A kapilláris csövekkel egy távoli tömítésű (gyakran kettős karimás) szinttávadóhoz való hozzáadásának elsődleges célja az, hogyfizikailag izolálja az érzékelő elemeket (karimákat és membránokat) a technológiai közegtől. Ez pontos és megbízható mérést tesz lehetővé durva vagy nagy igénybevételt jelentő alkalmazásokban, ahol a közvetlen érintkezés meghibásodást okozhat. Lényegébena karimák érzékelik a nyomást, a kapillárisok biztonságosan továbbítják a jelet, és a kombináció lehetővé teszi a távoli mérést.
1. Elsődleges cél: mérési kihívások megoldása zord folyamatkörülmények között
A. Magas{1}}hőmérsékletű közeg mérése
· Probléma:Ha a folyamatfolyadék nagyon forró (pl. 120 °F / 250 °F felett), a hő közvetlenül a távadó belső érzékelőjébe (töltött folyadék és nyúlásmérő) juthat át. Ez az érzékelő eltolódását, károsodását vagy akár a töltőfolyadék elpárolgását okozza, ami a mérés teljes meghibásodásához vezet.
· Megoldás:A hosszú kapilláris csövek lehetővé teszik a forró technológiai karimák felszerelését az edényre, míg a távadó elektronikája hűvösebb, távoli helyre szerelhető. A kapillárisok hűtőbordaként és hőgátként működnek, védve a kritikus érzékelőt.
B. Korrozív, viszkózus vagy kristályosodó közegek kezelése
· Probléma:Az erős savak, lúgok, viszkózus iszapok vagy kristályosodó oldatok eltömíthetik, korrodálhatják vagy beszennyezhetik a közvetlen{0}}érintkezési impulzusvezetékeket, nyílásokat és membránokat.
· Megoldás:A távoli karimás membránok speciális anyagokból (Hastelloy, Tantál stb.) készülhetnek a korrózióállóság érdekében. Lényeges, hogy a kapillárisrendszer teljes egészében stabil szilikonnal vagy töltőfolyadékkal van megtöltve, így teljesen elszigeteli a közeget. A folyamat csak a membránnal érintkezik, soha nem lép be a mérőrendszerbe, így biztosítva a hosszú távú stabilitást és biztonságot.
C. Az egészségügyi/higiéniai követelmények teljesítése (élelmiszer, gyógyszer)
· Probléma:A folyamatok gyakori tisztítás-helyben-(CIP) vagy Steriliz-in-Helyben (SIP) ciklusokat igényelnek. A mérőberendezésnek mentesnek kell lennie az elhalt lábaktól, könnyen tisztíthatónak kell lennie, és meg kell akadályoznia a baktériumok növekedését.
· Megoldás:Sima membránnal ellátott egészségügyi öblítőkarimákat használnak. A távoli tömítés kialakítása lehetővé teszi, hogy a távadó testét a kemény tisztítási zónáktól távol helyezze el, megvédve az elektronikát a nagynyomású-gőztől, víztől vagy tisztító vegyszerektől.
D. Megszilárduló vagy fagyasztó közeg mérése
· Probléma:A környezeti hőmérsékleten megszilárduló közegek (pl. aszfalt, kén, nehéz olajok) blokkolják a hagyományos impulzusvezetékeket.
· Megoldás:A karimák közvetlenül az edényre rögzíthetők. Ha a közeg megszilárdul, csak réteget képez a membrán felületén anélkül, hogy elzárná a lezárt kapilláris csöveket. A nyomás továbbra is pontosan továbbítódik a töltőfolyadékon keresztül. A karimák és a kapillárisok hő-követhetők.
2. A kapillárisrendszerek főbb jellemzői és szempontjai
· Töltőfolyadék (szilikonolaj):A kapilláristöltő folyadék tulajdonságai kritikusak. Sűrűsége és hőtágulási együtthatója közvetlenül befolyásolja a mérési pontosságot. A megfelelő folyadéktípust (magas-hőmérséklet, alacsony-hőmérséklet stb.) a folyamat hőmérsékleti tartománya alapján kell kiválasztani.
· Hőmérséklet hatások:A kapillárisokban lévő töltőfolyadék a környezeti hőmérséklet változásával kitágul és összehúzódik, ami nyomáshibákat okozhat. Ezért:
· A kapillárisok hosszát minimálisra kell csökkenteni(általában 30 méter / 100 láb alatt).
· A magas{0}} és az alacsony-oldali kapillárisokat együtt kell vezetni(kötegben) ugyanazon az útvonalon, hogy azonos hőmérsékletváltozásokat tapasztaljanak, lehetővé téve a hőhatások kioltását.
· Mechanikai védelem:A kapillárisok jellemzően páncélozottak (rozsdamentes acél fonat vagy vezeték), hogy megakadályozzák a megtörést, zúzódást vagy a vibrációból vagy ütközésből eredő károsodást, ami a rendszer meghibásodásához vezethet.
Összehasonlítás a hagyományos impulzusvonalas telepítéssel
|
Funkció |
Távoli tömítés kapillárisokkal |
Szabványos karima vagy impulzusvonalak |
|
Telepítés |
Bonyolultabb (kapillárisok útválasztása/biztosítása) |
Egyszerűbb |
|
Karbantartás |
Alsó (nincs dugult impulzusvezeték) |
Magasabb (gyakori öblítést, lefújást igényelhet) |
|
Alkalmasság magas-hőmérsékletre |
Kiváló(az adó lehet távoli is) |
Gyenge (az érzékelő közvetlenül látható) |
|
Korrózióállóság |
Kiváló(csak a membrán látható) |
Tisztességes (az impulzusvezetékek és az érzékelő védelmet igényel) |
|
Dugulásállóság |
Kiváló |
Gyenge (az impulzus portok könnyen eltömődnek) |
|
Egészségügyi/higiéniai |
Kiváló |
Igazságos |
|
Dinamikus válasz |
Lassabb (a töltőfolyadék csillapítja) |
Gyors |
|
Költség |
Magasabb |
Alacsonyabb |
Következtetés
A kapilláris csövek hozzáadása egy távoli tömítésű (kétkarimás) szinttávadóhoz alapvetően olyan mérnöki tervezés,helyet keres a biztonság és a megbízhatóság érdekében. A kapilláris bevezetésével "izolációs puffer", valamivel lassabb dinamikus választ és magasabb kezdeti költséget fogad el. Cserébe eléristabil, megbízható és hosszú távú-mérési lehetőség bemagas-hőmérsékletű, korrozív, elduguló vagy egészségügyialkalmazások. Ez klasszikus és alapvető megoldássá teszi az olyan iparágakban, mint a vegyipar, az olaj- és gázipar, a gyógyszeripar és az élelmiszer-feldolgozás.
