من خلال الحساب باستخدام قياسين للضغط، يمكن الحصول على قيم مستوى السائل والواجهة والكثافة ومعدل التدفق. غالبًا ما نستخدم أجهزة إرسال الضغط التفاضلي لقياس مستوى السائل في الأوعية. إنها طريقة قياس-مثبتة جيدًا في التحكم في العمليات الصناعية. أدناه، سوف ندرس فوائد وتطبيقات الاستخداممرسلات الضغط التفاضليلقياس مستوى السائل.
مبدأ العمل
يتكون جهاز قياس مستوى السائل ذو الضغط التفاضلي من شفتين غشائيتين. تستشعر الأغشية فرق الضغط بين نقطتي الضغط، مما يعكس بشكل غير مباشر ارتفاع مستوى السائل. يتم تثبيت جانب الضغط العالي - للمرسل في الجزء السفلي من الوعاء، ويخضع للضغط الهيدروستاتيكي من عمود السائل وضغط الطور الغازي داخل الوعاء. يتم تثبيت جانب الضغط المنخفض - في الجزء العلوي من الوعاء، ويخضع فقط لضغط الطور الغازي. وبما أن ضغط الطور الغازي عند كلا النقطتين هو نفسه، يمكن استخدام قيمة الضغط التفاضلي التي تم الحصول عليها لحساب ارتفاع مستوى السائل وكثافة السائل. يعد قياس الضغط التفاضلي التقليدي قابلاً للتطبيق على نطاق واسع ويمكنه حتى اكتشاف الضغوط التفاضلية المنخفضة التي تصل إلى بضعة مليبار.
من الناحية الهيكلية، يكون جهاز إرسال مستوى الضغط التفاضلي على اتصال مباشر مع الوسط من خلال أختام الحجاب الحاجز العلوي والسفلي. ترتبط خلف هذه الأغشية شعيرات مملوءة بزيت السيليكون (سائل نقل الضغط)، والتي تنقل ضغط العملية بشكل ثابت إلى وحدة قياس الضغط التفاضلي. يمكن لطريقة القياس هذه تجنب تأثر المعلمات بدرجات الحرارة المرتفعة والمواد المسببة للتآكل.
عندما يتغير مستوى السائل في الوعاء، يتغير الضغط الساكن عند نقطة الاستشعار السفلية بشكل متناسب مع ارتفاع عمود السائل، بينما يظل ضغط الطور الغازي على الحجاب الحاجز العلوي ثابتًا بشكل أساسي. ولذلك، فإن فرق الضغط المتكون بين الأغشية العلوية والسفلية يتغير بشكل متزامن مع مستوى السائل. يقوم جهاز إرسال الضغط التفاضلي بتحويل قيمة الضغط التفاضلي هذه إلى مخرج إشارة كهربائية وترجمتها إلى إشارة مستوى السائل المقابلة وفقًا لعلاقة النطاق المحددة مسبقًا-. يتم بعد ذلك توفير هذه الإشارة إلى نظام التحكم للعرض أو التنبيه أو تنظيم الحلقة المغلقة-.
مزايا القياس
توفر أجهزة إرسال الضغط التفاضلي قابلية تطبيق جيدة ويمكن أن تعمل بثبات على مدى فترات طويلة في ظل ظروف تنطوي على درجات حرارة عالية أو ضغط مرتفع أو وسائط متآكلة أو لزجة. ومن خلال إقرانه بأختام غشائية وهيكل شفة مزدوج-، يمكن عزل عنصر الاستشعار بشكل فعال عن وسط العملية، مما يؤدي إلى تجنب مشكلات مثل الانسداد والتآكل والبلورة، وبالتالي تقليل تكرار الصيانة وإطالة عمر الخدمة. فيما يتعلق باستقرار القياس، توفر أجهزة إرسال الضغط التفاضلي، استنادًا إلى مبدأ قياس ناضج، إشارة خرج ذات علاقة خطية جيدة بارتفاع مستوى السائل. إنها توفر تكرارًا جيدًا وأقل انحراف، مما يجعلها مناسبة للمراقبة المستمرة والتحكم الآلي.
التطبيقات
وفي صناعة البتروكيماويات،مرسلات الضغط التفاضليتُستخدم عادةً لقياس الضغط ومستوى السائل في أوعية التفاعل وصهاريج التخزين المضغوطة. في قطاع الطاقة والطاقة، غالبًا ما يتم استخدامها في براميل الغلايات، وخزانات مياه التغذية، وخزانات المكثفات، وأنظمة إزالة الكبريت ونزع النتروجين. في علوم الحياة وصناعة الأغذية، يتم استخدامها بشكل متكرر لمراقبة مستوى السائل في صهاريج التخمير، وصهاريج التخزين، وصهاريج الخلط. في حماية البيئة والتطبيقات البلدية، يتم استخدامها بشكل شائع في خزانات جرعات المواد الكيميائية، ووحدات المعالجة المغمورة، وأنظمة خطوط الأنابيب المضغوطة. بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من سيناريوهات التطبيق الأخرى غير المذكورة هنا. لا تعد أجهزة إرسال الضغط التفاضلي مناسبة لقياس مستوى السائل التقليدي في خزان التخزين فحسب، بل تغطي أيضًا احتياجات مراقبة مستوى السائل في العمليات الصناعية المعقدة، مما يجعلها واحدة من حلول قياس مستوى السائل الأكثر نضجًا والقابلة للتطبيق على نطاق واسع في صناعات العمليات.
