En flödestransmitter mäter hur mycket vätska som rör sig genom ett rör genom att känna av en tryckbaserad signal - oftast differenstrycket (ΔP) som skapas av ett primärt element som en öppning eller venturi- och omvandla den till en linjär flödesutgång (vanligtvis 4-20 mA med HART/Modbus). Transmittern utför ofta en inbyggd kvadratrotextraktion så att ΔP (som är proportionellt mot flödet²) blir en signal som är proportionell mot flödet.
Det viktigaste på en minut
1) Skapa en mätbar signal. Ett primärt element i ledningen orsakar ett litet tryckfall som varierar med flödet. En differentialtryckstransmitter (DP) känner av detta ΔP över två portar. Inuti en modern DP-transmitter är varje sida av processen isolerad av tunna membran; trycket överförs genom kiselolja via kapillärrör till en piezoresistiv sensor. Denna konstruktion skyddar sensorn från stötar och överbelastning.
2) Konditionering och linjärisering. Mikroprocessorelektroniken mäter givarbryggan, temperaturkompenserar och tillämpar en valbar överföringsfunktion - linjär eller kvadratrot - innan den genererar en 4-20 mA-signal och kommunicerar digitalt (HART/Modbus).
3) Utmatat flöde. När kvadratroten är aktiverad och transmittern är placerad i närheten av det primära elementet, är 4-20 mA-utgången (och den digitala) proportionell mot flödet. Många enheter har även stöd för lokal visning och fjärrkonfiguration.
Vad DP-flödestransmittern faktiskt känner av
- Avkännande stack: Två processtryck verkar på separata membran; en central sensor "känner" skillnaden genom oljefyllda kapillärer. Ett internt överbelastningsmembran begränsar det överförda ΔP vid tryckstötar och skyddar det avkännande elementet.
- Varför kvadratrot? För konventionella primärelement är ΔP ∝ flöde². Inbyggd kvadratrotsextraktion i transmitters som Pondus PT-serien linjäriserar utsignalen till flödet.
Signalbehandling och utmatning
Modern elektronik mäter givarbryggan och temperaturen, tillämpar fabrikskalibrering och temperatur-/linjäritetskompensation, beräknar sedan den valda överföringsfunktionen och driver 4-20 mA-slingan; värden finns även tillgängliga via HART och Modbus.
Praktiska steg för installation
- Välj primärelement och område. Dimensionera primärelementet för att generera ett användbart ΔP över driftflödesområdet. I din transmitter ska du aktivera kvadratrot om du använder ett element av huvudtyp (öppning, venturi, pitot).
- Rördragning hög/låg korrekt och håll impulsledningarna korta/rena för att undvika fördröjning eller igensättning.
- Kompensera vid behov. För gaser/ånga, lägg till densitets-/temperatur-/tryckkompensation i styrsystemet eller använd en multivariabel strategi (transmittern utför redan sin egen interna temperaturkompensation på sensorn).
- Driftsättning och verifiering. Använd slingkontroller och trenda den aktuella DP:n medan flödet varieras för att bekräfta riktning och skalning.
- Nollställ korrekt. Efter installation eller rengöring, kör en nollställningsrutin för att avlägsna monterings-/orienteringseffekter. Pondus sändare har en automatisk nollställning - kortslut bara två terminaler eller tryck på knappen i ~10 s för att nollställa.
Att välja en Pondus Instruments-lösning (exempel)
- Hygieniskt DP-flöde: För sanitära ledningar kan en DP-transmitter som t.ex. ("PT60 typ T") mäter ΔP via plus/minus-membran och har stöd för 4-20 mA med HART. Koppla ihop med ett sanitärt primärelement i mejeri- eller dryckesindustrin.
- DP/flöde för allmänt bruk med riklig I/O: ("PT600RSH") erbjuder 4-20 mA + HART + Modbus, valbar kvadratrot, temperatur-/linjäritetskompensation, display som tillval och Autozero - lämplig för de flesta industriella DP-flödesapplikationer.
- Behöver du beräkna en differens med hjälp av en fjärrsensor? Använd display D10RSH, som ansluter en fjärrgivare och beräknar differentialen - användbart när lågsidans kran måste vara fjärrstyrd.
- Kompakt och kostnadseffektiv tryckkälla för flödesberäkningar: ("PT03RS") ger 4-20 mA plus Modbus och en Autozero-funktion när du behöver en liten formfaktor för extra mätningar.
Tips för installation och underhåll
- Håll avkänningsbanan torr och ren. Undvik gasbubblor (i vätskor) och vätskeansamlingar (i gaser) i impulsledningarna.
- Minimera temperaturgradienterna över kapillärerna; stora svängningar i omgivningen kan snedvrida avläsningarna om ena sidan är mycket kallare/ varmare än den andra (en känd påverkan på avlägsna kapillärer).
- Använd Autozero efter service (t.ex. efter högtryckstvätt eller om membranet har kommit i kontakt) för att eliminera nollförskjutning.
- Utnyttja diagnostik och digital kommunikation (HART/Modbus) för konfiguration och verifiering utan processavbrott.
Sammanfattning
En flödestransmitter omvandlar en tryckbaserad signal - oftast ΔP från ett primärt element - till en linjär, temperaturkompenserad flödesutgång. Genom att känna av ΔP med oljeisolerade membran, tillämpa kvadratrotextraktion och skicka en 4-20 mA/HART/Modbus-signal ger den ditt styrsystem ett stabilt, skalbart mått på flödet.