差圧発信器 選定・配管・校正ガイド

週末の操業停止後にレベルが 600 mm 上昇しても、レベルの問題であることはほとんどありません。差圧トランスミッタの低圧導圧ラインには誰も排出しなかった凝縮水が溜まっているため、機器はもはや存在しない差を報告し続けます。

これがこの装置の性質であり、圧力ではなく差を測定します。濡れたレッグ、蛇口の詰まり、熱いプロセス接続、半分開いたままになっているマニホールドバルブなど、ダイヤフラムのどちらかの側を変化させるものはすべて、実際のプロセス変化であるかのように出力信号に現れます。

詳細の前に結論を述べる価値があります。最初に 4 つのことを修正します。実際に必要なスパン、本体が保持する必要がある静圧、接液材料と充填流体、導圧管の設置方法です。サイズが正しく接続されているミッドレンジ送信機は、カタログ ページから選択したプレミアム ユニットよりも優れています。

差圧伝送器が測定するもの

差圧トランスミッタには、高 (H) と低 (L) とマークされた 2 つのプロセス ポートがあり、H から L を引いた値を報告します。どちらのラインの絶対圧力がいくらであるかはわかりません。出力は連続信号で、通常は 4 ～ 20 mA、多くの場合 HART が重畳され、場合によっては RS-485 またはフィールドバスが使用されます。流量デューティでは、送信機または制御システムのいずれかで平方根抽出が適用されるため、信号は圧力差ではなく流量に比例します。

4 つの数字でその動作を説明しますが、これらは混同しやすいものです。

• URL — 範囲の上限、センサーを校正できる最大スパン。
• 校正されたスパン — 実際に使用する範囲、たとえば 0 ～ 2.5 kPa。
• ターンダウン — URL を調整されたスパンで割ったもの。
• 定格静圧 — 両側のライン圧力を継続的に保持できます。

マーケティングよりも算数の方が重要です。スパン基準精度が ±0.2% のトランスミッタでは、2.5 kPa スパンで ±5 Pa、250 kPa スパンで ±500 Pa が得られます。同じハードウェアは 100 倍の絶対誤差を生成します。

測定がその役割を担う場所

ほとんどの産業設備は 3 つの義務でカバーされます。

• フロー: オリフィス プレート、ベンチュリ、または平均化ピトーにより、流れの二乗に応じて増大する差が生じます。最大流量の 25% では、最大 DP の 6.25% しか利用できません。そのため、DP 範囲の下限は測定品質が実際に費やされる理由です。
• レベル: 密閉タンクまたは加圧タンクでは、濡れた脚または一対のダイアフラムシール間の差が水頭に変換されます。計算では製品密度が安定していることを前提としています。密度が変動すると、それに伴ってレベルの読み取り値も変動します。
• 状態監視: フィルター、ストレーナー、熱交換器、コアレッサー全体の圧力損失。この場合、機器はトレンドに従うため、絶対的な精度よりも再現性が重要になります。

3 つはすべて同じハードウェアを使用します。信頼できるインストールとイライラするインストールを分けるのがセンサーであることはほとんどありません。それはサイズの決定とその周りの配管です。

結果を決定するデータシートの 6 行

データシートは並べて見栄えが良くなるように作成されています。これら 6 行は、試運転後にループがまだ動作するかどうかを決定します。

2 つの行がほとんどの問題の原因となります。動作スパンが幅の広いセンサーの下部にある場合、スパンのパーセンテージとしての基準精度はほとんど意味を持ちません。静圧効果は、もう 1 つの静かな影響です。40 bar を完全に処理できるカプセルでも、圧力が移動するとわずかにたわみ、結果として生じるエラーが同じ文書の数行下に印刷されます。

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読み取り値を変更するインストールの詳細

導圧管は配管ではありません。それは測定の一部です。ルールはフェーズごとに異なります。

• 液体サービス: トランスミッターを蛇口またはその下に取り付け、ラインを 1:12 以上の急勾配でプロセスに戻し、ガス泡が独自の出口を見つけるようにします。
• ガスサービス: 蛇口の上に取り付けると、凝縮水がダイヤフラム上に留まるのではなくパイプに戻ります。
• スチームサービス: ポットまたはピグテール サイフォンを使用して両方の脚を凝縮水で満たした状態に保ち、2 つの静水圧柱が相殺されるように脚の長さと断熱性を同じに保ちます。
• 粘性、結晶性、または衛生的な媒体: 導圧管を毛細管リモートシールに交換し、充填流体の温度限界を確認します。通常、この温度はシールのプロセス限界よりも低くなります。
• マニホールド: ゼロ調整には 3 バルブマニホールドが最小です。 5 バルブバージョンではブローダウンが追加されます。通気ラインを人や機器から遠ざけてください。

密閉タンクでは、ゼロ上昇と抑制を覚えておいてください。濡れた脚により、構成で差し引く必要がある固定ヘッドが追加されます。その脚の一部が蒸発または再充填されると、読み取り値は正確に高さの差だけシフトします。

校正、ゼロチェック、ドリフト

フィールドキャリブレーションは、順序が守られていれば、思っているよりも簡単です。

1. トランスミッターを切り離し、均等化バルブを開き、両側が同じ圧力になるようにします。
2. 両側を通気し、ゼロトリムを実行します。ほとんどの送信機では、これが現場で必要な唯一の調整です。
3. 校正されたソースを使用して 5 つのポイントすべて (0 ～ 100% およびその逆) に圧力を加えて、ヒステリシスを明らかにします。
4. これまでにない、圧力チェック後に開平演算、ダンピング、アラームの設定を確認します。
5. 発見されたままの値と放置されたままの値を記録します。 3 年間の証明書は、単一のテストよりもセンサーについて多くのことを語っています。

現実的なドリフト数値は年間スパンの約 ±0.1% ですが、周囲の揺れやライン圧力の変化により、ドリフトがまったくなく測定値が変動します。クリティカルなループがある場合は、四半期ごとのチェックが正当化されます。ユーティリティ ループは、棚に予備を置いて毎年実行できます。

送信機が制御ループ内にどのように配置されるか

流量制御ループでは、送信機が測定し、コントローラーが決定し、制御バルブが動作します。よくある間違いは、3 つのパーツを別々に購入することです。オリフィスプレートでの DP 測定は再現性が高くなりますが、バルブトリムは同じ流量範囲に合わせてサイズを調整する必要があり、Cv および Kv 値と実際の流量との関係はトランスミッターの精度と同じくらい重要です。その変換については、 Cv および Kv 変換ガイド .

トランスミッターが四半期ごとに再校正する必要があり、同時にバルブがハンティングする場合は、機器ではなくループを調べてください。スマート ポジショナーはトリムを保持し、コントローラーが測定の問題と作動の問題を区別する移動データを問い合わせて報告します。

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DP トランスミッターが間違った機器である場合

DP 測定は多用途ですが、万能ではありません。次の場合は、別のものに手を伸ばします。

• レベルは開放タンクで測定され、製品の密度はバッチ、温度、または固形分含有量によって変化します。その誤差を取り除くことはできません。
• 泡、蒸気、または沸騰した表面が感知ポイントの 1 つを妨害します。
• 流れはクリーンで伝導性があり、電磁流量計はオリフィスの永久的な圧力損失を完全に除去します。
• クリーンルームの圧力やほぼきれいなフィルターなどの低パスカル範囲では、差自体はごくわずかです。専用の低域センサーは、限界まで下げたワイドカプセルよりも優れた処理を行います。

レベルが実際の目的である場合、非接触機器は一度の動作で導圧線、充填流体、および密度の仮定を除去します。

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注文前にご確認いただきたいこと

• 最小、通常、および最大 DP。データシートで使用されているのと同じ単位で表されます。
• 両側の最大静圧、およびトランスミッタが隔離されている間にプロセスをブロックできるかどうか。
• プロセス温度と周囲温度。両方とも誤差バジェットに別々に表示されるため。
• 接液部と充填液の互換性は、推測ではなくプロセス エンジニアによって承認されます。
• 接続形式、取付方向、マニホールド構成。
• 文書: 校正証明書、材料証明書、および該当する場合は正しい危険区域の評価。
• 重要なループ用のシール、充填液、および予備の送信機 1 台。

DP 測定のコストのほとんどはセンサーにかかりません。それは、その後 10 年間にわたって導圧配管、マニホールド、シール、試運転時間、および再校正時間に使用され続けます。開始時に正しいスパンと正しい静圧定格を指定することが、最も安価な決定です。 Vatten Valve Group は、流体制御ループを完成させるバルブ、アクチュエーター、ポジショナー、流量計と並んで圧力計器を供給しているため、トランスミッター、マニホールド、それに応答するバルブを同じプロセス データに対して選択できます。