Mục đích chính của việc bổ sung các ống mao dẫn vào bộ truyền tín hiệu mức bịt kín từ xa (thường được gọi là mặt bích kép) là đểcách ly vật lý các phần tử cảm biến (mặt bích và màng ngăn) khỏi môi trường xử lý. Điều này cho phép đo lường chính xác và đáng tin cậy trong các ứng dụng khắc nghiệt hoặc đòi hỏi khắt khe mà việc tiếp xúc trực tiếp có thể gây ra lỗi. Về bản chất,mặt bích cảm nhận được áp suất, các mao quản truyền tín hiệu một cách an toàn và sự kết hợp này cho phép đo từ xa.
1. Mục đích chính: Giải quyết các thách thức đo lường trong điều kiện quy trình khắc nghiệt
A. Đo phương tiện-nhiệt độ cao
· Vấn đề:Nếu chất lỏng xử lý rất nóng (ví dụ: trên 120 độ /250 độ F), nhiệt có thể truyền trực tiếp đến cảm biến bên trong của máy phát (chất lỏng được đổ đầy và máy đo biến dạng). Điều này gây ra hiện tượng trôi cảm biến, hư hỏng hoặc thậm chí làm bay hơi chất lỏng nạp, dẫn đến sai số đo hoàn toàn.
· Giải pháp:Các ống mao dẫn dài cho phép gắn mặt bích quy trình nóng trên bình trong khi thiết bị điện tử truyền phát có thể được lắp đặt ở vị trí xa, mát hơn. Các mao mạch hoạt động như một bộ tản nhiệt và rào cản nhiệt, bảo vệ cảm biến quan trọng.
B. Xử lý môi trường ăn mòn, nhớt hoặc kết tinh
· Vấn đề:Axit mạnh, chất kiềm, chất bùn nhớt hoặc dung dịch kết tinh có thể làm tắc nghẽn, ăn mòn hoặc làm nhiễm bẩn-các đường xung, cổng và màng chắn tiếp xúc trực tiếp.
· Giải pháp:Các màng chắn mặt bích từ xa có thể được chế tạo từ các vật liệu đặc biệt (Hastelloy, Tantalum, v.v.) để chống ăn mòn. Điều quan trọng là hệ thống mao quản được lấp đầy hoàn toàn bằng silicone ổn định hoặc chất lỏng làm đầy, cách ly hoàn toàn môi trường. Quá trình này chỉ tiếp xúc với màng ngăn, không bao giờ đi vào hệ thống đo lường, đảm bảo-sự ổn định và an toàn lâu dài.
C. Đáp ứng các Yêu cầu Vệ sinh/Vệ sinh (Thực phẩm, Dược phẩm)
· Vấn đề:Các quy trình yêu cầu chu trình Làm sạch-tại-tại chỗ (CIP) hoặc Khử trùng-tại-tại chỗ (SIP) thường xuyên. Thiết bị đo phải không có chân chết, dễ vệ sinh, ngăn ngừa vi khuẩn phát triển.
· Giải pháp:Mặt bích xả vệ sinh có màng ngăn mịn được sử dụng. Thiết kế bịt kín từ xa cho phép thân máy phát được gắn cách xa khu vực làm sạch khắc nghiệt, bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi hơi nước, nước hoặc hóa chất tẩy rửa áp suất cao.
D. Đo phương tiện đông đặc hoặc đông đặc
· Vấn đề:Môi trường đông đặc ở nhiệt độ môi trường xung quanh (ví dụ: nhựa đường, lưu huỳnh, dầu nặng) sẽ chặn các đường dẫn xung thông thường.
· Giải pháp:Các mặt bích gắn trực tiếp trên tàu. Nếu vật liệu cứng lại, nó chỉ tạo thành một lớp trên bề mặt màng ngăn mà không chặn các ống mao dẫn kín. Áp suất vẫn được truyền chính xác qua chất lỏng nạp. Các mặt bích và mao quản cũng có thể được theo dõi bằng nhiệt-.
2. Các đặc điểm và cân nhắc chính của hệ thống mao dẫn
· Đổ đầy chất lỏng (dầu silicon):Các tính chất của chất lỏng làm đầy mao mạch là rất quan trọng. Mật độ và hệ số giãn nở nhiệt của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của phép đo. Loại chất lỏng chính xác (nhiệt độ-cao, nhiệt độ-thấp, v.v.) phải được chọn dựa trên phạm vi nhiệt độ của quy trình.
· Hiệu ứng nhiệt độ:Chất lỏng làm đầy trong mao mạch giãn nở và co lại khi nhiệt độ môi trường thay đổi, điều này có thể gây ra sai số áp suất. Vì thế:
· Chiều dài mao mạch cần được giảm thiểu(thường dưới 30 mét / 100 feet).
· Cả mao mạch phía cao- và phía thấp-phải được định tuyến cùng nhau(được đóng gói) trên cùng một đường dẫn để đảm bảo chúng trải qua những thay đổi nhiệt độ giống hệt nhau, cho phép loại bỏ các hiệu ứng nhiệt.
· Bảo vệ cơ khí:Các mao mạch thường được bọc thép (bện hoặc ống dẫn bằng thép không gỉ) để tránh bị xoắn, đè bẹp hoặc hư hỏng do rung hoặc va đập, có thể gây ra lỗi hệ thống.
So sánh với việc lắp đặt đường xung truyền thống
|
Tính năng |
Con dấu từ xa với mao mạch |
Mặt bích hoặc đường xung tiêu chuẩn |
|
Cài đặt |
Phức tạp hơn (định tuyến/bảo vệ mao mạch) |
Đơn giản hơn |
|
BẢO TRÌ |
Thấp hơn (không cắm đường xung) |
Cao hơn (có thể yêu cầu thanh lọc, xả đáy thường xuyên) |
|
Mức độ phù hợp với nhiệt độ-cao |
Xuất sắc(máy phát có thể được điều khiển từ xa) |
Kém (cảm biến tiếp xúc trực tiếp) |
|
Chống ăn mòn |
Xuất sắc(chỉ hở màng) |
Khá (đường xung & cảm biến cần được bảo vệ) |
|
Chống tắc nghẽn |
Xuất sắc |
Kém (các cổng xung dễ bị tắc) |
|
Vệ sinh/vệ sinh |
Xuất sắc |
Hội chợ |
|
Phản hồi động |
Chậm hơn (bị giảm bớt bởi chất lỏng đổ đầy) |
Nhanh |
|
Trị giá |
Cao hơn |
Thấp hơn |
Phần kết luận
Việc thêm các ống mao dẫn vào bộ truyền mức bịt kín (mặt bích kép) từ xa về cơ bản là một thiết kế kỹ thuật nhằmtrao đổi không gian cho sự an toàn và độ tin cậy. Bằng cách giới thiệu mao mạch như một "đệm cách ly", nó chấp nhận phản hồi động chậm hơn một chút và chi phí ban đầu cao hơn. Đổi lại, nó đạt đượcổn định, đáng tin cậy và-lâu dàikhả năng đo lường trongnhiệt độ-cao, ăn mòn, tắc nghẽn hoặc vệ sinhứng dụng. Điều này làm cho nó trở thành một giải pháp cổ điển và thiết yếu trong các ngành công nghiệp như hóa chất, dầu khí, dược phẩm và chế biến thực phẩm.
