Tub cu buclă Perkins. Echipament suplimentar Diametrul tubului de impuls pentru manometru

Yokogawa a dezvoltat funcții de diagnosticare a conectării și de monitorizare a încălzirii conductelor de impuls special pentru transmițătoarele de presiune din seria EJX. Acest articol oferă o descriere a funcțiilor avansate de diagnosticare cu comunicare digitală prin protocoalele FOUNDATION Fieldbus și HART.

OOO Yokogawa Electric CIS, Moscova

Introducere

Se presupune că instrumentarul ar trebui să fie echipat cu funcții de diagnosticare pentru a preveni condițiile anormale ale procesului și, în plus, ar trebui să se asigure posibilitatea extinderii acestora. Informațiile de diagnosticare bazate pe diverși parametri ai procesului fizic măsurați de instrumente și utilizarea ulterioară a acestuia permit utilizatorului să reducă cantitatea de întreținere de rutină și astfel să reducă costurile de întreținere. Instrumentarea cu funcții avansate de diagnosticare îmbunătățește controlul operațiunilor procesului și reduce costul întreținere (1).

Transmițătoarele de presiune din seria EJX de la Yokogawa diagnosticează conectarea conductelor de impuls utilizate pentru a transfera presiunea procesului la transmițător și monitorizează starea sistemului de încălzire a conductelor de impuls la punctele de conectare la proces. Prima funcție, detectarea înfundarii în tuburile de impuls, se bazează pe utilizarea fluctuațiilor presiunii mediului de lucru care apar în tuburi. O altă funcție, controlul sistemului de încălzire al conductelor de impuls, care este conceput pentru a preveni răcirea mediului din conducte, se bazează pe utilizarea unui gradient de temperatură corespunzător rezistenței termice din interiorul senzorului. Spre deosebire de funcțiile de autodiagnosticare, aceste funcții sunt denumite funcții avansate de diagnosticare ale transmițătoarelor de presiune din seria EJX. Pe fig. 1 arată configurația funcțiilor de diagnosticare.

Orez. unu. Configurarea funcțiilor de diagnosticare în instrumentele din seria EJX

În rapoartele tehnice dedicate Yokogawa (2), (3), experții pot explora mai multe descriere detaliata funcțiile de mai sus și modul în care funcționează.

Prezentare generală a funcțiilor avansate de diagnosticare

Caracteristici avansate de diagnosticare pentru transmițătoarele de presiune din seria EJX, concepute pentru a măsura diferențiale, absolute și suprapresiune, precum și temperaturile, fac posibilă detectarea condițiilor anormale de proces prin monitorizarea stării mediului tehnologic folosind algoritmi speciali, despre care se vor discuta mai târziu.

Detectarea blocajelor în conductele de impuls

Transmițătoarele de presiune măsoară presiunea fluidului de proces care le este furnizat prin tuburile de impuls. Conducta de impuls care conectează ieșirile de proces la transmițător trebuie să transmită cu precizie presiunea procesului. Dacă, de exemplu, gazul se acumulează într-un tub umplut cu lichid în timpul umflării sau canalul se înfundă, apar fluctuații de presiune, acesta începe să fie transmis incorect și eroarea de măsurare crește. De aceea conditie necesara măsurători precise este posibilitatea utilizării senzorilor cu funcții avansate pentru detectarea blocajelor în tuburi prin reducerea amplitudinii fluctuațiilor de presiune la blocarea tuburilor de impuls și anume prin compararea gradului de atenuare a amplitudinii fluctuațiilor de presiune cu valorile initiale obtinuta prin masurarea presiunii in conditii normale.

Pe fig. 2 prezentat instalare tipică tuburi de impuls pentru senzor presiune diferențialăși o diagramă schematică care oferă o idee despre modificarea amplitudinii fluctuației presiunii în condiții normale și în timpul blocării.

Orez. 2. Instalarea conductelor de impuls pentru transmițătorul de presiune diferențială și atenuarea amplitudinii fluctuațiilor de presiune

Monitorizarea stării sistemului de încălzire cu conducte de impuls

Temperatura dorită a aburului și a încălzitorului, care menține temperatura tuburilor de impuls, este controlată prin măsurarea temperaturii flanșei, care este determinată pe baza temperaturilor capsulei și a amplificatorului senzorului. Pe fig. 3 prezentat design standard sistem de încălzire cu conducte de impuls, constând dintr-o conductă de cupru pentru abur, o conductă de impuls și material izolator, iar în fig. Figura 4 prezintă un grafic din care poate fi estimată temperatura flanșei pe baza temperaturilor capsulei și amplificatorului.

Orez. 3. Sistem de încălzire cu tub de impuls

Orez. patru. Estimarea temperaturii flanșei pe baza temperaturii capsulei și amplificatorului

Aplicarea funcțiilor avansate de diagnosticare în transmițătoarele de presiune din seria EJX

Transmițătoarele de presiune din seria EJX sunt capabile să diagnosticheze conductele de impuls blocate pe lateral presiune ridicata, pe partea de presiune scăzută sau pe ambele părți. Acest lucru este posibil prin utilizarea unui senzor rezonant cu siliciu multiparametric care poate măsura simultan presiunea diferențială, presiunea statică pe partea înaltă și presiunea statică pe partea joasă (4). Prin urmare, transmițătoarele de presiune din seria EJX sunt proiectate nu numai pentru măsurarea presiunii diferențiale și detectarea nivelului, ci și pentru detectarea înfundarii conductelor de impuls pe partea de măsurare a presiunii folosind același principiu de măsurare. Ele pot fi utilizate pentru a controla temperatura unei flanșe de orice formă structurală, deoarece este produsă pe baza temperaturilor capsulei și a amplificatorului.

Diagnosticarea avansată a senzorilor de presiune este disponibilă pe toate modelele care acceptă protocoalele de comunicație digitale FOUNDATION Fieldbus și HART. În tabel. Tabelul 1 listează modelele de transmițător de presiune din seria EJX și opțiunile de detectare a înfundarii pentru fiecare model.

Tabelul 1. Modele din seria EJX și obiecte de detectare a înfundarii aplicabile

În tabel. Tabelul 2 prezintă caracteristicile senzorilor cu funcții avansate de diagnosticare pentru cele două protocoale de comunicații digitale FOUNDATION Fieldbus și HART. Diferența se observă în scopul ieșirilor de alarmă de diagnosticare, numărul de setări de alarmă etc.

Masa 2. Caracteristicile funcțiilor avansate de diagnosticare

Procesare avansată a datelor de diagnosticare

Pe fig. 5 prezintă secvența acțiunilor efectuate la procesarea datelor de diagnostic avansate, și în tabel. 3 prezintă parametrii de ieșire aferenti diagnosticelor respective.

Orez. 5. Algoritm avansat de diagnosticare

Tabelul 3 Ieșire legată de diagnosticare

Transmițătoarele de presiune din seria EJX de la Yokogawa detectează conectarea conductelor de impuls prin detectarea fluctuațiilor presiunii diferențiale, presiunii statice pe partea înaltă și presiunea statică pe partea joasă la fiecare 100 ms sau 135 ms, apoi procesează statistic rezultatele pe baza datelor. . Pentru fiecare perioadă de diagnosticare caracteristici importante sunt următoarele: raportul fluctuațiilor valorilor nominale și diagnosticate, precum și gradul de blocare, determinat pe baza corelației fluctuațiilor de presiune. Rețineți că perioada de diagnosticare poate fi modificată prin intermediul unei setări corespunzătoare.

Prin monitorizarea stării sistemului de încălzire cu conducte de impuls la intervale de 1 secundă, se determină temperatura flanșei pe baza temperaturilor capsulei și amplificatorului și în comparație cu pragurile superioare și inferioare, se face o evaluare adecvată.

În timp ce sistemul evaluează toți parametrii, parametrii de diagnosticare necesari sunt selectați și rezultatul diagnosticului rezultat este scos în funcție de setarea ieșirii de alarmă.

Când se utilizează protocolul de comunicație FOUNDATION Fieldbus, alarmele de diagnosticare sunt afișate nu numai în valoarea de ieșire de stare, ci și în ieșirea de intrare analogică (AI) a blocului funcțional. Când se utilizează protocolul de comunicație HART, ieșirile disponibile nu sunt doar decupări și retrageri analogice de 4-20 mA, ci și ieșiri de contact.

Mai jos este o descriere a procedurilor de bază pentru diagnosticarea conductelor de impuls obturate și monitorizarea stării sistemului de încălzire a conductelor de impuls.

Algoritm pentru diagnosticarea blocării tuburilor de impuls

Pasul principal în procesul de diagnosticare a conductelor de impuls înfundate este monitorizarea fluctuațiilor de presiune. Blocarea este determinată prin compararea valorilor variației de presiune ale procesului curent cu valoarea nominală corespunzătoare presiunii din starea de funcționare. În principal la valori mari valorile de fluctuație a presiunii diferențiale și statice sunt de asemenea ridicate, astfel încât procesul de detectare a blocajelor este stabil. Cu toate acestea, dacă se măsoară nivelul sau presiunea unui mediu de proces foarte vâscos cu un indice de vâscozitate mai mare de 10 cSt sau mediul măsurat este un gaz, atunci trebuie luat în considerare faptul că valorile fluctuației presiunii nu ar trebui să să fie ridicată, astfel încât să nu apară erori de măsurare.

Diagnosticarea blocajelor se efectuează în următoarea secvență: setarea valorilor nominale, simularea situației cu confirmarea detectării blocajului și detectarea blocajului în realitate. Simularea unei situații de blocare se realizează folosind un colector cu trei supape sau supapă de închidere montat pe tuburi de impuls.

În acest caz, valorile nominale ale fluctuațiilor de presiune sunt destul de mari. Trebuie selectată o limită minimă a valorii fluctuației presiunii pentru a efectua diagnostice. Diagnosticarea va fi posibilă numai dacă valorile fluctuației presiunii depășesc limita minimă setată.

Parametrii funcției de diagnosticare sunt configurați utilizând pachetul software integrat de gestionare a dispozitivelor PRM (Manager de resurse vegetale) și Wizardul de gestionare a dispozitivelor versatile FieldMate dezvoltat de Yokogawa (5), (6).

Algoritm pentru monitorizarea stării sistemului de încălzire cu tub de impuls

Deoarece temperatura flanșei este determinată pe baza temperaturilor capsulei și a amplificatorului senzorului, este necesar să se determine factorul adecvat pentru a o calcula.

Pentru a face acest lucru, înainte de a efectua procedura de diagnosticare, este necesar să încălziți flanșa și să măsurați temperatura acesteia. După aceea, în dispozitiv este setat coeficientul recepționat, precum și pragurile de alarmă pentru temperaturi ridicate și scăzute.

Algoritmul de selecție a alertelor

Pe fig. 6 prezintă o diagramă pentru selectarea alarmelor pentru senzorii de presiune cu tipul de comunicare folosind protocolul HART. Rezultatele diagnosticării blocajului și eroarea de temperatură a flanșei sunt stocate în parametrul Diag Error, iar rezultatul și afișarea rezultatelor sunt determinate de opțiunea Diag.

Orez. 6. Alarmă (pentru comunicare digitală HART)

Când se utilizează protocolul de comunicație FOUNDATION Fieldbus, rezultatele diagnosticului sunt conținute în parametrul DIAG_ERR, iar datele de ieșire sunt determinate de parametrul DIAG_OPTION.

Interfață grafică cu utilizatorul (GUI) pentru diagnosticare avansată

Manager tip dispozitiv (DTM) software FieldMate este echipat cu o interfață de utilizator personalizată, prezentată în fig. 7, cu ajutorul căruia sunt setați și controlați diverși parametri ai senzorilor. Interfața GUI facilitează obținerea unei valori nominale pentru diagnosticarea blocajului și a coeficientului de temperatură a flanșei și facilitează selectarea protecției alarmei.

Orez. 7. Exemplu de interfață de sistem

Valorile fluctuației presiunii și gradul de blocare pot fi observate și controlate în filele ferestrelor (Device Viewer) ale software-ului FieldMate. Pe fig. 8 prezintă exemple ale acestor file. Modificările datelor de diagnosticare care apar atunci când supapa este rotită pot fi vizualizate în timpul modulării de înfundare efectuată la setarea diagnosticului de blocare.

Orez. opt. Exemple de ecrane cu informații de diagnosticare și modificarea informațiilor în Vizualizatorul dispozitivului

Concluzie

Arhivarea informațiilor de diagnostic obținute ca urmare a utilizării dispozitivelor descrise în articol și analiza ulterioară a acesteia permit diagnosticarea și controlul precis al proceselor tehnologice. Acest lucru se realizează prin utilizarea transmițătoarelor de presiune din seria EJX și a pachetului software de management integrat al dispozitivelor de la Yokogawa PRM (Plant Resource Manager).

Datorita cresterii timpuri recente volumul diferitelor operațiuni proces tehnologic Mediul de producție necesită instrumente de testare cu caracteristici avansate de diagnosticare pentru a îmbunătăți funcționalitatea și acuratețea măsurătorilor. Produsele Yokogawa nu numai că îndeplinesc toate cerințele de mai sus, dar permit și soluții de nivel superior.

Tuburile de impuls sunt echipamente auxiliare utilizate cu dispozitivele de control și măsurare a mediului de lucru al conductei - traductoare, manometre, senzori de presiune / vid. Instalarea dispozitivului se realizează pe conducta de proces. Poate fi conectat la unele dispozitive sistem automatizat. Temperatura mediului de lucru este redusă la nivelul necesar pentru interacțiunea cu echipamentul de măsurare. Ajută la reducerea supratensiunii, elimină vibrațiile.

Există două opțiuni pentru proiectarea tuburilor de impuls pentru conectarea la conductă - filetate și sudate. Mulțumită acest aparat creste rezistenta aparatelor de control si masura la efectele conditiilor climatice nefavorabile, mediilor de lucru agresive. Este utilizat pe scară largă în zonele rețelelor de încălzire, ca parte a echipamentelor punctelor de încălzire.

Tuburile de impuls eliberează presiunea, asigură conectarea dispozitivelor care reglează presiunea și debitul mediului de lucru, cu linia de impuls. sunt considerate mod accesibil efectuarea de măsurători ale mediului cu temperatura ridicata(cu excepția cazului în care echipamentul de măsurare și control este proiectat să manipuleze lichide la temperaturi înalte).

Eficacitatea dispozitivului este determinată de lungime - 1 metru este suficient pentru a reduce temperatura cu 80 de grade. Materialele obișnuite de fabricație sunt cuprul, oțelul. Tabel cu dimensiunile tubului de impuls în funcție de material:

Un capăt al tubului este conectat la o conductă sau un aparat cu un mediu de lucru, celălalt - la un dispozitiv de măsurare. Filetul părții de conectare la sursa de presiune este G1/2, partea de conectare la senzor este conform filetului senzorului.

Alegerea conductei de impuls este în întregime determinată de condițiile de funcționare și de conexiunile planificate. Sunt oferite opțiuni cu interne și filet exterior, cu lungimi diferite. Modificările tipice din cupru pot funcționa cu sisteme cu o presiune de 87 de bari (presiunea permisă în zonele cu fitinguri este de 30 de bari) și sunt convenabile pentru instalare. Moliciunea materialului vă permite să oferiți dispozitivului forma dorităși așezați tubul pe un dispozitiv de control amplasat permanent (fără a utiliza instrumente suplimentare).

Lungimea standard a tubului este de un metru, este posibil să se producă modificări de orice lungime, cu orice opțiuni de conectare. Achiziționarea dispozitivului este posibilă chiar dacă lungimea necesară nu este cunoscută. Se cumpără o țeavă de lungime evident mai mare (cu racorduri pregătite la capete), excesul este tăiat în timpul instalării, tăieturile sunt fixate cu fitinguri de clemă.

Pentru a obține fluxuri de gaz cu viteze supersonice și hipersonice, în care curgerea gazului de lucru are loc dintr-un volum închis - o precamera. O diafragmă este instalată în partea subsonică a duzei (vezi fig.), separând precamera de calea gaz-dinamică a conductei. Precamera este umplută cu gaz comprimat și se creează o rarefacție (10–1 Pa) în elementele rămase ale conductei. Ca urmare a unei descărcări electrice puternice a unui banc de condensatori sau a unui dispozitiv de stocare inductiv, gazul de lucru este încălzit în precamera, temperatura și presiunea acestuia cresc la valori. T 0 ≈(3—5)*10 3 K și p 0 ≈(2—3)*10 8 Pa. După aceea, diafragma se rupe, iar gazul trece prin duză în partea de lucru și apoi în recipientul cu vid. Ieșirea de gaz este însoțită de o scădere a presiunii și a temperaturii în precamera atât din cauza expansiunii gazului, cât și a pierderilor de căldură către pereții conductei, dar în partea de lucru în timpul modului de funcționare practic nu se modifică în timp și este determinată. în principal prin raportul dintre zonele duzelor de evacuare și secțiunile critice. Durata modului de funcționare (impuls - de unde și numele) în Aceasta. este de 50-100 ms, ceea ce este suficient pentru diferite tipuri de teste aerodinamice.

Timpul scurt de expunere a gazului dens la temperatură înaltă la elementele de țeavă și la model elimină restricțiile severe privind materialele utilizate pentru țevi și structurile modelului și echipamentele de măsurare, elimină utilizarea sistemelor complexe de răcire și, prin urmare, simplifică și reduce semnificativ costurile. a experimentelor.

LA Aceasta. prin urmare, este posibil să se obțină numere Reynolds foarte mari Aceasta. permite testarea modelelor aeronaveîn condiţii apropiate de naturale. Totuși, nestaționaritatea fluxului și contaminarea fluxului de gaz prin produsele distrugerii electrozilor și pereților precamerei limitează posibilitățile Aceasta.

A. L. Iskra.

Enciclopedia „Aviația”. - M.: Marea Enciclopedie Rusă. Svișciov G. G. . 1998 .

Vedeți ce este „tub de impuls” în alte dicționare:

Conducta de impuls- un tunel eolian pentru obtinerea debitelor de gaze cu viteze super si hipersonice, in care iesirea gazului de lucru are loc din volumul inchis al precamerei. O diafragmă este instalată în partea subsonică a duzei, separând precamera de ...... Enciclopedia tehnologiei

Schema conductei de impuls. Tub de impuls - un tunel de vânt pentru obținerea fluxurilor de gaz cu viteze supersonice și hipersonice, în care curgerea gazului de lucru are loc dintr-un volum închis - o precamera. În partea subsonică a duzei ...... Enciclopedia „Aviație”

sudare cu impuls magnetic- Sudarea cu folosirea presiunii, în care conexiunea se realizează ca urmare a ciocnirii pieselor de sudat, recunoscută prin acțiunea unui impuls camp magnetic. [GOST 2601 84] [Dicționar terminologic pentru construcție în 12 limbi (VNIIIS ... ... Manualul Traducătorului Tehnic

Sudare cu impulsuri magnetice- 46. Sudarea cu impulsuri magnetice Sudarea prin presiune, în care conexiunea se realizează ca urmare a ciocnirii pieselor de sudat, recunoscută prin influența unui câmp magnetic pulsat Sursa: GOST 2601 84: Sudarea metalelor. Termeni si...

GOST R ISO 857-1-2009: Sudare și procese conexe. Dicţionar. Partea 1. Procese de sudare a metalelor. Termeni și definiții- Terminologie GOST R ISO 857 1 2009: Sudare și procese aferente. Dicţionar. Partea 1. Procese de sudare a metalelor. Termeni și definiții document original: 6.4 sudare automată: sudare în care toate operațiunile sunt mecanizate (vezi tabelul 1). ... ... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

GOST 23769-79: Dispozitive electronice și dispozitive de protecție cu microunde. Termeni, definiții și litere- Terminologie GOST 23769 79: Dispozitive electronice și dispozitive de protecție cu microunde. Termeni, definiții și denumiri de litere document original: 39. π tip de vibrații Ndp. Mod de oscilație anti-fază Tip de oscilație în care tensiuni de înaltă frecvență... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Fitingurile auxiliare pentru instrumentele de măsurare a presiunii includ un astfel de dispozitiv precum un tub Perkins, altfel numit tub de impuls pentru un manometru sau un tub buclă. Este destinat pentru protecţie fiabilă dispozitiv de eventualele fluctuații ale mediului de măsurat și de la încălzirea excesivă. Cu ajutorul unui tub, temperatura la punctul de contact al dispozitivului cu sistemul scade. În plus, tubul servește ca adaptor de la manometru la conductă.

Condensul se acumulează în cavitatea tubului de impuls, împiedicând mediul măsurat la temperatură înaltă să intre în mijlocul manometrului. La punerea în funcțiune a liniei, este necesar să vă asigurați că există lichid de răcire în tubul de oțel.

Tubul cu buclă Perkins este utilizat la măsurarea lichidelor și a substanțelor gazoase care nu sunt reactivi puternici. În această calitate și ca intermediar între dispozitive și conducte, tubul de impuls este cea mai rentabilă opțiune de conectare. Funcționarea unui astfel de tub poate prelungi durata de viață a instrumentului de măsurare pentru mulți ani. Cel mai bun mod conectarea acestui tip de fitinguri la sistemul de conducte este considerată a fi aplicația racord filetat. În unele cazuri, conexiunea se realizează prin sudare. Tuburile de impuls sunt fabricate din diferite clase de oțel inoxidabil. Dacă devine necesară instalarea senzorilor de presiune, atunci aceștia sunt utilizați pentru instalarea lor. tuburi de cupru Perkins.

Tubul de impuls, care are un design unghiular, este folosit pentru a instala un dispozitiv de măsurare pe el și pentru a-l conecta la sistemele de impuls. Uneori, aceste tuburi sunt făcute din alamă. Direct tuburi bucle folosit in aceleasi cazuri. scop general Acest echipament suplimentar are rolul de a amortiza oscilațiile și pulsațiile în mediul măsurat și pentru a preveni încălzirea manometrului.

Pe paginile magazinului online Soyuzpribor LLC veți găsi dispozitive de prelevare a presiunii, manșoane de conectare, diverse adaptoare pentru manometre, rame, amortizoare, boșuri și alte tipuri de echipamente suplimentare.

Manșon de conectare

Pentru a crea condiții normale de temperatură, conectarea etanșării cu diafragmă cu instrument de masurare trebuie efectuat fie printr-un manșon de conectare, fie printr-o conductă de alimentare, care este instalată de utilizator între robinetul de presiune și separator.

Traductoarele de presiune de măsurare pneumatice GSP sunt întotdeauna conectate la separator prin intermediul unui manșon.

Deplasarea este permisă la montarea în înălțime a unui separator cu manșon de legătură, ținând cont de eroarea de instalare a dispozitivului de măsurare cu o limită superioară de măsurare de până la 1 MPa, determinată de presiunea hidraulică a coloanei de lichid de separare din manșonul de conectare. .

Manșonul de conectare standard, model 55004, are o lungime de 2,5 metri când este desfășurat.

dispozitiv de amortizare

Dispozitivul de amortizare este rezistent la temperatura ambiantă de la minus 55 la plus 70 °C, la umiditate relativă de la 30 la 80% pe întregul interval de temperatură și este, de asemenea, rezistent la umiditate relativă de 95% la 35 °C (pentru versiunea U) și umiditate relativă până la 100% la o temperatură de 35 °C (pentru versiunea T).

Bloc de supape

Blocuri de supape BK sunt destinate racordării la liniile cu mediul măsurat a aparatelor de măsurare a presiunii în exces și vid. Blocurile vă permit să tăiați dispozitivele de pe linii fără a depresuriza mediul măsurat, pentru a verifica valoare zero citirile instrumentului sau purjare linii de impuls. Pentru liniile de măsurare a presiunii oxigenului, părțile în contact cu mediul măsurat sunt degresate și se pune denumirea „K”.

Adaptoare și cuplaje (boșuri)

Cuplaje şi adaptor pentru manometre sau termometrele sunt fitinguri de conectare (de conectare) utilizate în sisteme (conducte) pentru transportul de medii gazoase și lichide cu vâscozitate scăzută și natură necristalizantă. În esență, aceste produse sunt echipamente suplimentare (auxiliare).