Differenzdrucktransmitter (DP Transmitter) sind sehr vielseitig und können verwendet werden, um mehr als Druck zu messen. In der Tat wurden sie über die Jahre hinweg zu Lösungen für das Messen von Füllständen und Durchfluss.

Neue, dedizierte Durchflussmesser und Füllstandsensoren beginnen, die alten Differentialdrucklösungen abzulösen, aber sie finden immer noch Anwendungen. Allein aufgrund der Kosten für den Übergang, werden Differentialdruck- und Durchflussmesslösungen wahrscheinlich für eine Weile weiterhin in Anspruch bleiben.

Die Elemente eines Differenzdruckmessgeräts

Ein Differenzdruck-Durchflussmesser (DP-Durchflussmesser) vereint drei wesentliche Elemente:

  • Das primäre Element ist etwas innerhalb des Rohres, das eine Veränderung des Drucks erzeugt.
  • Der Sender liest den Druckwechsel und wandelt ihn in Zahlen um, die wir lesen können.
  • Das dritte Element ist eine Struktur, die das Primärelement und den vom Sender erzeugten Druck verbindet. Das deckt Impulslinien, Schläuche, Ventile und andere mechanische Teile ab.
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Wir haben nun DP-Sender mit Primärelementen, Transmittern und Verbindungen, die alle integriert sind, was die Installation erleichtert.

Wie man die Durchflussrate anhand des Drucks berechnet.

Die Prinzipien von Bernoulli für die Differenzdruckmessung

Zuerst müssen wir mit Flüssigkeitsmechanik beginnen oder, um spezifisch zu sein, Bernouillis Prinzipien – die Physik hinter dem Differenzdruck-Durchflussmesser.

Bernoulli war ein Schweizer Mathematiker in den 1700er Jahren und studierte die Erhaltung der Energie. Das nach ihm benannte Prinzip besagt kurz, dass die Summe aller Energien – statisch, potenziell und kinetisch – in einer Flüssigkeit, die innerhalb eines Rohres läuft, im gesamten Rohr gleich bleibt.

Für einen Differenzdruckmesser ist die Summe all dieser Energien stromaufwärts gleich den Energien stromabwärts. Wir können statische Energie als Druck, potentielle Energie als Höhe und kinetische Energie als Geschwindigkeit lesen.

Reynolds-Nummern für Differentialdruck-Durchflussmessung

Hier kommt Osborne Reynolds ins Spiel. Er wurde berühmt für seine Untersuchung des Flusses, und Reynolds Zahlen können verwendet werden, um Turbulenzen vorherzusagen und herausfinden, wie Flüssigkeit sich auf verschiedenen Skalen verhält. Bei Instrumentierungen verwenden wir die Reynolds Zahl, um neue Durchflussmesser zu skalieren, und ihre Reichweite und Anwendbarkeit herauszufinden.

Differenzdruck-Durchflussmesstypen auf der Grundlage von Primärelementen

Wir müssen das richtige Primärelement für Ihren Differenzdruck-Durchflussmesser auswählen, damit wir Ihnen einen kurzen Überblick über die häufigsten Vor- und Nachteile geben können.

Bevor wir über die Typen von Differenzdruck-Durchflussmessern gehen, müssen wir ihre Auswirkungen im Rohr verstehen. Im Grunde erzeugt ein Primärelement einen Druckabfall, indem er den Fluss einschränkt. Der DP-Sender misst dann den Abfall und verwendet die Gleichung von Bernoulli, um den Fluss zu berechnen. Die Quadratwurzel des Druckabfalls über die Beschränkung ist proportional zum Fluss.

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Bewegen wir uns weiter zu den Differentialdruck-Durchflussmessgeräten.

Messblende-Platten DP-Flussmesser

Als die gängigste Lösung für Differentialdruck-Durchflussmessung sind Messblende-Platten einfach zu installieren und decken ein breites Spektrum von Anwendungen, wie Gas, Flüssigkeiten und Dampf. Zum Beispiel kann die Konditionierblend unregelmäßige Durchflussprofile lösen. Es hat den Vorteil, in kurzen Rohren mit geraden Durchläufen zu arbeiten, meist im Bereich von nur zwei Durchmessern vor und nach dem Sensor.

Pitot-Staurohr-DP-Flussmesser

Glauben Sie es oder nicht, Henri Pitot war auch Ingenieur. Wenn Sie Ihre Arbeit im diesem Bereich gut machen, vielleicht werdeneines Tages auch einige Ausrüstungs-Gleichungen nach Ihnen benannt werden.

Wie auch immer, das Pitot-Staurohr (es wird aus irgendeinem Grund nicht aktiviert) geht über das Rohr. Stromaufwärts haben Sie den gesamten Druck, stromabwärts der statische Druck, und der Ausgang ist das Druckdifferential.

Venturi-Rohr

Der Venturi-Effekt (entdeckt von Giovanni Battista Venturi, einem italienischen Physiker) behandelt den Druckabfall, wenn Flüssigkeit durch den eingeschränkten Bereich des Rohres geht. Ein Venturi-Rohr erzeugt einen niedrigeren Druck flussabwärts. Wenn Sie Ihren DP Differential Drucktransmitter an die vorgelagerten und nachgelagerten Seiten anschließen, erhalten Sie das Druckdifferential.

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Installation des Differentialdruck-Durchflussmessgerät

Die drei Hauptelemente eines Differentialdrucks-Durchflussmessers, den wir vorhin erwähnt haben – Primärelement, Sender und Struktur – können im Laufe der Zeit Probleme auslösen, wie z.B. mechanische Fehlausrichtung, Füllstandprobleme in Dichtungstöpfen und andere. Um diese Probleme zu vermeiden, verfügen wir nun über fertige DP-Durchflussmesser mit Primärelementen, die bereits in den Differenzdrucktransmittern integriert sind.

Die Kalibrierung des Transmitters ist auf der technischen Seite ziemlich einfach, aber es kann sehr zeitaufwendig sein. Ein Primärelement zu kalibrieren erfordert, dass es aus dem Rohr entfernt wird, was bedeutet, dass Sie Ihren Prozess stoppen und die Anlage auseinander nehmen müssen. Niemand will sich diese Arbeit machen, und so bleiben Differentialdruck-Durchflussmesser oft unkalibriert für Jahre. Man würde diesen Probleme nicht bei dedizierten Durchflussgeräten wie magnetischen Durchflussmesser, Coriolis Durchflussmesser, etc. begegnen.

Fazit

Wir verwenden immer noch Differenzdrucktransmitter für die Durchflussmessung, da sie noch anwendbar sind. Uns steht jedoch eine Menge neuer Technik zur Verfügung, die eine bessere Genauigkeit und einfachere Installation bietet.

Um mehr über Differenzdrucktransmitter zu erfahren, you can get in touch with our engineers!

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