В промышленной автоматизации применяются различные типы датчиков: температуры, уровня, расхода, положения, давления и др. Каждый из них отвечает за свой участок контроля и дает системе управления данные о состоянии процесса. Среди этих параметров особое место занимает перепад давления.
Перепад давления – это разница давления на входе и на выходе участка системы. В инженерной практике он служит универсальным индикатором реального состояния технологического процесса. По нему контролируют расход среды, уровень в закрытых резервуарах, степень загрязнения фильтров, а также гидравлический режим насосного и теплообменного оборудования.
Изменение перепада давления часто становится самым ранним признаком отклонений в работе системы. Засорение фильтра, утечка, нарушение циркуляции, нарушение режима работы насоса – многие изменения сначала отражаются именно в перепаде давления, и только потом проявляются в других параметрах.
Именно поэтому на предприятиях с большой долей автоматизации производственных процессов всегда используют датчики перепада давления. От достоверности измерений зависят:
- безопасность технологического процесса;
- эффективность использования ресурсов;
- надежность и срок службы оборудования.
Неправильные показания или отказ датчика могут привести к аварийной ситуации. Именно поэтому к датчику предъявляются повышенные требования к точности, стабильности и надежности.
Как работает преобразователь давления
Преобразователи давления —это высокотехнологичные датчики, которые преобразуют физическую силу давления в электронный сигнал, понятный автоматике и компьютерам. Непрерывно отправляя точные данные на пульт управления, они позволяют следить за расходом ресурсов, вовремя замечать износ деталей и автоматически предотвращать аварии, отключая оборудование при опасных скачках давления.
Основные требования к датчикам перепада давления
Точность измерений
Высокая точность измерений позволяет прибору чувствовать малейшее изменение давления. Использование тензорезистивных сенсоров типа «кремний на кремнии» с мембраной из нержавеющей стали позволяет достичь точности 0,25 %. Если стандартные приборы с точностью 0,5 % или 1,0 % подходят для общего мониторинга, то точность 0,25 % требуется там, где малейшая ошибка превращается в большие убытки или аварийные риски: в сложных технологических процессах (химия и фарма) или реакторах, где идут химические реакции, и малейшее изменение давления или расхода реагента может изменить качество конечного продукта.
Возможность перенастройки
В производстве технологические параметры редко остаются статичными: могут меняться режимы работы оборудования, давление и т.д. Поэтому главное преимущество современных приборов — их универсальность и адаптивность под меняющиеся задачи. В случае изменения параметров инженеру не нужно менять устройство — достаточно перенастроить диапазон измерений. Именно такой подход реализован, например, в линейке ОВЕН ПД100И, где один датчик перекрывает широкий спектр диапазона измерений – от 4,0 кПа до 6,3 МПа. И если условия на объекте изменились, специалисту достаточно скорректировать настройки.
Надежность
Не менее важной характеристикой приборов является эксплуатационная надежность. Поскольку оборудование часто работает в агрессивной среде, его заключают в прочные алюминиевые корпуса с высокой степенью защиты от проникновения влаги и пыли. Чем выше значение IP, тем надежней уровень защиты. Датчик со степенью защиты IP65 может работать в запыленном помещении и в полевых условиях на открытом воздухе. А для зон с риском утечки газа или нефтепродуктов предусмотрено специальное исполнение во взрывозащищенной оболочке (Exd).
Индикация
Еще одна особенность современных датчиков — это наличие встроенного ЖК-дисплея. Такое решение позволяет оператору мгновенно оценить ситуацию на месте, не подключаясь к компьютеру, что делает эксплуатацию системы наглядной и удобной.
Сферы применения
Датчики перепада давления адаптированы под самые востребованные задачи современной автоматизации. Они используются для контроля перепада давления в узлах учета газа, участвуют в измерении перепада давления на песчаном фильтре в системах водоочистки (например, измеряют засоренность фильтра), а также измеряют уровень воды в деаэраторе паровой котельной или тепловой электростанции. Контролируют работу насосов транспортировки и узлов очистки нефти, крекинговых колонн в малой и средней нефтепереработке.
Итоги
Использование современных преобразователей перепада давления является гарантом обеспечения безопасности и стабильности технологических процессов в любой отрасли. Осуществляя непрерывный контроль критического параметра, эти устройства позволяют в режиме реального времени точно измерять расход ресурсов, следить за состоянием резервуаров и работой фильтров, что дает возможность своевременно выявлять отклонения и предотвращать серьезные аварийные ситуации на производстве.