaman doğru olmayabilir ve bu iki sayı arasındaki boşluk tam olarak sıfır-nokta kayması sorunlarının saklandığı yerdir.

SSS

Sıfır-nokta sapması yalnızca yeniden kalibrasyonla düzeltilebilir mi?

Bazen, ancak yanlış sıcaklıkta yeniden kalibrasyon yapmak hatayı ortadan kaldırmak yerine sıfırlar. Sapma sıcaklığa- bağlıysa, düzeltmenin yalnızca bir-bir sıfır ayarı değil, dengeleme veya kurulum koşullarını da ele alması gerekir.

Fark edilebilir bir sıfır kaymasına neden olmak için ne kadar sıcaklık değişimi yeterlidir?

Bu, sayacın tasarımına ve akışkana bağlıdır, ancak 10-20 derece aralığındaki salınımlar, özellikle düşük akış hızlarında, aktif sıcaklık telafisi olmadan metre cinsinden ölçülebilir bir sapma oluşturmak için genellikle yeterlidir.

Bu, tüm elektromanyetik akış ölçerleri eşit şekilde etkiler mi?

Hayır. Uyumlu astar/elektrot malzemeleri, kare-dalga uyarımı ve yerleşik-sıcaklık dengelemesi olan ölçüm cihazları, sıcaklık-aracılığıyla sıfır kaymaya karşı eski veya daha düşük-maliyetli tasarımlara göre çok daha dayanıklıdır.

Sıfır-nokta kayması kalibrasyon sapması ile aynı mıdır?

Pek değil. Kalibrasyon sapması, ölçüm cihazının genel doğruluğunun ölçüm aralığı boyunca değişmesini ifade ederken, sıfır-nokta sapması özellikle akışsız- taban çizgisini etkiler. Bir ölçüm cihazının sıfır noktası dışında her yerde kararlı bir kalibrasyonu olabilir.

Sayaç ortam sıcaklığında mı yoksa proses sıcaklığında-yeniden sıfırlanmalı mı?

Mümkün olduğunda proses sıcaklığı. Sayacın soğuk bir bankta sıfırlanması ve ardından sıcak hatta kurulması, gördüğümüz sürüklenme şikayetlerinin en yaygın - ve önlenebilir - nedenlerinden biridir.

Boru boyutu veya akış hızı sıcaklık-kaynaklı sürüklenmeyi daha da kötüleştirir mi?

Doğrudan değil, ancak daha büyük elektrot yüzey alanlarına sahip daha büyük-çaplı metreler, genleşmede daha fazla malzeme yer aldığından, yukarıda açıklanan türde mekanik gerilime karşı biraz daha duyarlı olabilir. Bu, daha küçük bir ölçüm cihazının spesifikasyon sayfasının ölçekte geçerli olduğunu varsaymak yerine, daha büyük kurulumlarda uyarma yöntemini ve dengeleme tasarımını kontrol etmek için bir neden daha.

Son Düşünceler

Sıcaklık-ilişkili sıfır-noktası kayması bir kusurdan çok bir fizik sorunudur ve daha iyi tasarım ve doğru kurulum,-sorun olmayan bir sorunu çözebilir. Mekanizma üç kanaldan ({4}} elektrotlar üzerindeki mekanik gerilimden, sıvı iletkenliği kaymalarından ve bobin ve elektronik içindeki sürüklenmeden ({5}}) geçer ve üçü de doğru malzeme, uyarma yöntemi ve dengeleme devresi kombinasyonuna iyi yanıt verir.

Prosesiniz sıvıları geniş bir sıcaklık aralığında çalıştırıyorsa ve mevcut sayacın - veya sipariş etmek üzere olduğunuz sayacın - bunu karşılayacak şekilde üretildiğinden emin değilseniz, bize proses ayrıntılarını (akışkan türü, sıcaklık aralığı, boru boyutu ve uygulama) gönderin; saha sorunu haline gelmeden önce doğru spesifikasyonu eşleştirmenize yardımcı olabiliriz. Tavsiye için ekibimizle iletişime geçin.

Şimdi iletişime geçin