Передавачі тиску зазвичай розглядаються як основні прилади, «збирачі даних» промислових об’єктів, що забезпечують стандартизовані вихідні сигнали. Однак, з точки зору вимірювання, тиск не є незалежною змінною процесу, а прямим відображенням гідростатичного та гідродинамічного станів рідини. Базуючись на цьому фундаментальному принципі, вимірювання від датчика тиску можуть, без додавання додаткових датчиків, отримати ключові параметри, такі як рівень рідини, щільність і потік. Ці приховані значення забезпечують високонадійні вимірювальні рішення в складних промислових системах.
Вимірювання гідростатичного рівня
Для рідин у стаціонарному чи майже{0}}стаціонарному стані статичний тиск на будь-якій глибині можна виразити як P=P₀ + ρgh. Коли тиск газової фази P₀ відомий або його можна виключити як змінну, вихідний сигналдатчик тискудемонструє лінійну залежність від висоти рівня рідини. На цей метод вимірювання не впливає піна, конденсація пари або коливання поверхні, що робить його придатним для середовища з високою температурою, високим тиском і сильною корозійною активністю. У промислових вимірюваннях слід звертати увагу на стабільність щільності середовища та довгострокову-постійність висоти точки відводу; в іншому випадку пряме застосування може викликати систематичні помилки вимірювання.
Вимірювання рівня перепаду тиску
У закритих контейнерах вимірювання в одній-точці часто не відповідає вимогам точності рівня рідини. Використовуючи датчик перепаду тиску з кранами верхнього та нижнього тиску, тиск газової фази можна усунути, зберігаючи лише статичний перепад тиску, який створюється рівнем рідини. Ця схема вимірювання зазвичай застосовується до середніх резервуарів для зберігання, таких як реактори, ферментаційні резервуари та парові барабани котлів. Для високо-температурних, кристалізаційних або в’язких середовищ часто потрібна капілярна система з подвійним дистанційним ущільненням, щоб забезпечити точні вимірювання та стабільну передачу сигналу.
Розрахунок щільності
Основний принцип вимірювання властивостей середовища за допомогою aдатчик тискузаснований на статиці рідини. Тенденцію зміни щільності можна визначити, вимірявши тиск під фіксованою висотою рівня рідини. Основна логіка випливає з ρ=ΔP / (gh). Оскільки висоту рівня рідини можна контролювати або точно виміряти, цей метод дозволяє безперервно контролювати щільність. Він перетворює не-електричну величину (щільність) у стандартний електричний сигнал (наприклад, 4-20 мА), який легко передавати на великі відстані та точно вимірювати. За допомогою багатопараметричних алгоритмів злиття та методів динамічного калібрування в промислових умовах можна досягти онлайн-моніторингу щільності з точністю від ±0,1% до ±0,5%. Ця технологія має значну інженерну цінність у дозуванні хімічних речовин, транспортуванні суспензії та нових системах енергетичного електроліту.
Вимірювання диференціального тиску
Логіка вимірювання потоку диференціального тиску полягає в тому, що зміна швидкості рідини через обмежувальний пристрій (такий як діафрагма, трубка Вентурі або сопло) викликає різницю тиску. Це значення перепаду тиску має чітку функціональну залежність від витрати. Вимірюючи цю різницю тиску за допомогою датчика диференціального тиску, можна досягти непрямого вимірювання витрати. Хоча сучасні витратоміри бувають різних типів, вимірювання диференціального тиску, завдяки високому ступеню стандартизації та широкому діапазону застосовних умов, все ще займає важливе місце у вимірюванні потоку пари, газу та високо-температурних середовищ. Його основним вимірювальним елементом залишається датчик тиску.
