Вичерпний посібник з встановлення датчика тиску — електрична проводка, монтаж та калібрування

Правильне встановлення датчика тиску є критично важливим для забезпечення надійних, стабільних та точних вимірювань тиску, перепаду тиску або рівня рідини в будь-якому промисловому процесі.
Цей детальний посібник від Silver Automation Instruments містить покрокові інструкції та найкращі практики з електричного монтажу , механічного монтажу , розмітки імпульсних ліній та конфігурації дистанційного роздільника діафрагми .
Незалежно від того, чи ви налаштовуєте датчик диференціального тиску , датчик манометричного тиску чи датчик рівня , правильне встановлення гарантує точність вимірювання, довговічність пристрою та безпечну роботу в складних промислових умовах.

Електрична проводка є основою стабільної передачі сигналу. Провід живлення та сигнальний провід використовують один кабель , що спрощує встановлення та зменшує потенційні помилки під час підключення.

Для початку зніміть кришку корпусу з боку клемного відсіку та підключіть позитивний та негативний дроти до відповідних клем. Silver Automation Instruments рекомендує використовувати виту пару або екранований кабель, щоб мінімізувати електромагнітні перешкоди (EMI) та забезпечити стабільність сигналу, особливо в середовищах з високим рівнем електричних перешкод, таких як нафтопереробні заводи, хімічні заводи або енергетичні установки.

• Рекомендований поперечний переріз дроту: 0,5 мм² ≤ S ≤ 2,5 мм²
• Екранування та заземлення: Завжди належним чином заземлюйте екранування, щоб уникнути дрейфу сигналу.
• Захист від вологи: Закрийте та герметизуйте будь-які невикористані вхідні отвори для кабелепроводу, щоб запобігти накопиченню вологи всередині клемного відсіку.
• Розділення кабелепроводів: Не прокладайте сигнальний кабель в одному кабелепроводі з високовольтними лініями електропередач.

Якщо трубопровід неможливо герметизувати, його слід розташувати вниз («вниз»), щоб запобігти утворенню конденсату всередині корпусу передавача.

Правильне електромонтажне встановлення гарантує, що вихідний сигнал датчика тиску (4–20 мА, імпульсний або цифровий сигнал HART/Modbus) залишатиметься стабільним і точним протягом усього терміну служби пристрою.

2. Методи механічного монтажу та кріплення

Датчики тиску можна монтувати безпосередньо на технологічних кранах або дистанційно за допомогою кронштейнів та імпульсних ліній . Silver Automation Instruments пропонує кілька конфігурацій монтажу , зокрема:

• Кріплення зігнутої труби кронштейна
• Монтаж панелі на вигнутому кронштейні
• Кріплення плоского кронштейна труби
• Монтаж плоского кронштейна на панелі

Монтаж труби на вигнутому кронштейні Монтаж панелі на вигнутому кронштейні

Монтаж плоского кронштейна на трубі Монтаж плоского кронштейна на панелі

Ці конфігурації дозволяють гнучко встановлюватися залежно від планування установки та доступності.

2.1 Поради щодо підключення до процесу та монтажу

Процесне підключення більшості передавачів має фланцеве різьблення ¼ NPT , з адаптерами, що доступні для конічної різьби ½ NPT .
Під час підключення імпульсних ліній затягуйте болти поступово у хрестоподібному порядку, щоб уникнути деформації, використовуючи максимальний крутний момент 40 Н·м .

Основні механічні рекомендації:

• Тримайте імпульсні трубопроводи якомога коротшими та прямішими .
• Уникайте різких коливань температури, вібрації або агресивних середовищ .
• Встановіть капсулу тиску вертикально, щоб запобігти зміщенню нуля.
• Для датчиків диференціального тиску, що вимірюють вертикальні трубопроводи, компенсуйте різницю висоти за допомогою «коригування нульового тиску» через дисплей або HART-комунікатор .

Правильне кріплення датчика тиску та імпульсних ліній безпосередньо впливає на точність та повторюваність вимірювання.

3. Встановлення імпульсної лінії та запобігання помилкам

Імпульсні лінії передають тиск від технологічних кранів до передавача. Неправильне проектування або встановлення імпульсної лінії може призвести до дрейфу вимірювання або систематичних похибок .

Поширені причини помилок вимірювання

• Витік або нещільно закріплені фітинги
• Ерозія або стирання внаслідок продувного газу або рідини
• Бульбашки газу в рідинних лініях або рідкі пробки в газопроводах
• Нерівномірна температура на обох імпульсних гілках
• Неправильний нахил, що призводить до утримання газу або конденсату

Найкращі практики для мінімізації помилок

• Тримайте імпульсні трубопроводи короткими та однакової довжини .
• Для рідинного режиму імпульсний трубопровід слід нахилити вгору (≥1/12) від передавача до процесу.
• Для газового обслуговування нахиліть його вниз (≥1/12) від передавача до процесу.
• Випустити газ з рідинних гілок і злити конденсат з газових гілок.
• Використовуйте труби великого діаметра, щоб запобігти втратам на тертя та засміченню.
• Під час продувки під’єднуйте продувні лінії поблизу технологічних кранів та продувайте їх через труби однакової довжини — ніколи не продувайте через передавач .
• Підтримуйте обидві імпульсні лінії при однаковій температурі, щоб запобігти різниці в щільності.

Ці рекомендації є важливими для надійного вимірювання перепаду тиску та довгострокової стабільності передавача.

4. Інструкції з встановлення дистанційного розділювального діафрагмового розділювача

У застосуваннях з високою в'язкістю , високою температурою або агресивними середовищами використовуються дистанційні перетворювачі з діафрагмовим розділенням для ізоляції чутливого елемента від технологічної рідини.

Найкращі методи встановлення

• Робіть капіляри якомога коротшими, щоб зменшити час реакції.
• Уникайте прямих сонячних променів або джерел тепла, щоб запобігти температурному дрейфу.
• Переконайтеся, що обидва капіляри мають однакову довжину, якщо використовується подвійне дистанційне ущільнення .
• Встановлюйте перетворювачі з однією діафрагмою-роздільником на рівні технологічного підключення або нижче нього.
• Для двох дистанційних ущільнень встановіть передавач між обома ущільненнями або трохи нижче них.

Правильне прокладання капілярів та однакова довжина ущільнень забезпечують стабільні показники та точне вимірювання тиску або рівня в реакторах, резервуарах та трубопроводах.

5. Вимірювання витрати рідини, газу та пари

Різні середовища вимагають певної орієнтації встановлення, щоб забезпечити точність та запобігти затримці фаз.

5.1 Вимірювання витрати рідини

Вимірювання потоку рідини

• Встановіть крани збоку труби, щоб запобігти накопиченню осаду.
• Встановіть передавач поруч або під кранами, щоб гази могли потрапляти в процес.
• Тримайте зливний/вентиляційний клапан спрямованим догори, щоб забезпечити вихід газу.

5.2 Вимірювання витрати газу

• Встановіть крани зверху або збоку трубопроводу.
• Встановіть передавач над кранами, щоб рідини могли стікати назад у лінію.

5.3 Вимірювання витрати пари

• Встановіть крани збоку лінії та розмістіть передавач під кранами, щоб імпульсні лінії були заповнені конденсатом.
• Для пари з температурою вище 121°C (250°F) заповніть імпульсні лінії водою, щоб захистити датчик і зберегти точність вимірювання.
• Переконайтеся, що температура процесу не перевищує номінальне значення передавача.

Ці рекомендації гарантують точні показники витрати в різних середовищах та за різних робочих умов.

6. Вимірювання рівня за допомогою датчиків тиску

Датчики тиску також можна використовувати для вимірювання рівня рідини у відкритих або закритих посудинах шляхом виявлення гідростатичного тиску стовпа рідини.

6.1 Відкриті судини

Підключіть сторону високого тиску передавача до нижнього крану, а сторону низького тиску виведіть в атмосферу.
Якщо передавач і кран знаходяться на одному рівні:

Передавач з тим самим рівнем, що й кран

Px=x×ρ×g

де x = висота рідини (м), ρ = густина рідини (кг/м³), g = 9,80665 м/с².

Приклад: Для x = 6,5 м та ρ = 1000 кг/м³ ,
Діапазон = 0 ~ 63,7 кПа.

Якщо передавач розташований вище або нижче за відвідну точку, необхідно врахувати додаткові члени (±hρ₀g) для корекції різниці висот та густини рідини, що заповнює (ρ₀).

Передавач з вищим рівнем, ніж Tap

Передавач з нижчим рівнем, ніж Tap

У закритих резервуарах передавач повинен компенсувати тиск пари або газу над рідиною.
Використовуються два основні методи:

• Умова сухої ноги: Газ над рідиною не конденсується; сторона низького тиску залишається порожньою.
• Умова мокрої ніжки: обидві сторони заповнені рідиною за допомогою подвійних дистанційних ущільнень для запобігання помилкам конденсації.

Приклад розрахунку (мокрий відрізок дистанції):

Діапазон​​​ = g ( y ρ − h ρ 0 ) г [( x + y ) ρ − h ρ 0 ]

Це гарантує, що диференціальний тиск відображає лише фактичний рівень рідини, а не коливання тиску в резервуарі.

⚠️ Увага: Робоче середовище не повинно замерзати, інакше це може пошкодити ізолюючу діафрагму або модуль передавача.

7. Екологічні та безпекові міркування

• Уникайте встановлення передавачів у місцях із сильною вібрацією , екстремальними перепадами температур або прямими сонячними променями .
• Використовуйте нагрівальні кожухи для в'язких або важких масел.
• Для вибухобезпечних моделей переконайтеся, що вони відповідають вимогам сертифікації для небезпечних зон (ATEX / Exd) .
• Завжди скидайте тиск та продувайте трубопроводи перед технічним обслуговуванням або калібруванням.

Дотримання цих рекомендацій з безпеки та охорони навколишнього середовища забезпечує довгострокову надійність та відповідність промисловим стандартам.

Problem	Likely Cause	Recommended Solution
Unstable reading	Gas in liquid line / poor grounding	Vent trapped air, check shielding
Zero shift	Horizontal capsule position	Rotate housing, perform zero trim
Slow response	Long or unequal capillaries	Shorten and equalize lines
Drifting signal	Moisture ingress	Seal conduits and dry connections
Incorrect level reading	Temperature difference in legs	Use equal-length impulse lines

Правильне профілактичне обслуговування та перевірки монтажу можуть усунути більшість проблем, що виникають під час введення в експлуатацію.

9. Чому варто обрати інструменти для автоматизації Silver

Silver Automation Instruments — надійний виробник датчиків тиску в Китаї , який обслуговує клієнтів по всьому світу в таких галузях, як нафта і газ, виробництво електроенергії, очищення води та хімічна переробка.

Ми надаємо:

• Датчики диференціального, манометричного та абсолютного тиску
• Моделі з виносними діафрагмовими роздільниками , виходом HART/Modbus та вибухозахищеним корпусом
• Заводське калібрування та повна відповідність стандарту ISO 9001
• Спеціальні технологічні з'єднання та матеріали для корозійних застосувань

Відвідайте наш веб-сайт www.silverinstruments.com , щоб ознайомитися з повним асортиментом промислових приладів для автоматизації , включаючи коріолісові масові витратоміри , магнітні витратоміри та об'ємні витратоміри .

Висновок

Правильне встановлення та підключення датчика тиску є життєво важливим для отримання точних технологічних даних та підтримки ефективності установки.
Дотримуючись рекомендацій щодо електричних, механічних та калібрувальних питань, наданих компанією Silver Automation Instruments , ви можете забезпечити надійну роботу вашого передавача за будь-яких умов — незалежно від того, чи вимірює він витрату пари , рівень у резервуарі чи тиск процесу .

Завдяки ретельній увазі до таких деталей, як прокладання імпульсної лінії , розміщення капілярів та захист навколишнього середовища , ваш передавач забезпечить багаторічну точну роботу без потреби в обслуговуванні.

Найчастіші запитання: встановлення, підключення та калібрування датчика тиску

1) Який кабель слід використовувати для датчика тиску 4–20 мА/HART?

Використовуйте екранований кабель типу «вита пара» (0,5–2,5 мм²). Заземліть екран лише з одного кінця (зазвичай у диспетчерській), щоб зменшити кількість контурів заземлення та електромагнітних перешкод.

2) Чи можна прокладати сигнальний кабель передавача в тому ж каналі, що й лінії електропередач?

Ні. Прокладіть низькорівневу сигнальну проводку в окремому каналі. Якщо вхід каналу неможливо герметизувати, орієнтуйте його вниз, щоб запобігти потраплянню вологи.

3) Як запобігти дрейфу або переривчастим сигналам, спричиненим вологою?

Герметизуйте невикористовувані вводи, використовуйте відповідні кабельні сальники, додайте петлю для крапельного зливу та розгляньте можливість використання пакета з осушувачем у вологих місцях. Періодично перевіряйте наявність конденсату.

4) Яка прямолінійність та орієнтація монтажу допомагають мінімізувати зміщення нуля?

По можливості встановлюйте капсулу вертикально. Для застосувань DP імпульсні лінії повинні бути короткими, однакової довжини та мати правильний нахил (рідина: вгору до процесу; газ: вниз до процесу).

5) Коли слід обирати мокрий, а коли сухий етап для закритих судин?

Суха нога: Паровий простір не конденсується (залишається сухим).
Мокра нітка: Пара конденсується або температура змінюється; заповніть обидві нітки (або використовуйте подвійні дистанційні ущільнення), щоб підтримувати стабільну щільність та уникнути похибок рівня.

6) Як підібрати розмір капілярів для дистанційних діафрагмових розділювачів?

Тримайте їх якомога коротшими, захищеними від тепла/сонця, та однакової довжини для подвійних ущільнень. Коротші та однакові капіляри покращують реакцію та зменшують температурний дрейф.

7) Який крутний момент слід застосовувати до технологічних з'єднань та фланців?

Поступово затягуйте болти хрестоподібно; максимальний типовий крутний момент для перелічених вузлів становить 40 Н·м (уточніть, чи відповідає ваша конкретна модель та матеріал прокладки).

8) Як мені обнулити та налаштувати діапазон передавача DP після встановлення?

Ізолюйте процес, зрівняйте обидві сторони (відкрийте зрівнювальний клапан), виконайте налаштування нуля з дисплея або HART/польового комунікатора, потім застосуйте відомий тиск (ручний насос або вантаж), щоб встановити діапазон.

9) Які поширені причини нестабільних показників і як їх виправити?

Повітря в рідинних гілках, пробки рідини в газових гілках, нещільно закріплені фітинги, погане екранування/заземлення та різниця температур між імпульсними лініями. Продуйте/злийте повітря з гілок, затягніть фітинги та вирівняйте довжину та температуру ліній.

10) Як слід встановлювати крани для вимірювання витрати рідини, газу та пари?

Рідина: крани збоку; передавач біля/під кранами для виходу газів у процес.
Газ: крани зверху/збоку; передавач над кранами для зворотного стікання рідин.
Пара: крани збоку; передавач під кранами; наповніть ніжки водою з температурою вище 121 °C для захисту датчика.

11) Які пункти безпеки та сертифікації важливі у вибухонебезпечних зонах?

Використовуйте передавачі з відповідними сертифікатами (наприклад, ATEX /IECEx Ex d/Ex ia). Забезпечте належні бар'єри, заземлення та встановлення відповідно до класифікації зони та місцевих норм.

12) Як розрахувати діапазон вимірювання рівня у відкритих резервуарах?

Діапазон ≈ ρ·g·H (наприклад, 1000 кг/м³ × 9,80665 м/с² × висота). Якщо передавач розташований на іншій висоті, ніж нижній відвідний отвір, враховуйте поправки на тиск через різницю висот та будь-яку рідину, що заповнює.

13) Чому мій час відгуку в системі дистанційного ущільнення повільний?

Надмірна довжина капілярів, малий діаметр або градієнти температури збільшують в'язкість рідини, що заповнює, та час реакції. Скоротіть/вирівняйте капіляри та ізолюйте їх від джерел тепла.

14) Як часто слід калібрувати датчик тиску?

Типова практика на заводі становить 6–12 місяців. Калібрування слід проводити раніше після першого запуску, після технічного обслуговування або коли умови процесу чи навколишнього середовища суттєво змінюються.

15) Який найкращий спосіб продути імпульсні лінії, не пошкоджуючи передавач?

Введіть продувку поблизу технологічних кранів та продуйте її через трубки однакової довжини назад у технологічний процес або безпечний злив — ніколи не продувайте через корпус передавача.