Как правильно выбрать промышленный датчик давления

Датчик давления — это небольшая часть бюджета завода и непропорционально большая часть его головной боли, когда его устанавливают неподходящим. Все номера в технических характеристиках выглядят разумными в отдельности - точность, диапазон, выходной сигнал -, но неисправности, которые фактически проявляются в полевых условиях, почти всегда связаны с одним несоответствием: датчик был определен для общего процесса, а не для конкретной жидкости, профиля давления и среды, в которой он оказался.

В этом руководстве процесс выбора разбит на этапы, которые на самом деле испытывает покупатель - по отраслям, по способам отказа и по вопросам, которые возникают непосредственно перед размещением заказа.

Что измеряет датчик давления и почему тип имеет значение

Каждыйдатчик давленияпреобразует физическое давление, действующее на диафрагму, в стандартизированный электрический сигнал. Выбор идет не так, как правило, раньше, чем - в вопросекакой виддавление требует измерения.

• Датчики избыточного давления привязаны к местному атмосферному давлению. Сюда относится большинство применений в резервуарах, трубопроводах и насосах.
• Датчики абсолютного давления относятся к полному вакууму. Дистилляционные колонны, вакуумные сушилки и барометрическая компенсация нуждаются в этом, а не в манометре.
• Датчики перепада давления сравнивают две точки и формируют основу для измерения расхода с помощью диафрагмы-диафрагмы, мониторинга фильтра и показаний уровня в гидростатическом резервуаре-.

Датчик манометра, установленный там, где требовался абсолютный уровень, не подаст сигнал тревоги -, он просто сообщит о цифре, отклоняющейся примерно на одну атмосферу, тихо, пока никто не проверит. Это один из наиболее распространенных вызовов по устранению неполадок в полевых условиях, и его вполне можно избежать на этапе спецификации.

Основные критерии выбора (примените их в первую очередь, независимо от отрасли)

Диапазон давления и запас по избыточному давлению

Установите диапазон таким образом, чтобы нормальное рабочее давление находилось в пределах 50–75 % верхнего предела датчика - с достаточной точностью, чтобы разрешать небольшие изменения, и с достаточным запасом, чтобы выдерживать переходные скачки, не вызывая срабатывания при превышении-диапазона. Для дифференциальных датчиков проверьтестатическийлинейное давление отдельно от дифференциального диапазона; агрегату, рассчитанному на перепад водяного столба в несколько дюймов, по-прежнему необходим корпус, рассчитанный на полное статическое давление трубопровода, на котором он установлен.

Точность и общая вероятная ошибка

Погрешность ±0,1% против ±0,25% имеет огромное значение для коммерческого учета-перекачивания и практически не имеет значения для коллектора коммунальной воды. Посмотрите не только на один лучший-номер случая, но и на общую вероятную погрешность, которая складывается в нелинейность, гистерезис и повторяемость, и проверьте температурный эффект - лабораторных-условий, точность которых редко выдерживает изменение температуры окружающей среды на 40 градусов без изменений.

Совместимость материалов, контактирующих с рабочей средой, и сред

Нержавеющая сталь 316L подходит для большинства общих промышленных применений. Он не распространяется на концентрированные хлориды, сильные кислоты или абразивные суспензии -, которые требуют использования хастеллоя, тантала или мембранного разделителя с химической изоляцией, которые соответствуют фактической концентрации и температуре среды, а не только ее названию.

Выходной сигнал

Датчики 4–20 мА остаются стандартными, поскольку они допускают длинные кабели и предсказуемо выходят из строя - при обрыве провода отображается ноль, а не ложное значение. Преобразователи с поддержкой HART-добавляют цифровую диагностику в одном контуре. Fieldbus (Foundation Fieldbus, Profibus PA) подходит для предприятий, уже построенных на архитектуре цифровой шины. Подтвердите, какой из них действительно поддерживает система управления, до заказа, а не после.

Сертификация опасной зоны и безопасности

Передатчики, сертифицированные ATEX/IECEx-, устройства, одобренные-FM/CSA, и датчики с рейтингом SIL 2/3- в соответствии с IEC 61508/61511 не являются взаимозаменяемыми документами — они привязаны к конкретной классификации зоны точки установки. Передатчик без соответствующего сертификата для своей зоны представляет собой проблему соответствия и страхования, а не только техническую.

Выбор по отраслям: где требования действительно расходятся

Основные критерии, приведенные выше, применимы везде. Что меняется в зависимости от отрасли, так это то, какая из них доминирует в принятии решения.

Химическая обработка: коррозионная стойкость определяет характеристики

В химической и нефтехимической промышленности выбор материала, контактирующего с рабочей средой, и мембранного разделителя обычно имеет приоритет над всеми остальными соображениями. Производитель специализированной химической продукции, которого мы проконсультировали при замене преобразователя, стандартизировал стандартные блоки 316L для линии питания реактора -, приемлемой для большей части станции, но конкретная линия содержала хлорированный растворитель, который медленно разрушал диафрагму в течение нескольких месяцев. Показания отклонялись ровно настолько, чтобы пройти плановые проверки, прежде чем полностью выйти из строя во время пакетного запуска.

Исправление не было лучшим брендом -, оно сопоставляло материал диафрагмы (в данном случае Hastelloy C-276 с изоляционным слоем из ПТФЭ) с реальным химическим веществом, а не с общей категорией «химического обслуживания». Ознакомьтесь с нашими химически стойкими датчиками давления для ознакомления с распространенными конфигурациями материалов, контактирующих с измеряемой средой. Для химических заводов несколько вещей всегда имеют большее значение, чем где-либо еще:

• Выносные или заподлицо мембранные разделители для защиты чувствительного элемента от прямого контакта с агрессивной или кристаллизующейся средой.
• Совместимость с капиллярной заполняющей жидкостью, особенно в тех случаях, когда технологическая утечка в заполняющую жидкость может стать проблемой безопасности.
• Устройства с рейтингом SIL-, в которых преобразователь является частью контура аварийного отключения.

Продукты питания и напитки: гигиенический дизайн определяет технические характеристики

В пищевой промышленности, производстве напитков и фармацевтической промышленности точность и устойчивость к коррозии отходят на второй план по сравнению с возможностью очистки. Датчик с резьбовым присоединением к процессу и внутренней полостью - идеально подходит на химическом заводе - становится местом размножения бактерий на линии молочной продукции или напитков, подвергающейся циклам очистки-на-мойке (CIP) и пропаривания-на-на месте (SIP).

При переключении операции по розливу напитков с периодической на непрерывную безразборную мойку было обнаружено, что существующие датчики с резьбовым-соединением правильно передавали показания давления, но не прошли микробиологические тесты на фитинге -, в щели резьбы оставались остатки продукта, недоступные для химикатов CIP. Решением стал датчик санитарного давления со скрытой-мембраной, тройным-зажимным креплением и электрополированной смачиваемой поверхностью, что является довольно стандартной спецификацией для этой отрасли, как только проблема выявлена ​​- ошибка, как правило, состоит в том, что не зная, спросите об этом заранее.

Приоритеты при выборе блюд и напитков:

• Заподлицо, без-резьбовой конструкции мембраны, совместимой с циклами CIP/SIP.
• Соответствие санитарным нормам 3-A или рекомендациям по гигиеническому проектированию EHEDG.
• Трех-зажимные или гигиенические технологические соединения вместо резьбы NPT
• Смачиваемые материалы и эластомеры, соответствующие требованиям FDA-

Нефть и газ: окружающая среда и сертификация определяют спецификацию

Нефтегазовые установки, работающие в разведке и переработке нефти и газа, склонны одновременно доводить до крайности все факторы окружающей среды -: высокое статическое давление, большие перепады температуры окружающей среды, вибрация от вращающегося оборудования и почти-универсальная классификация опасных зон. По сравнению с этим требования к точности зачастую умеренные; живучесть в приоритете.

При установке на море или на удаленном устье скважины преобразователь также должен выдерживать уровни вибрации, которые были бы необычны для типичного технологического предприятия. - Дополнительные спецификации API RP 551 обычно требуют стабильной работы при амплитудах и частотах вибрации, значительно превышающих типичные условия технологического процесса в помещении. Добавьте к этому воздействие коррозии-солевого воздуха и длительные интервалы между посещениями объектов, и практические приоритеты выбора сместятся в сторону:

• Сертификация ATEX/IECEx или FM/CSA, соответствующая конкретной опасной зоне.
• Виброустойчивый-корпус и ударостойкая-электроника
• Дистанционная диагностика (HART или беспроводная связь) для уменьшения необходимости физического посещения объекта.
• Корпуса с защитой от атмосферных воздействий или с классом защиты NEMA 4X/IP66 для незащищенной установки.

Посмотрите нашу линейку датчиков давления для нефти и газа, где представлены устройства, созданные с учетом этих требований.

Краткий обзор передатчика

Это не заменяет полную проверку технических характеристик, но является разумным начальным фильтром перед запросом цен.

Распространенные ошибки покупателей

• Уточняем цену перед подачей заявки.Самый дешевый агрегат, который технически соответствует диапазону давления, часто выходит из строя из-за смачиваемого материала или сертификации, что обходится дороже при обратной доставке, чем экономия.
• Пропуск номинального статического давленияна дифференциальных датчиках, используемых в линиях высокого-давления.
• Относитесь к сертификации как к бумажной работе, с которой нужно разобраться позже., а не жесткое требование, подтвержденное чертежом классификации зон перед заказом.
• Предполагая замену «лайк-на-лайк»без проверки точного диапазона неисправного устройства, выходного сигнала и технологического соединения.
• Игнорирование совместимости кабеля и разъемав проектах модернизации, связанных со старыми системами управления.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между датчиками избыточного, абсолютного и дифференциального давления?

Манометрическое давление измеряется относительно атмосферного давления и подходит для большинства технологических линий общего назначения. Абсолютное давление измеряется относительно полного вакуума и требуется для вакуумных систем или барометрической компенсации. Дифференциальное давление измеряет разницу между двумя точками и используется для измерения расхода, мониторинга фильтра и измерения уровня с помощью гидростатического напора.

Как мне узнать, какая точность мне действительно нужна?

Сопоставьте точность с финансовыми последствиями ошибки или последствиями с точки зрения безопасности, а не с максимально возможным числом. Коммерческий учет, фискальный учет и контуры безопасности оправдывают ±0,1% или выше; общий мониторинг коммунальных предприятий обычно хорошо обеспечивается при ±0,25% или больше.

Можно ли использовать один и тот же датчик и для воды, и для агрессивных химикатов?

Только если смачиваемый материал рассчитан на оба параметра. Датчик, подходящий для водоснабжения, не обязательно выдержит воздействие агрессивной технологической жидкости или жидкости с высоким-высоким содержанием хлоридов. Даже ненадолго - проверьте таблицу коррозионной стойкости производителя на предмет соответствия точному химическому веществу и концентрации.

Какая сертификация мне необходима для установки в опасной зоне?

Это зависит от региона и конкретной классификации территорий. ATEX/IECEx охватывает большинство регионов за пределами Северной Америки; FM и CSA охватывают опасные зоны Северной Америки. Прежде чем выбирать сертифицированный передатчик, подтвердите классификацию зоны или подразделения на чертеже классификации зоны объекта, а не предполагайте, что общего промышленного класса достаточно.

Как часто следует калибровать датчик давления?

Универсального интервала не существует -, он зависит от критичности приложения, характеристик долгосрочной-стабильности передатчика и истории объекта. Контуры безопасной-критической передачи и хранения-передачи обычно калибруются ежегодно или чаще; точки общего мониторинга часто могут длиться дольше, если судить по данным дрейфа, собранным с течением времени.

Всегда ли более дорогой передатчик надежнее?

Не автоматически. Датчик премиум-класса, рассчитанный на неправильный материал, смачиваемый измеряемой средой, или сертифицированный, выйдет из строя так же быстро, как и бюджетный преобразователь в неправильном применении. Надежность достигается за счет соответствия спецификации процессу, а не только за счет цены.

Контрольный список выбора

• Тип давления: манометрическое, абсолютное или дифференциальное.
• Рабочий диапазон плюс ожидаемое избыточное давление или статическое давление
• Требуемая точность и долгосрочная-стабильность
• Тип среды, концентрация и температура
• Тип и размер технологического присоединения
• Выходной сигнал и протокол, поддерживаемые системой управления
• Условия окружающей среды: температура, вибрация, влажность, защита от проникновения.
• Классификация опасных зон и необходимая сертификация

Заключительные мысли

Большинство проблем с выбором передатчика связано с тем, что в качестве отправной точки, а не процесса, рассматривают техническое описание. Прежде чем сравнивать страницы продуктов, - сначала запишите диапазон давления, среду, среду и требования к сертификации -, а затем превратите остальную часть решения в простую фильтрацию, а не в догадки.

Просмотрите наш полный каталог промышленных датчиков давления. Если вы выбираете датчик для новой линии или заменяете вышедший из строя блок, свяжитесь с нашей командой инженеров, чтобы просмотреть условия вашего процесса и получить подходящую конфигурацию, прежде чем запрашивать ценовое предложение.

Свяжитесь сейчас

Ссылки

• Американский нефтяной институт,API RP 551 - Приборы для измерения технологических процессов(ссылка на дополнительную спецификацию IOGP JIP33) - https://www.iogp-jip33.org/wp-content/uploads/2019/10/S-718v19-10.pdf
• Развязка ИСА,Реальная информация о точности преобразователя давления- https://blog.isa.org/getting-реальная-точность-давления-передатчика-
• ИСА,Основы калибровки датчиков давления, Журнал InTech - https://www.isa.org/intech-home/2016/сентябрь-октябрь/departments/basics-из-калибровки-датчиков давления-
• ИнструНексус,Выбор диапазонов приборов на основе технологических данных для приборов давления, расхода и температуры- https://instrunexus.com/selection-из-приборов-диапазонов-на основе-на основе-процесса-данных-для-давления-расхода-и-температуры-приборов/
• Эшкрофт,Способы калибровки датчика давления- https://blog.ashcroft.com/ways-для-калибровки--датчика- давления
• НОСХОК/Мера Массы,Руководство по выбору датчика давления для растений- https://massmeasure.com/pressure-передатчик-выбор-руководство/
• Международная электротехническая комиссия,IEC 61508/61511 - Функциональная безопасность электрических/электронных/программируемых электронных систем безопасности-
• 3-A Sanitary Standards, Inc. - https://www.3-a.org
• Европейская группа гигиенического проектирования и проектирования (EHEDG) - https://www.ehedg.org