Як вибрати мембранне ущільнення для приладів під тиском?

Сучасні технологічні процедури виготовлення вимагають дедалі більшої точності та надійності своїх приладів для вимірювання тиску, і в деяких випадках, коли є хімічні чи гігієнічні міркування, може знадобитися ізолювати прилад для вимірювання тиску від технологічного середовища.

Ця ізоляція досягається використанням чутливої до тиску діафрагми, виготовленої з матеріалу, стійкого до середовища, що утримується в системі, встановленій на основі приладу. Потім простір між діафрагмою та вимірювальним елементом евакуюють, заповнюють відповідною наповнювальною рідиною та герметизують. Процесовий тиск чинить силу на відкриту поверхню діафрагми, і коли мембрана згинається, вона штовхає всередину і стискає рідину, яка направляється безпосередньо в вимірювальний елемент.

Діафрагмове ущільнення / хімічне ущільнення

Знання, який процес вимагає використання діафрагмового ущільнення, є критично важливим для збереження цілісності та продовження терміну служби інструменту. Діафрагма зазвичай потрібна за таких умов:

• Коли робоче середовище є корозійним для робочих частин стандартного манометра або передавача.
• Технологічне середовище є в’язким або містить тверді частинки, які можуть спричинити блокування вхідного отвору.
• Технологічне середовище схильне до затвердіння з часом, наприклад, воно може замерзнути при зниженні температури або може застигнути в міру висихання.
• Важливо виключити утворення бактерій в процесі з'єднання, наприклад, в харчових продуктах та напоях.

Потенційні проблеми при виборі мембранного ущільнення

Уникнення типових помилок покращить шанси на успішний вибір та встановлення діафрагмового ущільнення.
* Діафрагма занадто мала в діаметрі або недостатньо гнучка, щоб забезпечити природне теплове розширення заливної рідини, що призводить до нульових зсувів і помилкових показників тиску.
* Процес або температура навколишнього середовища перевищують допустимий діапазон експлуатації заливної рідини.
* При застосуванні перепаду тиску дуже малі показники перепаду можуть бути неможливими через величину сили, необхідної для приведення в дію діафрагми та вимірювального елемента.
* Інерція наповнювальної рідини перевищує силу, необхідну для переміщення вимірювального елемента.
* Довжина і внутрішній діаметр капіляра в поєднанні з в'язкістю заливної рідини створюють опір, збільшуючи час реакції системи до неприйнятних рівнів.
* Температура процесу може впливати на температуру навколишнього середовища, близьку до процесу.
* Слід бути обережним при виборі системи ущільнення для вимірювання вакууму або високого вакуумного тиску. Хоча вони працюють нормально для більшості стандартних вакуумних застосувань, оскільки тиск наближається до ідеального вакууму, прийнятних рівнів точності стає важче досягти.

Функціональні характеристики

Точність діафрагмового ущільнення при 20 ° C може змінюватися залежно від хімічних властивостей, і ці значення необхідно додавати до класу точності приладу. Точність вакууму, однак, не може бути гарантована вище -0,85 бар при стандартних роботах. Це пов’язано з тим, що більшість наповнювальних рідин містять мікроскопічну кількість повітря або затриманих газів, які мають тенденцію до значного розширення при наближенні тиску до абсолютного нуля. Це розширення впливає на вимірювальний елемент в приладі.

Вплив температури

Повна система вимірювання тиску заповнена відповідною технологічною рідиною для наповнення при певній температурі (зазвичай 20 ° C), яка називається контрольною температурою. Збільшення або зниження температури навколишнього середовища або технологічної рідини вносить пропорційні зміни в обсязі заливної рідини. Отже, це впливає на внутрішній тиск закритої сенсорної системи, що може призвести до нульової помилки в приладі. Щоб мінімізувати це, необхідно компенсувати зміни обсягу, спричинені температурою. Діафрагми малого діаметру можуть компенсувати лише незначні зміни обсягу. Запропоновано використовувати відповідно до умов процесу хімічні ущільнювачі з діафрагмами максимально можливого ефективного діаметру. Крім того, коли температура процесу перевищує 150 ° C, але нижче 250 ° C, необхідно встановити прилад з градирнею, щоб уникнути наслідків теплової передачі між мембранним ущільненням та приладом. Понад 250 ° C слід використовувати капілярну лінію для захисту приладу від високих температур технологічного процесу.

Застосовувана рідина для заповнення дуже важлива для діапазону температурного застосування хімічного ущільнення, тому необхідно враховувати мінімальну та максимальну температури робочого середовища. Крім того, наповнювальна рідина повинна бути сумісною з середовищем, особливо для середовищ, таких як кисень, або для харчової промисловості. Це важливо у випадку, коли діафрагма розірвана, і в результаті наповнювальна рідина зможе змішатися з технологічним середовищем.

Прилади для вимірювання тиску з капіляром

Застосування капіляра дозволяє віддалено зчитувати прилад і обмежує вплив температури процесу (вище 250 ° C) на точність приладу. Довжина капіляра 500 мм, як правило, є достатньою для підтримки температури приладу, близької до навколишнього значення.

Довжина капіляра повинна бути якомога коротшою. Рекомендується не перевищувати шість метрів, оскільки коливання температури на довжині капіляра може впливати на точність та час реакції.

Прилади для тиску з капіляром вимагають відповідного фланця або кронштейна для кріплення на стіні або панелі для кріплення манометра або передавача. Різниця у висоті між приладом тиску та мембранним ущільненням збільшує загальну похибку через гідростатичний вплив на наповнювальну рідину, який часто називають тиском напору. Якщо така різниця відома, буде потрібна компенсація під час виробництва або в нульовій точці.

Мембранні ущільнювачі можуть бути встановлені на більшості манометрів, передавачів або реле тиску. Початок і закінчення власного виробництва обслуговує розробку індивідуальних ущільнень для унікальних OEM-додатків, а встановлення та заповнення діафрагмових ущільнень до інструментів інших виробників може здійснюватися з мінімальними затримками.