Полноценная 3D-линеаризация
Технология измерения перепада давления подходит почти для всех рабочих процессов, таких как измерение давления, расхода, уровня, плотности или раздела фаз, применение с газами, жидкостями или паром, охватывая при этом максимальный диапазон рабочих температур и давления.
Полноценная 3D-линеаризация
Технология измерения перепада давления подходит почти для всех рабочих процессов, таких как измерение давления, расхода, уровня, плотности или раздела фаз, применение с газами, жидкостями или паром, охватывая при этом максимальный диапазон рабочих температур и давления.
Современные преобразователи дифференциального давления должны соответствовать возрастающим требованиям в отношении безопасности, надежности и долговременной стабильности промышленных процессов. В частности, изменения рабочих условий могут стать серьезной проблемой для измерения дифференциального давления, поскольку такие изменения могут повлиять на фактическую неопределенность измерений.
KROHNE является единственным производителем в мире, внедрившим метод полноценной 3D-линеаризации, благодаря которому можно в процессе установить и эффективно компенсировать все факторы влияния.
Для обеспечения максимальной производительности при любых условиях технологического процесса KROHNE осуществляет полноценную 3D-линеаризацию каждого преобразователя дифференциального давления для компенсации всех возможных факторов влияния в совокупности. Благодаря этому обеспечивается надежное и точное измерение дифференциального давления, в том числе при изменяющихся рабочих условиях.
Инновационная измерительная ячейка
На неопределенность измерения преобразователей дифференциального давления влияют три фактора:
Линейность дифференциального давления (DP)
Влияние температуры окружающей среды (T)
Влияние линейного/статического давления (SP)
These influences can be caused by changing process conditions, and may result in inaccurate readings delivered to process control by the DP transmitter.
Данные факторы влияния могут возникать при изменении рабочих условий, что в результате приводит к неточным показаниям, передаваемым в систему контроля технологического процесса преобразователем дифференциального давления.
Для решения этой проблемы KROHNE применяет принципиально новый подход к конструкции измерительной ячейки дифференциального давления. Сама ячейка чрезвычайно компактна и, следовательно, имеет малый вес. Уменьшение количества ненужного материала гарантирует быструю реакцию на изменения температуры окружающей среды. Небольшими размерами обусловлено сокращение объема жидкого наполнителя, что обеспечивает минимально возможное влияние температуры окружающей среды. Компактные размеры мембраны обеспечивают небольшую площадь воздействия даже при самых высоких диапазонах статического давления 400 бар или 700 бар. В целом, конструкция измерительной ячейки сочетает в себе высокую производительность, надежность и имеет компактные размеры.
Активная компенсация со встроенными датчиками
Инновационность конструкции не ограничивалась исключительно внешним видом, было модернизировано и наполнение измерительной ячейки: помимо пьезорезистивного датчика дифференциального давления на базе кремния, в измерительную ячейку были встроены пьезорезистивный датчик абсолютного давления на стороне низкого давления и датчики температуры. Такие дополнительные датчики необходимы для полноценной 3D-линеаризации, которая выполняется на каждом изготовленном приборе OPTIBAR DP.
Кроме того, эти датчики могут предоставить дополнительную информацию о процессе, которая важна для поддержания безопасных условий труда оператора, например, статическое давление в трубопроводе или состояние температуры ячейки дифференциального давления. Все измеренные значения датчиков могут передаваться через HART, коммуникационный протокол или через дополнительный токовый выход в систему управления.
Полноценная 3D-линеаризация KROHNE начинается с выполнения полного сбора необработанных данных для измерения неопределенности относительно значений эталона как минимум в 400 дискретных точках измерения.
Каждая ячейка дифференциального давления проходит через весь заданный рабочий диапазон, например:
Диапазон дифференциального давления P: -500 … +500 мбар*
Диапазон температур окружающей среды: -40…+85 °C
Статическое давление в трубопроводе: 0…160 бар
Результатом является трехмерная ("3D") матрица индивидуальных коэффициентов линеаризации для каждой измерительной ячейки. Они помещаются в полином коррекции и загружаются во внешнюю электронику измерительной ячейки. После сбора необработанных данных выполняются итоговые калибровочные испытания с целью подтверждения соответствия каждой отдельной ячейки строгим техническим требованиям KROHNE по утроенному среднеквадратическому отклонению.
После прохождения полноценной 3D-линеаризации измерительные ячейки устанавливаются в преобразователь OPTIBAR DP. Все соответствующие компоненты помечены двумерным матричным штрих-кодом, что позволяет отслеживать все производственные и калибровочные данные по каждому отдельному преобразователю.
Дополнительные преимущества: отсутствие периодических подрегулировок
Типичная установка преобразователя дифференциального давления в полевых условиях предполагает несколько важных шагов для надлежащего ввода в эксплуатацию. После механического монтажа преобразователя обычно выполняется подстройка нулевой точки и калибровка диапазона с помощью портативного полевого калибратора давления. В процессах с высоким статическим давлением преобразователь должен быть изолирован и откалиброван обученным и опытным персоналом согласно таким условиям.
Традиционные преобразователи обычно проходят повторную поверку в полевых условиях с непрерывными интервалами. С помощью преобразователей дифференциального давления KROHNE с полноценной 3D-линеаризацией можно сократить трудоемкие калибровочные испытания при вводе в эксплуатацию. Значительное увеличение интервалов повторной поверки еще больше снижает общие эксплуатационные издержки. Частое изменение давления в трубопроводе не вызывает дрейфа благодаря наличию внутреннего датчика абсолютного давления и полноценной 3D-линеаризации, а периодические подрегулировки больше не требуются.