Kuidas mõjutab vedeliku temperatuur elektromagnetilise vooluhulgamõõturi nullpunkti{0}}stabiilsust?

Üks klient saatis meile kord kemikaalide doseerimisliinilt trenditabeli, mis näitas voolumõõturi näitu, mis tõusis ühe tootmisvahetuse jooksul - peaaegu 0,3% täisskaala väärtusest, kui klapid olid suletud ja tegelik vooluhulk oli null. Tehas oli juba välistanud maandusprobleemid ja õhumullid. Nad ei olnud arvestanud sellega, et vedeliku temperatuur sellel joonel kõikus partiide vahel peaaegu 15 kraadi võrra ja ainuüksi sellest kõikumisest piisas nullpunkti lähtejoonest eemale tõmbamiseks.

See on levinum probleem, kui inimesed eeldavad, ja seda tasub korralikult mõista, enne kui vaatate sarnast diagrammi ja mõtlete, mis teie arvestil viga on.

Mida null{0}}punkti stabiilsus tegelikult tähendab

Nullpunkt on see, mida voolumõõturi näit annab, kui vedelikku tegelikult ei liigu. Ideaalses maailmas on see arv täpselt nullis ja jääb sinna. Praktikas triivib see mõnikord - juuksekarva võrra, mõnikord piisavalt, et kaotada arveldushinna-mõõtmine või rangelt kontrollitud doseerimisprotsess.

Nullpunkti{0}}stabiilsus on kõige olulisem rakendustes, kus madalatel voolukiirustel on tõelised tagajärjed: kemikaalide doseerimine, toidu ja jookide komplekteerimine, reoveepuhastus ja üleandmise mõõtmine. Suure vooluhulgaga täiesti korras arvesti võib siiski põhjustada kulukaid probleeme, kui selle nullpunkt liigub tühikäigul või aeglasel -voolufaasil.

See on ka üks raskemaid probleeme varakult tabada, sest nullpunkti{0}}nihe näeb sageli välja identne tõelise aeglase lekke või mitte täielikult paigal oleva ventiiliga. Hooldusmeeskonnad veedavad sageli tunde mehaanilise vea taga, enne kui keegi kontrollib, kas vedeliku temperatuur viimase kalibreerimise ajal vastab temperatuurile, millel protsess tegelikult töötab.

Magnetic Flow Meter

Kuidas elektromagnetiline voolumõõtur voolu mõõdab

Tööpõhimõte on Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus. Arvesti sees olev mähis tekitab üle toru magnetvälja. Kui juhtiv vedelik liigub läbi selle välja, indutseerib see kahe elektroodi vahel pinge ja see pinge on otseselt võrdeline vedeliku kiirusega. Pole liikuvaid osi ega takistusi vooluteel -, mis on suur osa sellest, miks need arvestid on populaarsed vee, reovee ja paljude protsessikemikaalide jaoks.

Konks on selles, et sellel mõõteahelal on mitu lüli ja vedeliku temperatuur võib vaikselt segada rohkem kui ühte neist korraga.

Kolmel viisil temperatuur häirib nullpunkti

Voodri ja elektroodide vaheline sobimatu paisumine

Toru vooder ja elektroodid on tavaliselt valmistatud erinevatest materjalidest ning need ei laiene ega tõmbu kokku temperatuuri muutumisel sama kiirusega. Kui vooder paisub kiiremini kui elektroodi kinnitus, avaldab see elektroodidele mehaanilist pinget ja võib nende asendit väga väikese, kuid mõõdetava võrra nihutada. See väike liikumine muudab elektroodide asukohta magnetvälja suhtes ja indutseeritud pinge nihkub koos sellega - isegi siis, kui vedelik seisab täiesti paigal.

Vedelikujuhtivuse muutused

Enamik juhtivaid vedelikke muutub temperatuuri tõustes juhtivamaks. Kuna voolumõõturi signaal sõltub vedelikust, mis toimib magnetväljas liikuva juhina, võib selle juhtivuse mis tahes muutus muuta indutseeritud pinget sõltumata tegelikust voolukiirusest. Protsessi keskel -soojenev vedelik võib seetõttu muuta arvesti väikeseks mitte-nullnäidu ajal, mis peaks olema staatiline, vooluta-tingimus -, üks sagedamini dokumenteeritud null-punkti triivi põhjuseid väljade veaotsingu juhendites.

Mähis ja elektroonika triiv

Magnetvälja tekitaval ergutusmähisel on oma takistus ja takistus muutub koos temperatuuriga. Mähise takistuse nihe muudab magnetvälja tugevust, mis muudab elektroodide indutseeritud pinget. Lisaks on saatja korpuses olevad võimendid ja signaali{2}}töötluselektroonika ise temperatuuri-tundlikud; komponendid, nagu operatiivvõimendid ja A/D-muundurid, võivad ümbritseva keskkonna või protsessi temperatuuri muutudes kogeda võimendusnihkeid ja nihkepinge triivi ning need väikesed elektroonilised vead võimenduvad allavoolu nähtavaks nullnihkeks .

Põllu näide

Käimas oli keskmise suurusega -keemiline töötlemisoperatsioonelektromagnetiline voolumõõturkuumalahuse liinil, kus partii temperatuurid varieerusid olenevalt kasutatavast tootest ligikaudu 10–15 kraadi. Operaatorid märkasid, et vooluhulga summeerija kogus öö jooksul väikeseid koguseid, isegi kui kõik ventiilid olid suletud. Arvesti ise ei olnud vigane - nullpunkt järgis lihtsalt vedeliku temperatuurikõverat iga partiitsükli jooksul.

Parandus ei hõlmanud arvesti väljavahetamist. Aktiivse temperatuurikompensatsiooniga saatjale lülitumine koos nullimisprotseduuriga, mis viidi läbi vedeliku tegelikul töötemperatuuril, mitte töökoja ümbritseval temperatuuril, viis triivi kindlaksmääratud tolerantsi piiridesse. Õppetund, mis tehase meeskonnale külge jäi: külmal staatilisel pingil läbi viidud null-punkti kontroll ei anna palju teavet selle kohta, kuidas arvesti käitub, kui protsessivedelik kuumeneb.

Kuidas tootjad temperatuuri triivi ümber kujundavad

Sobivad soojuspaisuvad materjalid

Sarnaste soojuspaisumisteguriga voodri- ja elektroodimaterjalide sidumine vähendab mehaanilist pinget, mis põhjustab elektroodi positsiooni nihkumist. See on suures osas konstruktsiooni-etapiline otsus, mistõttu tasub voodrimaterjali (PTFE, PFA, kumm, keraamika jne) valikut küsida, kui määrate mõõturi laial-pöörete temperatuurirakenduseks.

Madal-sagedus, ruut-laine ergastus

Vanemad siinus-- ja konstantse-voolu ergutussüsteemid on nulltriivile kalduvamad kui madala-sagedusega, ruutlaine-ergutussüsteemid, mis on nüüdseks enamikus tööstuslikes arvestites standardsed. Ergastusvoolu polaarsuse perioodiline ümberpööramine ja signaali diskreetimine igal fikseeritud väärtusel aitab kõrvaldada aeglaselt liikuvaid häireid, sealhulgas mõningaid temperatuurist tingitud-efekte, mis on suur osa sellest, miks sellest ergastusmeetodist sai tööstuse vaikeseade stabiilsuse{7}tundlike rakenduste jaoks.

Sisseehitatud{0}}temperatuuri kompensatsioon

Paljud saatjad sisaldavad nüüd temperatuuriandurit ja kompensatsioonialgoritmi, mis reguleerib väljundit reaalajas protsessitemperatuuri-põhiselt, korrigeerides eespool kirjeldatud juhtivust ja elektroonilist triivi, enne kui näit jõuab ekraanile või juhtsüsteemi.

Paigaldustavad, mis vähendavad probleemi

Maanduskvaliteet, elektroodide määrdumine ja hajuvad elektromagnetilised häired ühendavad kõik, olenemata temperatuurist{0}}seotud triivist, nii et korralik paigaldus - kindlad maandusrõngad, piisavad sirged-torukäigud ja varjestus tugevate elektromagnetiliste allikate eest - muudavad arvesti kõik temperatuurikompensatsioonid oma töö tõhusaks.

Mida see tähendab, kui määrate voolumõõturi?

Kui teie protsess hõlmab vedeliku temperatuuri, mis töötamise ajal oluliselt kõigub - partii kuumutamine, hooajalised keskkonnamuutused või kuuma/külma toote vahetamine -, tasub enne tellimist küsida tarnijalt kolm otsest küsimust:

Millist ergastusmeetodit see arvesti kasutab ja kas see on hinnatud stabiilsuseks kogu temperatuurivahemikus, mida te tegelikult näete?
Kas saatja sisaldab aktiivset temperatuurikompensatsiooni või ainult fikseeritud{0}}temperatuuri kalibreerimist?
Milline on soovitatav nullpunkti{0}}kalibreerimisprotseduur ja kas seda tuleks teha protsessitemperatuuril, mitte ümbritseval temperatuuril?

Arvesti, mis on spetsifikatsioonilehel 20-kraadise nurga all täpne, ei pruugi olla täpne 45-kraadise nurga juures ja vahe nende kahe numbri vahel on täpselt see koht, kus null-punkti triivi probleemid kipuvad peituma.

KKK

Kas null{0}}punkti triivi saab parandada ainult ümberkalibreerimisega?

Mõnikord, kuid vale temperatuuriga ümberkalibreerimine lihtsalt lähtestab vea, mitte ei eemalda seda. Kui triiv on tingitud temperatuurist-, peab parandus käsitlema kompensatsiooni või paigaldustingimusi, mitte ainult ühekordset-nulli korrigeerimist.

Kui suurest temperatuurimuutusest piisab, et tekitada märgatav nullihe?

See sõltub arvesti konstruktsioonist ja vedelikust, kuid 10–20 kraadi kõikumisest piisab tavaliselt, et tekitada meetrites mõõdetav triiv ilma aktiivse temperatuurikompensatsioonita, eriti madala voolukiiruse korral.

Kas see mõjutab kõiki elektromagnetilisi voolumõõtjaid võrdselt?

Ei. Sobivate vooderdus-/elektroodimaterjalide, ruut-lainergastuse ja sisseehitatud-temperatuuri kompensatsiooniga arvestid on temperatuuri-põhine nulltriivi suhtes oluliselt vastupidavamad kui vanemad või odavamad{4}}konstruktsioonid.

Kas null-punkti triiv on sama mis kalibreerimise triiv?

Mitte päris. Kalibreerimise triiv viitab arvesti üldisele täpsusele, mis nihkub mõõtmisvahemikus, samas kui null-punkti triiv mõjutab konkreetselt vooluta-baasjoont. Arvesti kalibreerimine võib olla stabiilne kõikjal, välja arvatud nullis.

Kas arvesti tuleks uuesti{0}}nullida ümbritseval temperatuuril või protsessi temperatuuril?

Protsessi temperatuur, kui võimalik. Arvesti nullimine külmal pingil ja seejärel kuumaliinile paigaldamine on üks levinumaid - ja välditavaid - põhjuseid, mis põhjustavad triiviga seotud kaebusi.

Kas toru suurus või voolukiirus muudavad{0}}temperatuuri põhjustatud triivi hullemaks?

Mitte otseselt, kuid suurema-läbimõõduga mõõturid, millel on suurem elektroodide pindala, võivad olla ülalkirjeldatud mehaanilise pinge suhtes mõnevõrra tundlikumad, kuna paisumisega kaasneb rohkem materjali. See on veel üks põhjus kontrollida ergastusmeetodit ja kompensatsiooni konstruktsiooni suurematel paigaldistel, selle asemel, et eeldada, et väiksema arvesti spetsifikatsioonileht kehtib skaalal.

Viimased Mõtted

Temperatuuriga-seotud nullpunkti-nihke ei ole mitte niivõrd defekt, kuivõrd füüsikaline probleem, millega saab parema disaini ja õige paigaldamisega hakkama kuni mitte-probleemini. Mehhanism läbib kolme kanalit - mehaaniline pinge elektroodidele, vedeliku juhtivuse nihked ja triiv mähises ja elektroonikas - ning kõik kolm reageerivad hästi õigele materjalide kombinatsioonile, ergastusmeetodile ja kompensatsiooniskeemile.

Kui teie protsess kasutab vedelikke laias temperatuurivahemikus ja te pole kindel, et praegune arvesti - või see, mida kavatsete tellida -, on selle jaoks loodud, saatke meile protsessi üksikasjad (vedeliku tüüp, temperatuurivahemik, toru suurus ja rakendus) ja me saame aidata teil õigeid spetsifikatsioone kohandada, enne kui see muutub põlluprobleemiks. Soovituse saamiseks võtke meie meeskonnaga ühendust.

Võtke kohe ühendust