Làm thế nào để chọn con dấu màng cho dụng cụ áp lực?

Các quy trình sản xuất hiện đại đòi hỏi độ chính xác và độ tin cậy ngày càng cao từ các thiết bị đo áp suất, và trong một số ứng dụng, nơi có các yếu tố về hóa chất hoặc vệ sinh, có thể cần phải cách ly thiết bị đo áp suất khỏi môi trường trong quy trình.

Sự cách ly này đạt được bằng cách sử dụng màng ngăn nhạy áp được làm từ vật liệu có khả năng chống lại môi trường xử lý và được bao bọc trong một hệ thống được lắp đặt phù hợp với... Anh ta dụng cụ đo áp suất . Khoảng không giữa màng ngăn và bộ phận đo sau đó được hút chân không, lấp đầy bằng chất lỏng thích hợp và được bịt kín. Áp suất của quá trình tác dụng lực lên bề mặt tiếp xúc của màng ngăn và khi màng ngăn co giãn, nó đẩy vào trong và nén chất lỏng được dẫn trực tiếp vào bộ phận đo.

Ứng dụng gioăng màng/gioăng hóa chất

Việc biết được quy trình nào cần sử dụng màng chắn là rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Màng chắn thường được yêu cầu trong các điều kiện sau:

• Khi môi chất trong quá trình có tính ăn mòn đối với các bộ phận làm việc của một thiết bị tiêu chuẩn. đồng hồ đo áp suất hoặc máy phát.
• Môi chất trong quá trình này có độ nhớt cao hoặc chứa các hạt rắn có thể gây tắc nghẽn đường dẫn vào.
• Môi trường xử lý có xu hướng đông đặc theo thời gian, ví dụ như nó có thể đóng băng khi nhiệt độ giảm hoặc đông cứng khi khô.
• Việc loại bỏ sự hình thành vi khuẩn trong các khâu kết nối quy trình, chẳng hạn như trong ngành thực phẩm và đồ uống, là rất quan trọng.

Các vấn đề tiềm ẩn khi lựa chọn màng chắn

Tránh những lỗi thường gặp sẽ làm tăng khả năng lựa chọn và lắp đặt thành công gioăng màng chắn.

• Màng ngăn có đường kính quá nhỏ hoặc không đủ linh hoạt để cho phép chất lỏng bên trong giãn nở nhiệt tự nhiên, dẫn đến sự dịch chuyển về 0 và các chỉ số áp suất sai lệch.
• Nhiệt độ trong quá trình hoặc nhiệt độ môi trường vượt quá phạm vi nhiệt độ hoạt động cho phép của chất lỏng dùng để đổ đầy.
• Trong các ứng dụng đo áp suất chênh lệch, việc đo được các giá trị chênh lệch rất nhỏ có thể không khả thi do lực cần thiết để vận hành màng ngăn và bộ phận đo quá lớn.
• Quán tính của chất lỏng bên trong lớn hơn lực cần thiết để di chuyển phần tử đo.
• Chiều dài và đường kính trong của mao mạch kết hợp với độ nhớt của chất lỏng làm đầy tạo ra lực cản, làm tăng thời gian phản hồi của hệ thống lên mức không thể chấp nhận được.
• Nhiệt độ của quá trình có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ môi trường xung quanh khu vực xử lý.
• Cần thận trọng khi lựa chọn hệ thống gioăng để đo áp suất chân không hoặc chân không cao. Mặc dù chúng hoạt động bình thường đối với hầu hết các ứng dụng chân không tiêu chuẩn, nhưng khi áp suất tiến gần đến chân không hoàn hảo, việc đạt được độ chính xác chấp nhận được sẽ trở nên khó khăn hơn.

Đặc tính chức năng

Độ chính xác của màng chắn ở 20°C có thể thay đổi tùy thuộc vào tính chất hóa học và các giá trị này phải được cộng vào cấp độ chính xác của thiết bị. Tuy nhiên, độ chính xác của chân không không thể được đảm bảo vượt quá -0,85 bar trong các phiên bản tiêu chuẩn. Điều này là do hầu hết các chất lỏng dùng để làm đầy đều chứa một lượng nhỏ không khí hoặc khí bị kẹt, có xu hướng giãn nở đáng kể khi áp suất tiến gần đến độ không tuyệt đối. Sự giãn nở này ảnh hưởng đến bộ phận đo trong thiết bị.

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Hệ thống cảm biến áp suất hoàn chỉnh được nạp đầy chất lỏng xử lý thích hợp ở một nhiệt độ cụ thể (thường là 20°C) được gọi là nhiệt độ tham chiếu. Sự tăng hoặc giảm nhiệt độ môi trường hoặc chất lỏng xử lý sẽ làm thay đổi thể tích chất lỏng nạp một cách tỷ lệ thuận. Do đó, điều này ảnh hưởng đến áp suất bên trong hệ thống cảm biến kín, có thể dẫn đến sai số bằng không trong thiết bị. Để giảm thiểu điều này, cần phải bù trừ sự thay đổi thể tích do nhiệt độ gây ra. Màng ngăn có đường kính nhỏ chỉ có thể bù trừ cho sự thay đổi thể tích nhỏ. Nên sử dụng, tùy thuộc vào điều kiện quy trình, các gioăng hóa học với màng ngăn có đường kính hiệu dụng lớn nhất có thể. Hơn nữa, khi nhiệt độ quy trình vượt quá 150°C nhưng thấp hơn 250°C, cần phải lắp đặt thiết bị với tháp giải nhiệt để tránh ảnh hưởng của sự truyền nhiệt giữa gioăng màng ngăn và thiết bị. Trên 250°C, nên sử dụng đường ống mao dẫn để bảo vệ thiết bị khỏi nhiệt độ quy trình cao.

Loại chất lỏng dùng để làm đầy rất quan trọng đối với phạm vi nhiệt độ hoạt động của gioăng hóa học, do đó cần phải xem xét nhiệt độ tối thiểu và tối đa của môi chất trong quá trình. Ngoài ra, chất lỏng làm đầy phải tương thích với môi chất, đặc biệt là đối với các môi chất như oxy hoặc các ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Điều này rất quan trọng trong trường hợp màng ngăn bị rách và do đó chất lỏng làm đầy có thể trộn lẫn với môi chất trong quá trình.

Dụng cụ đo áp suất sử dụng ống mao dẫn

Việc sử dụng ống mao dẫn cho phép đọc dữ liệu từ xa và hạn chế ảnh hưởng của nhiệt độ quá trình (trên 250°C) đến độ chính xác của thiết bị. Chiều dài ống mao dẫn 500 mm thường đủ để duy trì nhiệt độ của thiết bị gần với nhiệt độ môi trường xung quanh.

Chiều dài của ống mao dẫn nên càng ngắn càng tốt. Nên tránh vượt quá sáu mét, vì sự thay đổi nhiệt độ dọc theo chiều dài ống mao dẫn có thể ảnh hưởng đến độ chính xác và thời gian phản hồi.

Các dụng cụ đo áp suất có ống mao dẫn cần có mặt bích hoặc giá đỡ gắn tường hoặc bảng điều khiển phù hợp để gắn đồng hồ đo áp suất hoặc bộ truyền tín hiệu. Sự chênh lệch độ cao giữa dụng cụ đo áp suất và màng chắn sẽ làm tăng tổng sai số do ảnh hưởng của thủy tĩnh lên chất lỏng bên trong, thường được gọi là áp suất cột chất lỏng. Nếu biết sự chênh lệch này, cần phải bù trừ trong quá trình sản xuất hoặc hiệu chỉnh tại chỗ.

Gioăng màngCó thể lắp đặt cho hầu hết các đồng hồ đo áp suất, bộ truyền tín hiệu hoặc công tắc áp suất. Quy trình sản xuất khép kín từ đầu đến cuối cho phép phát triển các loại gioăng tùy chỉnh cho các ứng dụng OEM độc đáo, đồng thời việc lắp đặt và nạp gioăng màng cho các thiết bị của các nhà sản xuất khác có thể được thực hiện với thời gian chậm trễ tối thiểu.