Những người thành công làm cho tất cả nhu cầu của bạn đạt được!
Phân tích kỹ thuật về cảm biến chênh lệch áp suất để kiểm soát và giám sát quy trình
Đo chênh lệch áp suất là một quy trình cơ bản trong thiết bị công nghiệp, liên quan đến việc định lượng sự khác biệt áp suất giữa hai điểm riêng biệt trong một hệ thống. Kỹ thuật này đóng vai trò là cơ sở cho các phép đo quan trọng bao gồm tốc độ dòng chảy, mức chất lỏng, mật độ và tình trạng bộ lọc trên các lĩnh vực như dầu khí, chế biến hóa chất, xử lý nước và sản xuất dược phẩm. Bằng cách sử dụng các cảm biến và bộ truyền chuyên dụng, đo chênh lệch áp suất chuyển đổi các biến thể áp suất vật lý thành các tín hiệu điện tiêu chuẩn (thường là 4–20 mA hoặc các giao thức kỹ thuật số như HART) để tích hợp với các hệ thống điều khiển. Độ chính xác và độ tin cậy của các phép đo này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả quy trình, an toàn và bảo vệ thiết bị trong các hoạt động công nghiệp hiện đại.
Đo chênh lệch áp suất hoạt động dựa trên nguyên tắc vật lý rằng chênh lệch áp suất (ΔP) tương quan trực tiếp với tốc độ dòng chảy khi đo trên một điểm hạn chế hoặc với mức chất lỏng khi đo sự khác biệt áp suất thủy tĩnh. Các công nghệ đo chính bao gồm các nguyên tắc áp điện trở, điện dung và dây cộng hưởng. Cảm biến áp điện trở phát hiện những thay đổi về điện trở do ứng suất trong vật liệu bán dẫn khi áp suất được áp dụng, trong khi cảm biến điện dung đo các biến thể khoảng cách giữa các điện cực dưới áp suất khác nhau. Bộ truyền chênh lệch áp suất tiên tiến kết hợp màng ngăn cách ly kép và hệ thống chất lỏng nạp để bảo vệ các phần tử cảm biến khỏi môi trường quy trình khắc nghiệt, với độ chính xác thường dao động từ ±0,04% đến ±0,5% của phạm vi hiệu chuẩn. Các thiết bị này sử dụng các công nghệ bịt kín chuyên dụng và các thuật toán bù nhiệt độ để duy trì độ chính xác trong các điều kiện vận hành từ -40°C đến 315°C, với định mức áp suất mở rộng đến 40 MPa cho các ứng dụng áp suất cao.
Đo lưu lượng: Khi kết hợp với các phần tử chính như tấm lỗ, ống Venturi hoặc ống pitot, bộ truyền chênh lệch áp suất tính toán tốc độ dòng chảy dựa trên nguyên tắc Bernoulli, trong đó căn bậc hai của chênh lệch áp suất tương quan với vận tốc dòng chảy. Phương pháp này chiếm khoảng 40% tổng số phép đo lưu lượng công nghiệp do độ tin cậy và tiêu chuẩn hóa của nó.
Giám sát mức chất lỏng: Trong các bể và thùng chứa, đo chênh lệch áp suất xác định mức bằng cách so sánh áp suất ở đáy (áp suất thủy tĩnh) với áp suất tham chiếu, cho phép theo dõi mức liên tục mà không cần di chuyển các bộ phận. Ứng dụng này đặc biệt có giá trị trong các hoạt động chuyển giao quyền sở hữu, nơi độ chính xác ±0,1% là cần thiết để quản lý hàng tồn kho.
Giám sát bộ lọc và bảo vệ thiết bị: Cảm biến chênh lệch áp suất theo dõi tình trạng bộ lọc bằng cách đo độ sụt áp trên các hệ thống lọc, kích hoạt cảnh báo bảo trì khi vượt quá ngưỡng xác định trước. Trong hệ thống máy nén và bơm, chúng cung cấp khả năng bảo vệ quan trọng chống lại các điều kiện tăng áp bằng cách phát hiện sự khác biệt áp suất bất thường.
Đo mật độ và giao diện: Bằng cách kết hợp các phép đo chênh lệch áp suất với các giá trị mức đã biết, các thiết bị này có thể tính toán mật độ chất lỏng hoặc phát hiện giao diện giữa các chất lỏng không thể trộn lẫn trong các quy trình phân tách.
Việc triển khai thành công đòi hỏi sự chú ý cẩn thận đến các chi tiết lắp đặt, bao gồm định hướng đường ống xung, thông hơi và các hiệu ứng nhiệt độ. Đối với dịch vụ hơi nước, việc sử dụng đúng cách các bình ngưng và ống xi-phông sẽ ngăn ngừa hư hỏng cảm biến do nhiệt độ cao, trong khi các biện pháp chống đông sẽ bảo vệ khỏi tình trạng đóng băng ở vùng khí hậu lạnh. Các quy trình hiệu chuẩn phải tính đến độ trôi bằng không và điều chỉnh phạm vi, với các bộ truyền thông minh cung cấp các khả năng cấu hình từ xa thông qua các giao thức như HART, BRAIN hoặc FOUNDATION Fieldbus. Bảo trì thường xuyên nên bao gồm kiểm tra tắc nghẽn đường xung, tính toàn vẹn của màng ngăn và tính toàn vẹn của tín hiệu điện tử để đảm bảo độ tin cậy của phép đo. Các công nghệ mới nổi kết hợp các chức năng chẩn đoán phát hiện các đường bị tắc hoặc suy giảm cảm biến, cho phép các chiến lược bảo trì dự đoán giúp giảm thời gian ngừng hoạt động không theo kế hoạch.
Đo chênh lệch áp suất vẫn là nền tảng của thiết bị công nghiệp do tính linh hoạt, độ tin cậy và các nguyên tắc được hiểu rõ. Khi các ngành công nghiệp tiến tới các mô hình sản xuất thông minh hơn, việc tích hợp với các giao thức truyền thông kỹ thuật số và các nền tảng phân tích dựa trên đám mây sẽ tăng cường hơn nữa giá trị của dữ liệu chênh lệch áp suất để tối ưu hóa và hỗ trợ quyết định. Công nghệ này tiếp tục phát triển với những cải tiến trong khoa học vật liệu, xử lý tín hiệu và khả năng chẩn đoán, đảm bảo sự phù hợp liên tục của nó trong một bối cảnh công nghiệp ngày càng tự động hóa.
Người liên hệ: Ms. Caroline Chan
Tel: 13271919169
