เครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์เทียบกับเกจ: คุณต้องการอันไหนจริงๆ?

ใครบางคนในทีมจัดซื้อได้รับเอกสารข้อมูลจากวิศวกร เห็นว่า "สัมบูรณ์เครื่องส่งสัญญาณความดัน" ในบรรทัดหนึ่งและ "เครื่องส่งสัญญาณความดันเกจ" ในอีกบรรทัดหนึ่ง และต้องคิดอย่างรวดเร็วว่าจะสั่งอันไหน ทั้งสองรายการจะเหมือนกันในรูปถ่ายแค็ตตาล็อก ในกรณีส่วนใหญ่เอาต์พุต 4-20mA ทั้งคู่ ส่วนที่มีความสำคัญจริง ๆ จะถูกฝังอยู่ภายในเซ็นเซอร์: สิ่งที่แต่ละอันใช้เป็นจุดศูนย์

ผสมผสานกับใบสั่งซื้อและเครื่องส่งยังคงทำงานอยู่ มันรายงานตัวเลขที่หลุดออกไปประมาณหนึ่งบรรยากาศ และขึ้นอยู่กับกระบวนการ นั่นไม่เกี่ยวข้องหรือเป็นปัญหาร้ายแรง

"แรงกดดันอ้างอิง" หมายถึงอะไรในทางปฏิบัติ

เซ็นเซอร์ความดันไม่ได้วัดความดันแบบแยกส่วน โดยจะวัดความแตกต่างระหว่างแรงดันในกระบวนการที่ด้านหนึ่งของไดอะแฟรมและความดันอ้างอิงใดก็ตามที่อยู่อีกด้านหนึ่ง การอ้างอิงนั้นคือสิ่งที่กำหนดประเภทของเซนเซอร์

โดยทั่วไปเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรมจะแบ่งการอ้างอิงออกเป็นสามประเภท:

• ความดันเกจ วัดเทียบกับความดันบรรยากาศในท้องถิ่น
• ความดันสัมบูรณ์ วัดจากสุญญากาศที่ปิดสนิท
• ความดันแตกต่าง วัดระหว่างจุดกระบวนการสองจุด แทนที่จะวัดกับค่าอ้างอิงคงที่

ส่วนต่างเป็นหัวข้อของตัวเอง ความสับสนมักปรากฏขึ้นระหว่างสองข้อแรกเสมอ

เครื่องส่งสัญญาณความดันเกจ

เครื่องส่งสัญญาณแบบเกจมีช่องระบายอากาศขนาดเล็ก ซึ่งโดยปกติจะเดินผ่านสายเคเบิล ซึ่งทำให้ด้านอ้างอิงของไดอะแฟรมเปิดโล่ง เมื่อเครื่องส่งสัญญาณนั่งอยู่บนม้านั่งโดยไม่มีอะไรเชื่อมต่อกัน เครื่องจะอ่านค่าเป็นศูนย์ เนื่องจากเป็นการเปรียบเทียบบรรยากาศกับบรรยากาศ เมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงหรือความกดอากาศเปลี่ยนแปลง จุดศูนย์นั้นจะเคลื่อนที่ตามไปด้วย นั่นไม่ใช่ข้อบกพร่อง มันคือความตั้งใจในการออกแบบทั้งหมด

นี่เป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับลูปแรงดันทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ และมีเหตุผลที่ดีสำหรับสิ่งนั้น ท่อระบายของปั๊ม ส่วนหัวของอากาศอัด กระบอกไฮดรอลิก ห่วงระดับถังเก็บน้ำ - ในเกือบทั้งหมดนี้ จำนวนที่สำคัญจริงๆ ต่อผู้ปฏิบัติงานคือแรงดันที่สัมพันธ์กับบรรยากาศโดยรอบ ไม่มีใครที่ทำงานสถานีปั๊มเพิ่มแรงดันจำเป็นต้องทราบแรงดันสัมบูรณ์ต่อการอ้างอิงสุญญากาศ พวกเขาจำเป็นต้องรู้ว่าปั๊มแรงแค่ไหนเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อม

การแลกเปลี่ยน-จะแสดงในสองแห่ง ขั้นแรก หน่วยที่ถูกปรับเทียบและเป็นศูนย์ที่ระดับน้ำทะเลจะแสดงค่าชดเชยเล็กน้อยเมื่อติดตั้งที่โรงงานซึ่งอยู่ที่ระดับความสูง เนื่องจากขณะนี้มีการระบายอากาศออกสู่อากาศที่บางกว่าที่ทดสอบ ประการที่สอง เส้นทางระบายอากาศนั้นก็เป็นจุดเริ่มต้นเช่นกัน ความชื้นและฝุ่นสามารถเข้าไปในช่องอ้างอิงได้เป็นเวลาหลายปี ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องส่งสัญญาณแบบเกจจึงมักอาศัยปลั๊กดูดความชื้นหรือช่องระบายอากาศที่ต้องการการดูแลเป็นระยะ ข้ามการบำรุงรักษาในโรงงานชายฝั่งหรือที่มีความชื้นสูง- แล้วจุดศูนย์จะลอยไปช้าพอที่ผู้ปฏิบัติงานมักจะตำหนิกระบวนการนี้ก่อนที่จะสงสัยเกี่ยวกับเครื่องมือ

เครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์

เครื่องส่งสัญญาณแบบสัมบูรณ์จะผนึกด้านอ้างอิงของไดอะแฟรมกับสุญญากาศแทนที่จะระบายออก ไม่มีการสัมผัสกับอากาศโดยรอบเลย ดังนั้นการอ้างอิงจึงไม่เคลื่อนไหว ที่ระดับน้ำทะเล นั่นหมายความว่าเครื่องส่งสัญญาณสัมบูรณ์ที่วางอยู่ในที่โล่งจะไม่อ่านค่าศูนย์ - โดยอ่านได้ประมาณ 14.7 psi (101.3 kPa) เพราะนั่นคือสิ่งที่บรรยากาศมาตรฐานสัมพันธ์กับสุญญากาศที่แท้จริง

ประเด็นนี้สำคัญที่สุดที่การเคลื่อนตัวของบรรยากาศจะทำให้การอ่านเสียหาย แทนที่จะแค่เลื่อนไปเล็กน้อย:

• กระบวนการสุญญากาศ เช่น -การทำให้แห้ง การกำจัดก๊าซ หรือการกลั่นแบบสุญญากาศ ซึ่งกระบวนการทำงานต่ำกว่าชั้นบรรยากาศ และเซ็นเซอร์เกจก็จะหมดช่วงการใช้งานและความละเอียดทันทีที่ส่วนที่น่าสนใจของกระบวนการเริ่มต้นขึ้น
• การวัดความกดอากาศ โดยเป้าหมายคือการติดตามความกดอากาศเอง ไม่ใช่สิ่งที่เกี่ยวข้องกับความดันบรรยากาศ
• โหลด-ห้องล็อก การจำลองระดับความสูง และสภาพแวดล้อมการทดสอบการบินและอวกาศ ซึ่งความสามารถในการทำซ้ำทั่วทั้งไซต์และเงื่อนไขมีความสำคัญมากกว่าความสะดวกสบายในท้องถิ่น
• การถ่ายโอนการดูแลและการสูบจ่ายก๊าซ ซึ่งการคำนวณมักจะต้องใช้ค่าสัมบูรณ์ที่แท้จริงตามกฎข้อบังคับ ไม่ใช่ค่าอ้างอิงในท้องถิ่น

เนื่องจากห้องอ้างอิงถูกปิดผนึกแทนที่จะมีการระบายอากาศ เซ็นเซอร์สัมบูรณ์จึงหลีกเลี่ยงโหมดความล้มเหลวในการซึมผ่านของความชื้น-ที่หน่วยวัดสร้างขึ้นเพื่อการจัดการ ข้อเสีย-คือการตรวจสอบภาคสนาม: คุณไม่สามารถเปิดเซ็นเซอร์สัมบูรณ์สู่ชั้นบรรยากาศและยืนยันค่าศูนย์ในแบบเดียวกับที่คุณทำได้ด้วยหน่วยวัดไม่ได้ การตรวจสอบอย่างถูกต้องต้องใช้แหล่งกำเนิดสุญญากาศอ้างอิงหรือมาตรฐานความกดอากาศที่สอบเทียบแล้ว

เทียบเคียง-ต่อ-เปรียบเทียบกัน

เซ็นเซอร์แบบมีรูระบายอากาศจำเป็นต้องตรวจสอบสารดูดความชื้นเป็นระยะ เซ็นเซอร์ที่ปิดผนึกจะหลีกเลี่ยงสิ่งนั้น แต่ยากกว่าที่จะมองเห็น-การเช็คอินในสนามโดยไม่มีอุปกรณ์อ้างอิงที่เหมาะสม

มีตัวเลือกตรงกลาง: เกจปิดผนึก

ควรกล่าวถึงก่อนดำเนินการต่อ เพราะมันปรากฏใน RFQ บ่อยกว่าที่ผู้คนคาดหวัง เครื่องส่งสัญญาณเกจแบบปิดผนึกอ้างอิงถึงแรงดันภายในคงที่ใกล้กับบรรยากาศมาตรฐาน แทนที่จะเป็นสุญญากาศจริงหรือช่องระบายอากาศแบบเปิด ในการใช้งานในแต่ละวัน เครื่องจะมีลักษณะเกือบเหมือนกับหน่วยเกจมาตรฐาน แต่ไม่มีช่องระบายอากาศที่ปล่อยให้ความชื้นและสิ่งปนเปื้อนเล็ดลอดเข้ามาเมื่อเวลาผ่านไป ผู้ผลิตบางรายวางตำแหน่งเหล่านี้สำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง สภาพแวดล้อมทางทะเล หรือที่ใดก็ตามที่มีข้อกำหนดในการบำรุงรักษาเซ็นเซอร์แบบมีช่องระบายอากาศนั้นทำไม่ได้ในทางปฏิบัติ โดยไม่ต้องจ่ายเงินสำหรับเซ็นเซอร์สัมบูรณ์ที่แท้จริงที่แอปพลิเคชันไม่ต้องการ

ตัดสินใจอย่างไรให้เป็นจริง

เริ่มต้นด้วยความหมายของ "ศูนย์" ที่จำเป็นต่อกระบวนการนี้

หากตัวเลขที่สำคัญคือความดันสัมพันธ์กับบรรยากาศที่เกิดขึ้นในวันนั้น มาตรวัดนั้นถูกต้อง หากกระบวนการต้องการการอ่านค่าคงที่โดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศ ระดับความสูง หรือการเคลื่อนตัวของบรรยากาศ นั่นจะชี้ไปที่ค่าสัมบูรณ์

ตรวจสอบว่ากระบวนการนี้เข้าสู่สุญญากาศหรือไม่

นี่คือจุดที่ข้อผิดพลาดในการเลือกเกิดขึ้นบ่อยที่สุด ในทางเทคนิคแล้ว เครื่องส่งสัญญาณแบบเกจสามารถแสดงค่าลบเล็กๆ น้อยๆ ใต้บรรยากาศได้ แต่ระยะและความแม่นยำของมันนั้นสร้างขึ้นที่ด้านบวกของศูนย์ หากกระบวนการใช้เวลาจริงต่ำกว่าความดันบรรยากาศ เครื่องส่งสัญญาณแบบสัมบูรณ์ที่ปรับขนาดตามช่วงนั้นจะให้ความละเอียดที่ดีกว่ามาก

คำนึงถึงระดับความสูงในการติดตั้งและไซต์-ถึง-ความสอดคล้องของไซต์

เครื่องส่งสัญญาณที่ปรับเทียบที่ระดับน้ำทะเลและติดตั้งไว้สูง 1,500 เมตร จะแสดงค่าชดเชยเล็กน้อยแต่จริงทันทีที่เชื่อมต่อ สำหรับไซต์เดียว การ-เพิ่มศูนย์อีกครั้งหลังการติดตั้งจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ สำหรับการดำเนินการที่ใช้กระบวนการเดียวกันในสถานประกอบการหลายแห่งที่ระดับความสูงต่างกัน การวัดแบบสัมบูรณ์จะลบตัวแปรทั้งหมดออก และเก็บค่าที่อ่านได้ไว้เทียบเคียงในตำแหน่งต่างๆ

สิ่งที่ผู้ซื้อตรวจสอบจริงก่อนสั่งซื้อ

เอกสารข้อมูลสำหรับเครื่องส่งสัญญาณแบบเกจและแบบสัมบูรณ์มีลักษณะเกือบเหมือนกัน ดังนั้นการตัดสินใจที่แท้จริงจึงมักมาจากรายการข้อมูลจำเพาะสั้นๆ ที่กำหนดว่าอุปกรณ์นั้นเหมาะกับการติดตั้งหรือไม่:

• สัญญาณเอาท์พุต4-20mA ยังคงเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับการวนซ้ำแบบตรงไปตรงมา แต่ HART เป็นเรื่องปกติในกรณีที่การวินิจฉัยมีความสำคัญ และ Modbus หรือโปรโตคอลดิจิทัลอื่นๆ จะแสดงมากขึ้นบนระบบที่รวม PLC รุ่นใหม่กว่า ยืนยันว่าระบบควบคุมรองรับสิ่งที่เสนอมาจริง ๆ
• การเชื่อมต่อกระบวนการประเภทและขนาดของเกลียว (G1/2, 1/4 NPT และที่คล้ายกัน) จะต้องตรงกับข้อต่อที่มีอยู่ ไม่เช่นนั้นการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องจะทำให้การเปลี่ยนงานตรงไปตรงมาเป็นงานตัดเฉือน
• ระดับความแม่นยำและช่วงความดันข้อมูลจำเพาะของเซ็นเซอร์สำหรับช่วงกว้าง แต่การทำงานส่วนใหญ่ใกล้ด้านล่างสุดของช่วงนั้นจะสูญเสียความละเอียดที่สำคัญ การจับคู่ช่วงกับแรงดันใช้งานจริง ไม่ใช่แค่ค่าสูงสุดที่กระบวนการสามารถทำได้ตามทฤษฎี จะได้รับข้อมูลที่ดีขึ้น
• การรับรองATEX หรือ IECEx สำหรับพื้นที่อันตราย, CE สำหรับตลาด EU, SIL2 สำหรับลูปความปลอดภัย - สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่รายการเสริมหากไซต์การติดตั้งต้องการ และเวลารอคอยสินค้าอาจยืดออกไปได้หากไม่มีหน่วยที่ได้รับการรับรองอยู่ในสต็อก
• การป้องกันที่อยู่อาศัยและทางเข้าIP65 เทียบกับ IP67 เทียบกับระดับการจุ่มใต้น้ำทั้งหมดมีความสำคัญกลางแจ้งหรือในสภาพแวดล้อมที่มีการชะล้างมากกว่าในห้องแผงควบคุมสภาพอากาศ-

สิ่งนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงไม่ว่าเกจหรือสัมบูรณ์จะเป็นประเภทเซ็นเซอร์ที่ถูกต้อง จะกำหนดว่าหน่วยเฉพาะที่สั่งซื้อจะทำงานได้จริงเมื่อมาถึงหรือไม่

ข้อผิดพลาดที่ควรหลีกเลี่ยง

รูปแบบบางอย่างปรากฏขึ้นซ้ำๆ ในการเลือกเครื่องส่งสัญญาณ:

การปฏิบัติต่อ "การจัดอันดับสำหรับบริการสุญญากาศ" เหมือนกับ "การอ้างอิงแบบสัมบูรณ์" เครื่องส่งสัญญาณแบบเกจจำนวนมากสามารถอ่านค่าในช่วงลบใกล้ศูนย์ได้ แต่นั่นไม่ใช่การอ้างอิงที่แน่นอน และความแม่นยำประมาณศูนย์มีแนวโน้มที่จะลดลงในหน่วยที่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับค่าดังกล่าว

การเปลี่ยนเครื่องส่งสัญญาณทดแทนที่มาจากสภาพอากาศหรือระดับความสูงที่แตกต่างกันโดยไม่ต้อง-ลดค่าศูนย์อีกหลังการติดตั้ง แม้ว่าจะเป็นออฟเซ็ตเล็กๆ แต่มีอยู่จริง และพลาดได้ง่ายจนกระทั่งมีคนสังเกตเห็นว่าค่าที่อ่านได้ไม่ตรงกับหน่วยเก่า

ปล่อยให้การบำรุงรักษาสารดูดความชื้นเลื่อนไปที่เซ็นเซอร์ที่มีการระบายอากาศ การเบี่ยงเบนจะค่อยเป็นค่อยไปจนมักถูกตำหนิที่กระบวนการมากกว่าที่เครื่องมือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือชายฝั่ง

การสั่งซื้อทรานสมิตเตอร์แบบสัมบูรณ์สำหรับการใช้งานที่ไม่เคยเข้าใกล้สุญญากาศ โดยทั่วไปแล้วจะมีราคาสูงกว่า และสำหรับถังหรือวงจรแรงดันแบบเส้นตรง ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่ได้ซื้อสิ่งที่กระบวนการต้องการจริงๆ

โดยที่แต่ละประเภทปรากฏในฟิลด์

เครื่องระเหยแบบสุญญากาศในกระบวนการผลิตอาหารหรือยาจำเป็นต้องมีเครื่องส่งสัญญาณแบบสัมบูรณ์เพื่อติดตามว่าจริงๆ แล้วห้องเพาะเลี้ยงตั้งอยู่ต่ำกว่าชั้นบรรยากาศเพียงใด เซ็นเซอร์เกจจะหมดช่วงที่มีประโยชน์เมื่อส่วนที่สำคัญของกระบวนการเริ่มต้นขึ้น

สถานีสูบน้ำหรือวงจ่ายน้ำไม่มีประโยชน์จริงสำหรับการวัดค่าสัมบูรณ์ แรงดันเกจสัมพันธ์กับบรรยากาศเป็นตัวเลขที่ผู้ปฏิบัติงานต้องใช้เพื่อตัดสินประสิทธิภาพของปั๊มในแต่ละวัน และการตรวจสอบภาคสนามทำได้ง่ายกว่า

ห้องล็อคของกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์หรือฟิล์มบาง-บาง-มักจะระบุตัวส่งสัญญาณสัมบูรณ์เสมอ เนื่องจากการอ่านค่าสุญญากาศที่ทำซ้ำได้โดยไม่ขึ้นกับการสร้างแรงดันที่แกว่งไปมาของ HVAC เป็นจุดรวมของการวัด

คำถามทั่วไป

เครื่องส่งสัญญาณแบบเกจสามารถใช้ในงานสุญญากาศได้หรือไม่

อยู่เพียงปลายน้ำตื้นเท่านั้น เซ็นเซอร์เกจสามารถแสดงค่าลบเล็กน้อยได้ แต่ความละเอียดและความแม่นยำใกล้กับสุญญากาศจริงนั้นถูกจำกัดโดยการออกแบบ สำหรับทุกสิ่งที่นอกเหนือไปจากสุญญากาศแบบเบา ความสมบูรณ์แบบเหมาะสมกว่า

ระดับความสูงจะมีความสำคัญหรือไม่หากกระบวนการอยู่ภายในอาคารและ{0}}มีการควบคุมสภาพอากาศ

ใช่ ระดับความสูงส่งผลต่อความกดอากาศในท้องถิ่น ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นภายในอาคารก็ตาม ระบบควบคุมอุณหภูมิจะเปลี่ยนอุณหภูมิและความชื้น ไม่ใช่การอ้างอิงบรรยากาศพื้นฐานที่เซ็นเซอร์เกจระบายไป

เครื่องส่งสัญญาณแบบปิดผนึกเกจเหมือนกับแบบสัมบูรณ์หรือไม่

ไม่ โดยอ้างอิงถึงแรงดันภายในคงที่ซึ่งใกล้เคียงกับบรรยากาศมาตรฐาน ไม่ใช่สุญญากาศที่แท้จริง ดังนั้นจึงมีพฤติกรรมเหมือนหน่วยเกจที่ใช้งานอยู่ แต่ไม่มีช่องทางระบายอากาศแบบเปิด

เหตุใดเครื่องส่งสัญญาณแบบสัมบูรณ์จึงอ่านค่าได้ประมาณ 14.7 psi ในที่โล่งแทนที่จะเป็นศูนย์

เพราะมันอ้างอิงถึงสุญญากาศที่แท้จริง และความดันบรรยากาศมาตรฐานที่ระดับน้ำทะเลก็สูงกว่าค่าอ้างอิงนั้นประมาณ 14.7 psi เครื่องส่งสัญญาณแบบเกจจะลบความดันบรรยากาศนั้นออกโดยอัตโนมัติ อันที่หนึ่งไม่ได้

รับข้อมูลจำเพาะที่ถูกต้องในครั้งแรก

การตัดสินใจแบบวัดผล-เทียบกับ-การตัดสินใจแบบสัมบูรณ์อยู่ที่คำถามเดียว: กระบวนการจำเป็นต้องอ่านค่าโดยสัมพันธ์กับบรรยากาศในท้องถิ่น หรือต้องคงที่ไม่ว่าจะอย่างไรก็ตาม วงจรความกดดันในชีวิตประจำวันส่วนใหญ่จัดอยู่ในประเภทแรก งานด้านบรรยากาศสุญญากาศ การบินและอวกาศ และความแม่นยำจัดอยู่ในอันดับที่สอง

หากการใช้งานยังคงไม่ชัดเจนจากช่วงการทำงานเพียงอย่างเดียว เส้นทางที่เร็วที่สุดคือการส่งผ่านช่วงความดัน ระดับความสูงในการติดตั้ง และไม่ว่ากระบวนการจะลดลงต่ำกว่าชั้นบรรยากาศหรือไม่ โดยปกติแล้วจะเพียงพอที่จะยืนยันประเภทและช่วงเซ็นเซอร์ที่ถูกต้องก่อนที่จะสั่งซื้อสิ่งใดๆ แทนที่จะพบว่าหลังการติดตั้งพบว่าตัวเลขไม่รวมกัน

ยังไม่แน่ใจว่าอันไหนที่เหมาะกับกระบวนการของคุณ?

ส่งช่วงความดัน วัสดุที่ใช้ในกระบวนการผลิต ระดับความสูงในการติดตั้ง และข้อกำหนดการรับรองใดๆ (CE, SIL2 ฯลฯ) มาให้เรา แล้วเราจะยืนยันว่าเครื่องส่งสัญญาณแรงดันสัมบูรณ์หรือเกจเหมาะสมหรือไม่ พร้อมด้วยช่วงและสัญญาณเอาท์พุตที่เหมาะสม คำถามส่วนใหญ่จะได้รับคำแนะนำข้อมูลจำเพาะกลับมาภายในหนึ่งวันทำการ

[ ขอใบเสนอราคา → ]

ติดต่อได้เลย

อ้างอิง

• มาตรฐานและคำศัพท์เฉพาะทางของสมาคมอัตโนมัติระหว่างประเทศ (ISA) - สำหรับเครื่องมือวัดกระบวนการและการวัดความดัน
• ASME B40.100 เกจวัดแรงดันและอุปกรณ์ต่อพ่วงเกจ สมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา
• สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) - ข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับการวัดความดันบรรยากาศและสุญญากาศมาตรฐาน
• ข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคของ Omega Engineering, พื้นฐานการวัดความดัน
• หมายเหตุทางเทคนิคของ Emerson / Rosemount - ประเภทอ้างอิงเครื่องส่งสัญญาณความดันและโครงสร้างเซ็นเซอร์