نقاط اختيار جهاز إرسال الضغط التفاضلي

جهاز إرسال الضغط التفاضلي هو أداة كشف نموذجية ذاتية التوازن، تُستخدم لقياس فرق الضغط بين سطحين للضغط (عادةً طرفي ضغط موجب وسالب) وتحويل قيمة فرق الضغط هذه إلى إشارة خرج قياسية. يتكون عادةً من مستشعر ضغط عالي الدقة ووحدة معالجة إشارة، ويُستخدم على نطاق واسع في قياس مستوى وتدفق وضغط السوائل والغازات والبخار.

أولاً: مبدأ عمل جهاز إرسال الضغط التفاضلي

المبدأ الأساسي لـ جهاز إرسال الضغط التفاضلي هو عبارة عن حيز يحتوي على عناصر حساسة (صندوق متعدد الأغشية) مقسم إلى حجرتين. يتم تطبيق الضغط على كلتا الحجرتين، ويتأثر الضغط في كل منهما بالتأثير المشترك للإزاحة (أو اتجاه الإزاحة). تتناسب قيمة هذه الإزاحة مع الفرق في الضغط بين الحجرتين (الضغط التفاضلي)، ويتم تحويل هذا الفرق إلى إشارة خرج قياسية تعكس حجم الفرق. وبالتحديد، يؤثر ضغط الوسط قيد الاختبار على غشاء العزل في حجرتي الضغط العالي والمنخفض لجهاز إرسال الضغط التفاضلي ، وينتقل إلى جانبي غشاء القياس عبر قطعة العزل والسائل الموجود داخل العنصر. يشكل غشاء القياس والأقطاب الكهربائية على جانبي الصفيحة العازلة مكثفًا. عندما لا يكون جانبا الضغط متسقين، مما يؤدي إلى قياس إزاحة الحجاب الحاجز، بحيث لا يكون جانبا السعة متساويين، يتم تحويلها من خلال وصلة التذبذب وإزالة التضمين إلى إشارة تتناسب مع الضغط.

ثانياً: سيناريوهات التطبيق

التحكم في العمليات الصناعية: يُستخدم هذا النظام في عمليات الإنتاج في الصناعات الكيميائية والبترولية والغاز الطبيعي وغيرها، لمراقبة فرق الضغط في السوائل داخل الأنابيب والتحكم فيه، لضمان استقرار عملية الإنتاج. على سبيل المثال، مراقبة معدل تدفق السوائل أو الغازات في الأنابيب، وضبط فتح الصمامات، وما إلى ذلك.

قياس مستوى السائل: يعتمد هذا الجهاز على مبدأ عمل جهاز إرسال الضغط التفاضلي ، حيث يتم قياس ارتفاع مستوى السائل في الخزانات عن طريق قياس الضغط التفاضلي، وذلك بالاعتماد على تغير الضغط الهيدروستاتيكي الناتج عن عمود السائل عند تغير مستوى السائل في الحاوية. ويُستخدم هذا الجهاز عادةً في مراقبة مستوى السوائل في الخزانات والمفاعلات وغيرها من الحاويات.

مراقبة نظام الترشيح: تُستخدم هذه التقنية لمراقبة انسداد المرشحات في أنظمة ترشيح السوائل أو الغازات. مع انسداد المرشح، يزداد فرق الضغط بين جانبيه تدريجيًا، وعندما يصل فرق الضغط إلى حد معين، يُمكن تحديد أن المرشح بحاجة إلى التنظيف أو الاستبدال.

أنظمة تكييف الهواء والتهوية: مراقبة وتنظيم تدفق الهواء وجودة الهواء في المباني لضمان الراحة وكفاءة الطاقة في البيئة الداخلية.

قياس تدفق الغاز: يتم حساب معدل تدفق الغاز عن طريق قياس فرق الضغط للغاز في خط الأنابيب، ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة الغاز والتهوية وغيرها.

ثالثًا: متطلبات الاختيار

نطاق القياس: لتحديد القيم القصوى والدنيا لفرق الضغط المقاس، يتم تحديد نطاق القياس المحدد. جهاز إرسال الضغط التفاضلي الصيني ينبغي أن يكون فرق الضغط أكبر من 1.5 ضعف أقصى فرق ضغط قد يحدث في النظام، وذلك لمنع الذروات المفاجئة من إتلاف الحساس، ولضمان دقة كافية ضمن نطاق القياس الطبيعي. على سبيل المثال، إذا تراوح فرق الضغط في النظام بين 0 و100 كيلو باسكال، فينبغي اختيار جهاز إرسال ضغط تفاضلي بنطاق 150 كيلو باسكال أو أكثر.

طبيعة الوسط: يجب مراعاة طبيعة الوسط المقاس، كأن يكون سائلاً لزجاً أو طيناً أو غير ذلك من الوسائط التي قد تسد سطح الضغط، أو أن يكون قابلاً للتآكل. في حالة الوسائط القابلة للتآكل، يجب اختيار غشاء العزل المناسب والمادة الملامسة للوسط لضمان عمر خدمة جهاز الإرسال.

متطلبات الدقة: اختر جهاز إرسال الضغط التفاضلي المناسب وفقًا لمتطلبات دقة القياس في سيناريو التطبيق، فكلما زادت الدقة، ارتفع السعر عادةً. لذا، يجب مراعاة التوازن بين الدقة والتكلفة.

نطاق درجة الحرارة: فهم نطاق درجة حرارة التشغيل العادية لجهاز الإرسال ونطاق تعويض درجة الحرارة، لضمان عدم تأثير تغيرات درجة الحرارة في الاستخدام الفعلي للبيئة على أداء جهاز الإرسال ودقة القياس.

إشارة الخرج: يتم اختيار إشارة الخرج المناسبة وفقًا لمتطلبات نظام التحكم، ومن الإشارات الشائعة 4-20 مللي أمبير، 0-5 فولت، RS485، وما إلى ذلك. مع مراعاة مسافة نقل الإشارة، ووجود أي تداخل إلكتروني، وعوامل أخرى.

متطلبات مقاومة الانفجار: في البيئات الخطرة القابلة للاشتعال والانفجار، مثل البتروكيماويات وتعدين الفحم وغيرها من الصناعات، من الضروري اختيار جهاز إرسال الضغط التفاضلي الصيني الذي يفي بمعايير مقاومة الانفجار المقابلة، مثل أجهزة الإرسال المقاومة للانفجار أو الآمنة جوهريًا، وذلك لضمان سلامة الاستخدام.

التركيب: اختر طريقة التركيب المناسبة وفقًا لظروف التركيب وقيود المساحة في الموقع، مثل التركيب المباشر أو تركيب الحافة، وما إلى ذلك. في الوقت نفسه، يجب مراعاة سهولة صيانة ومراقبة موقع التركيب، والتأكد من أن ارتفاع حجرة الضغط "+" و"-" لجهاز الإرسال متساوٍ.

الاختيار الموحد: إذا كنت بحاجة إلى استخدام أكثر من جهاز إرسال ضغط تفاضلي واحد في مشروع هندسي، فيجب عليك محاولة اختيار نفس العلامة التجارية ونفس طراز المنتج، وذلك لتسهيل الإدارة والصيانة، وتقليل نوع وكمية قطع الغيار.

رابعاً: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

(1) إشارة خرج غير طبيعية

تحقق من مصدر الطاقة: تأكد من سلامة مصدر الطاقة الخاص بجهاز الإرسال، بما في ذلك استقرار الجهد الكهربائي ومطابقته لمتطلبات تشغيل الجهاز. قد يؤدي تعطل مصدر الطاقة إلى عدم استقرار إشارة الخرج أو انقطاعها تمامًا.

فحص التوصيلات: تأكد من أن جهاز الإرسال موصول بشكل صحيح وآمن، وخالٍ من الأسلاك المفكوكة أو المتصلة بشكل خاطئ أو المفصولة. يؤثر التوصيل غير الصحيح أو ضعف التوصيل على إرسال الإشارة.

افحص الحساس: يُعدّ الحساس المكوّن الأساسي لجهاز إرسال الضغط التفاضلي الصيني، فإذا كان تالفًا أو معطلاً، فسيؤدي ذلك إلى إشارة خرج غير طبيعية. يمكنك التأكد من سلامة الحساس بفحص قيمة مقاومته وسعته الكهربائية وغيرها من المعايير.

تحقق من العوامل البيئية: قد تؤثر درجة الحرارة والرطوبة والتداخل الكهرومغناطيسي وغيرها من العوامل البيئية على أداء جهاز الإرسال. على سبيل المثال، قد تؤدي درجة الحرارة المرتفعة إلى انخفاض دقة جهاز الإرسال، وقد يتسبب التداخل الكهرومغناطيسي في تشويه الإشارة.

(2) قياس الضغط غير الدقيق

معايرة الصفر: تُجرى معايرة الصفر لضمان أن يكون خرج جهاز الإرسال صفراً، أي بدون أي فرق في الضغط. إذا انزاحت نقطة الصفر، فسيؤدي ذلك إلى نتائج قياس غير دقيقة.

فحص أنبوب التوجيه: افحص أنبوب التوجيه بحثًا عن أي مشاكل مثل الانسداد أو التسريبات أو فقاعات الهواء. قد تؤثر مشاكل أنبوب التوجيه على نقل الضغط وتؤدي إلى أخطاء في القياس.

تحقق من إعدادات النطاق: تأكد من صحة إعدادات نطاق جهاز الإرسال ومطابقتها لنطاق القياس الفعلي. قد تؤدي إعدادات النطاق غير الصحيحة إلى قياسات خارج النطاق أو انخفاض الدقة.

(3) لا يوجد خرج من جهاز الإرسال

افحص مصدر الطاقة والدائرة الكهربائية: تأكد أولاً من سلامة مصدر الطاقة، ثم افحص دائرة جهاز الإرسال للتأكد من سلامتها. يمكنك استخدام جهاز قياس متعدد الأغراض وأدوات أخرى لاختبار المقاومات والمكثفات والثنائيات والمكونات الأخرى في الدائرة والتأكد من سلامتها.

تحقق من توصيل الحساس: تأكد من أن التوصيل بين الحساس وجهاز الإرسال جيد وغير مفكوك أو مفصول. في حال كان توصيل الحساس ضعيفًا، لن يتمكن جهاز الإرسال من استقبال إشارة الضغط، مما يؤدي إلى عدم وجود إشارة خرج.