打破雾库：减轻大气对压力变送器的影响

    在温暖的环境中加工冷液体的奶牛场，啤酒厂和其他工厂中，冷凝是常见的。

 

    工作不时带我去一些非常有趣的地方。我去过冰岛，巴西，甚至是西非的喀麦隆。最近，我花了一些时间在一家奶制品公司帮助他们控制水平测量。由于环境条件和他们自己的CIP / SIP工艺，工厂内的操作员在生产罐中的流体静力水平测量有困难。

 

    用户考虑了三种解决方案来补偿工厂中的变化环境，他们的经验对于面临同样困难的其他人来说可能是有益的。上海自动化仪表四厂在这里解释乳制品用户可用的所有解决方案，以及他们最终确定的解决方案以及这些解决方案的优缺点。

 

    背景

 

    静压传感器是许多行业中液位测量的常用方法。静水压力是指在给定测量点处由固定液体的质量产生的压力。随着水箱内水位的增加，静水压力成比例增加。较高的静水压等于较高的水平; 较低的静水压力等于较低的水平。

 

    安装在通风槽底部的压力表测量的内部液体质量大于液体的质量，因为植物内部的大气压力也会作用在液体上。可以这样想：一个大型的开放式水箱可能有四英尺的真实水平，但是如果要盖住那个水箱并迫使空气进入水中，压力表会读取水箱内的压力峰值，因为水平增加尽管里面的液体量没有变化。因此，为了使用压力表实现精确的液位测量，工厂必须考虑大气压力。

 

    补偿压力装置上的气氛很简单。所有相对压力变送器包括通向大气的过滤通风口，其补偿通风或开放容器中流体顶部的变化大气压的液位测量值。从某种意义上说，压力仪器的工作方式类似于一个秤盘中的大气压力和另一个秤盘中的总静水压力。

 

    但是当凝结的可能性存在于乳品厂时，测量的准确性和可重复性是脆弱的。通风口可能会堵塞，参考不正确的大气压力，并输出不正确的输出。稍后会详细介绍。

 

    乳品厂的用户选择上海仪表四厂带有陶瓷测量池的压力变送器。他们选择陶瓷电池作为高过载保护，考虑到工厂的冲洗方法，以及无与伦比的耐用性，这是必需品。此外，陶瓷电池在没有填充流体的情况下进行测量，因此如果电池以某种方式被破坏，则不会有污染其产品的风险。

 

    鉴于所涉及的所有变量，用户认为带有陶瓷电池的压力变送器是最可靠的选择。

 

    工厂人员有一个他们喜欢的仪器用于关键应用，但他们忘记考虑完整的环境，并且设施内的气氛不合作。这是他们做的补偿。

 

    图1：陶瓷测量单元可抵抗热冲击和磨损。

 

    选项1：将电子设备移动到远程位置

 

    在乳品厂内，工厂人员在清洁船只和周围区域时，在CIP / SIP过程中使用蒸汽或热水。这种突然向冷罐中注入热量会在工厂内的较冷表面上产生雾团和冷凝水。空气中的水分改变了大气压力并改变了总静水压力测量值。

 

    工厂人员的期望正是应有的：水平测量将是准确的，因为压力仪器可以补偿不断变化的大气压力条件。然而，他们当时并不完全理解的是，处理补偿的通风口直接处于清洁过程的火线之中。即使它受到保护，恒定的直接热水流也会阻塞通风口上的过滤器，从而改变对大气压力变化的补偿。他们假设隔膜损坏或仪器中的电子设备坏了，导致水平输出不准确。当然，他们将这些单位送回美国进行维修。

 

    然而，当压力变送器达到状态时，排气管中的冷凝水已经干燥，仪器完美运行。实际上，他们发送给我们的变送器和我们收到的变送器是不同的仪器。

 

    当变送器运送给我们审查时，他们安装了备用设备并决定将变送器的电子设备外壳(和通风口)移动到远离直接喷水的远程位置。这在许多工厂中是常见的做法。通过保持电子设备的覆盖，安全和通风，工厂内的压力变送器仍然可以补偿变化的大气压力。

 

    通过将测量单元连接到容器和其他地方的电子设备，消除了进水的风险。缺点是压力测量的补偿是通过读取远离电池实际测量位置的区域中的大气压来完成的。

 

    选项2：安装上自仪四厂绝对压力变送器

 

    为了完全防止冷凝损坏测量精度，工厂人员考虑安装绝对压力盒。绝对压力电池参考完全真空而不是电池周围的大气。由于该电池不受大气变化的影响，因此不需要通风，因此没有通风口堵塞。由于这是一个选择，绝对压力室的好处是哥斯达黎加乳制品的庆祝活动。

 

    但是，这个选项有一个缺点：绝对压力电池不能自动补偿变化的气氛。这需要不同的思维方式，并且不能在开放或通风的容器中提供准确的水平指示。由于变送器正在报告总静水压力(液位加大气压)，因此操作员需要考虑变送器告诉他们的是什么。

 

    当容器为空时，变送器的输出与现有的大气压有关。在安装时，可以缩放输出以减去该值并提供准确的电平输出。但是当大气压力从此设定值变化时，水平将再次不正确。

 

    工厂操作员权衡了在清洁过程中没有通风口堵塞以防止水平精度损失的好处。在他们的最终评估中，他们决定改用绝对压力变送器输出一个没有补偿气氛的水平是不值得的。他们回到绘图板寻找他们挑战的解决方案。

 

    选项3：使用带有气候补偿电子设备的绝对压力仪器

 

    前两种选择牺牲了一种利益来换取另一种利益; 用户解决一个问题并可能创建一个新问题。然而，有一个双赢的选择，第三个选项结合了远程电子设备和绝对压力盒的所有优点，同时保持精确的液位输出。用户可以安装绝对压力盒并将其与气候补偿电子设备配对。凭借与智能手表中的天气应用类似的内部技术，这些电子设备可以测量和补偿不断变化的大气压力，而无需直接连接到陶瓷测量单元的通风口。

 

    对于那些在不断变化的潮湿环境中苦苦挣扎的用户来说，气候补偿电子产品可能具有变革性，就像奶制品公司那样。这个解决方案真的拥有一切。绝对压力电池可以测量真空，消除潜在的通风堵塞，以及远离电子设备安装的远程电子设备，以便在接近测量点时补偿大气压力变化。

 

    结论

 

    对于处理潮湿大气条件干扰其水平测量的工厂，安装绝对压力盒并将其与气候补偿电子器件相结合是最佳选择之一。无论工厂的大气压力发生什么变化，用户都能获得一致，可靠的测量，而不会使仪器容易凝结。此外，当用户选择带有陶瓷测量单元的压力设备时，他们可以采用可以承受热冲击并解决恶劣条件的解决方案，而不会遇到潜在的测量偏差。

 

    上海自动化仪表四厂向奶制品展示了一个已经在其他乳品厂使用的设备，他们立即抓住机会在自己的设施中采用该解决方案。完美帮助他们设置了系统，从那时起他们就享受了准确，一致的测量。他们花了一些时间才找到合适的解决方案，但现在热带乳制品的用户可以打破雾库。