بررسی تخصصی ترانسمیتر فشار ROSEMOUNT سری 2088
این سری از ترانسمیترهای فشار دارای اصل اندازه‌گیری پیزومقاومتی هستند. سنسور پیزورمقاومتی نوعی حسگر فشار است که بر تغییر مقاومت الکتریکی برخی از مواد زمانی که تحت فشار یا فشار مکانیکی قرار می‌گیرند، متکی است. این حسگرها معمولا از دیافراگمی استفاده می‌کنند که در هنگام اعمال فشار خم می‌شود و باعث تغییر در مقاومت الکتریکی مواد پیزومقاومت می‌شود . سپس تغییر مقاومت به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود که می‌تواند اندازه‌گیری شود و برای تعیین فشار اعمال شده، استفاده شود.
مزایای سنسور پیزومقاومتی:
- دقت: آن‌ها می‌توانند سطوح بالایی از دقت را در اندازه‌گیری فشار ارائه دهند.
- طول عمر: سنسورهای پیزومقاومتی به دلیل دوام و قابلیت اطمینان طولانی مدت، شناخته شده‌اند که آن‌ها را برای طیف گسترده‌ای از کاربردها مناسب می‌کند.
- محدوده فشار گسترده: آن‌ها می‌توانند طیف وسیعی از فشارها را از کم تا زیاد اندازه‌گیری کنند.
معایب سنسور پیزومقاومتی:
- حساسیت دما: برخی از مواد پیزومقاومت‌کننده به تغییرات دما حساس هستند که می‌تواند بر دقت اندازه‌گیری‌ها تاثیر بگذارد. بنابراین ممکن است غرامت مورد نیاز باشد.
- Zero Drift: با گذشت زمان، این سنسورها می‌توانند تغییرات جزیی در نقطه صفر خود (offset) تجربه کنند که ممکن است نیاز به کالیبراسیون داشته باشد.
- حساسیت به فشار بیش از حد: شرایط فشار بیش از حد شدید می‌تواند به دیافراگم یا سنسور آسیب برساند و به‌طور بالقوه منجر به خرابی سنسور شود.
انواع فشار مرجع موجود برای ترانسمیتر فشار سری ۲۰۸۸ دو نوع مطلق و گیج (نسبی) می‌باشند. یک ترانسمیتر فشار مطلق، فشار را نسبت به خلاء کامل (فشار صفر مطلق) اندازه‌گیری می‌کند. به عبارت دیگر فشار اتمسفر را در قرائت خود لحاظ می‌کند. بنابراین، اگر فشار اتمسفر ۱۴.۷ psi باشد (معمولا در سطح دریا)، و ترانسمیتر فشار مطلق ۱۵.۷ psi باشد، به این معنی است که فشار واقعی ۱ psi است. ترانسمیترهای فشار مطلق اغلب در کاربردهایی استفاده می‌شوند که باید هم فشار و هم سطح خلاء را دانست.
از طرف دیگر یک ترانسمیتر فشار گیج فشار را نسبت به فشار اتمسفر محلی اندازه‌گیری می‌کند. در نتیجه فشار اتمسفر را در قرائت‌های خود در نظر نمی‌گیرد. به عنوان مثال، اگر فشار اتمسفر محلی ۱۴.۷ psi باشد و ترانسمیتر فشار گیج ۱۵ psi را نشان دهد، به این معنی است که فشار واقعی ۰.۳ psi بالاتر از فشار اتمسفر است. ترانسمیترهای فشار گیج معمولا برای کاربردهایی استفاده می‌شوند که فقط باید فشار بالاتر یا زیر فشار اتمسفر را دانست.
انتخاب بین فشار مطلق و گیج به کاربرد ترانسمیتر و این‌که آیا مرجع فشار مطلق اتمسفر به اندازه‌گیری‌ها مربوط است یا خیر، بستگی دارد. اگر اختلاف فشار را از شرایط محیطی اندازه‌گیری می‌گیرد، ترانسمیتر فشار گیج اغلب انتخاب مناسبی است. اگر به اندازه‌گیری فشار نسبت به خلاء کامل نیاز است، یک ترانسمیتر فشار مطلق انتخاب مناسبی می‌باشد.
محدوده اندازه‌گیری فشار برای هر کدام از دو نوع فشار گیج و فشار مطلق در ترانسمیتر فشار متفاوت است:
دامنه اندازه‌گیری ترانسمیتر فشار نسبی (گیج):
محدوده فشار گیج به صورت از ۳۰ – ۱۴.۷- تا ۴۰۰۰ – ۱۴.۷- psi یا در واحدهای متریک، از ۲.۱ – ۱.۰۱- تا ۲۷۵.۸ – ۱.۰۱- بار نشان داده شده‌است.
اولین عدد در هر محدوده، ۱۴.۷- psi یا ۱.۰۱- بار، پایین‌ترین یا منفی‌ترین انتهای محدوده فشار را نشان می‌دهد. این مقدار مربوط به فشارهای زیر فشار اتمسفر است، به این معنی که می‌تواند فشارهای بالاتر و زیر فشار اتمسفر (یعنی هم فشار خلاء و هم فشار مثبت) را اندازه‌گیری کند.
عدد دوم، ۳۰ psi یا ۴۰۰۰ psi، حد بالایی محدوده فشار را نشان می‌دهد. این حداکثر فشاری است که ترانسمیتر می‌تواند به دقت اندازه‌گیری کند.
بنابراین، برای محدوده فشار نسبی، بسته به مدل خاصی که انتخاب می‌شود، می‌تواند فشارهایی را از کمی‌کم‌تر از فشار اتمسفر (خلاء) تا حداکثر ۳۰ psi یا ۴۰۰۰ psi اندازه‌گیری کند.
دامنه اندازه‌گیری ترانسمیتر فشار مطلق:
محدوده فشار مطلق از ۳۰ – ۰ تا ۴۰۰۰ – ۰ psi یا در واحدهای متریک، از ۲.۱ – ۰ تا ۲۷۵.۸ – ۰ بار نشان داده می‌شود.
در این مورد، انتهای پایینی ۰ psi یا ۰ بار است، که نشان می‌دهد فشارها را نسبت به خلاء کامل یا فشار صفر اندازه‌گیری می‌کند و فشار اتمسفر را در قرائت‌های خود لحاظ نمی‌کند.
حد بالایی محدوده مانند محدوده فشار گیج با حداکثر اندازه‌گیری psi ۳۰ یا ۴۰۰۰ psi باقی می‌ماند.
ترانسمیترهای فشار مطلق زمانی استفاده می‌شوند که نیاز به اندازه‌گیری نسبت به خلاء کامل یا فشار صفر باشد.
مشخصات عملکرد ترانسمیتر فشار ROSEMOUNT سری 2088
میزان دقت ارائه شده برای ترانسمیتر فشار سری ۲۰۸۸ برای درک نحوه عملکرد دستگاه و تاثیر آن بر خوانش‌های اندازه‌گیری فشار بسیار مهم است. دقت این سری از ترانسمیترها دو مقدار ≤ 0.065± %FS و ≤ 0.075± %FS می‌باشد.
- ≤ ±0.065 %FS نشان می‌دهد که حداکثر خطای مجاز برای این ترانسمیتر فشار ۰.۰۶۵± درصد از محدوده مقیاس کامل (FS) است. به عبارت دیگر، اگر فشار در حداکثر انتهای محدوده تعیین شده ترانسمیتر اندازه‌گیری می‌شود، اندازه‌گیری می‌تواند تا ۰.۰۶۵٪ بیش‌تر یا کم‌تر از فشار واقعی باشد.
- میزان دقت ≤ 0.075± %FS یک مشخصات دقت جایگزین را ارائه می‌دهد. این امکان را برای خطای کمی بالاتر، تا ۰.۰۷۵± از محدوده مقیاس کامل فراهم می‌کند.
جزییاتی برای میزان دقت این سری از ترانسمیترها ذکر شده‌است که به تشریح آن می‌پردازیم:
- ±0.075٪ اسپن کالیبره شده. شامل اثرات ترکیبی خطی بودن، هیسترزیس و تکرارپذیری
این مشخصات بیان می‌کند که دقت ترانسمیتر فشار ۰.۰۷۵± درصد اسپن کالیبره شده‌است. اسپن کالیبره شده به محدوده موثری که ترانسمیتر برای اندازه‌گیری‌های دقیق کالیبره شده‌است، اشاره دارد. این دقت شامل اثرات ترکیبی خطی بودن (نزدیک بودن خروجی سنسور به یک خط مستقیم)، هیسترزیس (تفاوت در خروجی در فشار یکسان در هنگام افزایش و زمانی که فشار در حال کاهش است) و تکرارپذیری (توانایی ترانسمیتر برای هنگامی‌که چندین بار تحت فشار یکسان قرار می‌گیرند، قرائت‌های ثابتی را ارائه می‌دهند).
- دقت ۰.۰۶۵٪ تا کاهش به نسبت ۱۰:۱
این بدان معنی است که وقتی ترانسمیتر در محدوده چرخش ۱۰:۱ (نسبت اندازه‌گیری فشار حداکثر به حداقل) کار می‌کند، دقت در ۰.۰۶۵± درصد اسپن بهتر است.
- برای بازه‌های کم‌تر از ۱۰:۱، دقت = [۰.۰۰۹± (URL/SPAN )]% اسپن
این قسمت از جزییات، نحوه رفتار دقت را در زمانی که ترانسمیتر فشار در دهانه‌های کم‌تر از ۱۰:۱ کار می‌کند، نشان می‌دهد. در این‌جا URL مخفف Upper Range Limit است و SPAN نشان‌دهنده تفاوت بین محدوده بالا و پایین اندازه‌گیری است.
وجود ویژگی پایداری طولانی مدت در ترانسمیتر فشار برای درک چگونگی تغییر دقت دستگاه در طول زمان مهم است. در مورد این سری ترانسمیتر این مشخصه برابر با ≤ 0.1± %FS است که نشان می‌دهد پایداری طولانی مدت ترانسمیتر فشار در محدوده ۰.۱±٪ از محدوده مقیاس کامل (FS) تضمین شده‌است. به عبارت دیگر، دقت ترانسمیتر نباید بیش از ۰.۱٪ از محدوده مقیاس کامل در یک دوره مشخص تغییر کند.
پایداری بلند مدت نیز برای این گروه از ترانسمیترهای فشار دارای جزییاتی است که به آن می‌پردازیم:
- برای محدوده‌های ۴ – ۲: ۰.۱۰± درصد از URL برای سه سال:
این قسمت اطلاعات خاصی را برای محدوده فشار ۲ تا ۴ ارائه می‌دهد و بیان می‌کند که برای این محدوده‌ها، پایداری طولانی مدت در محدوده ۰.۱۰±٪ از حد بالای محدوده (URL) در یک دوره سه ساله تضمین شده‌است. حد بالای محدوده حداکثر فشار در محدوده تعیین شده ترانسمیتر است.
- برای محدوده ۱: ۰.۱۰± درصد URL برای یک سال:
برای محدوده ۱، که ممکن است ویژگی‌های عملکردی متفاوتی داشته باشد، پایداری طولانی مدت در محدوده ۰.۱۰±٪ از حد بالای محدوده در یک دوره یک ساله مشخص می‌شود.
در اصل، این مشخصات اطلاع می‌دهند که دقت ترانسمیتر فشار در مدت طولانی چقدر پایدار می‌ماند. انتظار می‌رود که دستگاه در طول مدت زمان مشخص شده (یک سال برای محدوده ۱ و سه سال برای محدوده ۴ – ۲) سطح دقت مشخص شده خود را با حداقل خطا حفظ کند.
هنگام انتخاب یک ترانسمیتر فشار برای کاربرد خاص، مهم است که نیاز پایداری طولانی مدت را در نظر گرفت. این مشخصات تضمین می‌کند که دقت ترانسمیتر در طول زمان ثابت می‌ماند، که به ویژه در کاربردهایی که در آن اندازه‌گیری فشار دقیق و پایدار در دوره‌های طولانی مورد نیاز است، بسیار مهم است.
سری ۲۰۸۸ همچنین دارای ویژگی صفر و دهانه قابل تنظیم می‌باشد که نشان از انعطاف‌پذیری در کالیبره کردن و سفارشی کردن دستگاه برای مطابقت با نیازهای اندازه‌گیری خاص دارد. در این‌جا به معنای هر بخش از این مشخصات است:
- چرخش با نسبت ۱۰:۱:
این نشان می‌دهد که ترانسمیتر فشار دارای قابلیت چرخش ۱۰:۱ است. Turndown نسبت حداکثر دامنه اندازه‌گیری به حداقل محدوده اندازه‌گیری است. با چرخش ۱۰:۱، می‌توان دستگاه را برای اندازه‌گیری فشار در هر نقطه در آن محدوده، از حداکثر محدوده مشخص شده تا یک دهم آن محدوده، تنظیم کرد. بنابراین انعطاف‌پذیری را در انطباق با طیف گسترده‌ای از سطوح فشار فراهم می‌کند.
- مقادیر صفر و اسپن را می‌توان در هر جایی در محدوده تنظیم کرد:
به این معنی که می‌توان تنظیمات صفر و اسپن ترانسمیتر فشار را در محدوده مشخص شده تنظیم کرد. به عنوان مثال، اگر ترانسمیتر فشار دارای محدوده ۰ تا ۱۰۰ psi باشد، می‌توان نقطه صفر را در هر مقداری بین ۰ تا ۱۰۰ psi تنظیم کرد و به‌طور مشابه، می‌توان اسپن را نیز روی هر مقداری در آن محدوده تنظیم کرد.
- صفر محلی و تنظیمات اسپن:
این ویژگی احتمالا به توانایی انجام این تنظیمات صفر و اسپن به‌طور مستقیم بر روی خود دستگاه، بدون نیاز به تجهیزات کالیبراسیون خارجی اشاره دارد. می‌توان این تنظیمات را به صورت محلی روی ترانسمیتر فشار انجام داد، که می‌تواند در فیلد یا در حین نصب راحت باشد.
- تریم صفر دیجیتال با دکمه‌های تنظیم:
این قسمت نشان می‌دهد که ترانسمیتر فشار یک رابط دیجیتال برای انجام تنظیمات صفر فراهم می‌کند. می‌توان از دکمه‌ها یا کنترل‌های تنظیم برای تریم دقیق نقطه صفر به صورت دیجیتالی استفاده کرد، که می‌تواند دقت و راحتی بالایی را ارائه دهد.
زمان پاسخگویی برای این سری، که برابر با < 145 ms است، نشان می‌دهد که ترانسمیتر فشار با چه سرعتی می‌تواند به تغییرات فشاری که اندازه‌گیری می‌کند واکنش نشان دهد. در این مشخصات
نماد < به معنای «کم‌تر از» است و 145 ms مخفف میلی‌ثانیه است که یک واحد زمان است.
بنابراین به این معنی است که زمان پاسخگویی ترانسمیتر فشار کم‌تر از ۱۴۵ میلی‌ثانیه است. به عبارت دیگر، ترانسمیتر فشار می‌تواند به تغییرات فشار خیلی سریع واکنش نشان دهد.
زمان پاسخگویی سریع در بسیاری از کاربردها مهم است، به ویژه در مواردی که اندازه‌گیری سریع و دقیق تغییرات فشار، حیاتی است. این می‌تواند در فرآیندهایی که تنظیمات سریع یا نظارت بر تغییرات فشار برای حفظ عملکرد، ایمنی یا کنترل کیفیت سیستم ضروری است مفید باشد.
مشخصات الکتریکی ترانسمیتر فشار ROSEMOUNT سری 2088
نوع خروجی این سری ترانسمیتر فشار، اطلاعاتی را در مورد انواع سیگنال‌های خروجی که ترانسمیتر می‌تواند تولید کند ارائه می‌دهد و شامل سه گزینه می‌باشد: ۲۰ – ۴ میلی‌آمپر (®HART)، ۵ – ۱ ولت (®HART)، NAMUR.
- ۲۰ – ۴ میلی‌آمپر ®HART
این یک فرمت سیگنال خروجی رایج و پرکاربرد برای کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی است. این بدان معناست که ترانسمیتر فشار می‌تواند سیگنال جریانی بین ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر ارائه دهد. سیگنال ۴ میلی‌آمپر معمولا مربوط به پایین‌ترین انتهای محدوده اندازه‌گیری است، در حالی که سیگنال ۲۰ میلی‌آمپر مربوط به بالاترین انتها است.
- ۵ – ۱ ولت دی سی ®HART
این گزینه یک سیگنال ولتاژ ارائه می‌دهد. سیگنال ولتاژ بین ۱ و ۵ ولت دی سی متغیر است.
- NAMUR:
NAMUR استانداردی است که در فرآیند صنعت به‌خصوص در محیط‌های خطرناک استفاده می‌شود. سیگنال‌های خروجی NAMUR دیجیتال هستند و معمولا از سیگنال‌های دو حالته برای ارتباط استفاده می‌کنند، مانند روشن/خاموش یا بالا/پایین.
انتخاب مناسب‌ترین خروجی به کاربرد خاص و نیازهای سیستم کنترل یا نظارت بستگی دارد:
۲۰ – ۴ میلی‌آمپر HART®: این یک انتخاب بسیار رایج و قوی است که برای انتقال از راه دور مناسب است و به‌طور گسترده توسط سیستم‌های کنترل پشتیبانی می‌شود. اغلب زمانی انتخاب می‌شود که به خروجی آنالوگ دقیق و قابل اعتماد نیاز دارید.
۵ – ۱ ولن دی سی HART®: خروجی ولتاژ می‌تواند انتخاب خوبی باشد زمانی که سیستم شما سیگنال‌های ولتاژ را ترجیح می‌دهد و ممکن است گزینه‌های قدرت متفاوتی را برای تحریک سنسور ارائه دهد. برخی از برنامه‌ها ممکن است کار با سیگنال‌های ولتاژ را راحت تر بدانند.
NAMUR: خروجی NAMUR معمولا در برنامه‌هایی استفاده می‌شود که ایمنی ذاتی یک نگرانی است و سیگنال دیجیتال روشن/خاموش است. برای محیط‌ها و کاربردهای خطرناک خاص مناسب است.
محافظت در برابر قطبیت معکوس یک ویژگی در دستگاه‌های الکترونیکی از جمله ترانسمیترهای فشار است که برای محافظت از تجهیزات در برابر آسیب یا عملکرد نادرست در صورت اتصال منبع تغذیه با قطبیت معکوس طراحی شده‌است.
در الکترونیک، قطعات الکتریکی اغلب دارای قطبیت هستند، به این معنی که آن‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به روشی خاص متصل شوند تا به درستی کار کنند. برای مثال، اتصالات الکتریکی معمولا شامل یک ترمینال مثبت و منفی است. معکوس کردن قطبیت به معنای اتصال ترمینال مثبت به منفی و بالعکس است.
هنگامی‌که دستگاهی مانند ترانسمیتر فشار دارای محافظت در برابر قطبیت معکوس است، برای رسیدگی به چنین شرایطی طراحی شده‌است که منبع تغذیه با قطبیت معکوس متصل می‌شود. به عبارت ساده‌تر، حتی اگر اتصالات الکتریکی به‌طور تصادفی (مثبت و منفی) تعویض شوند، دستگاه آسیبی نمی‌بیند و باید همان‌طور که در نظر گرفته شده به کار خود ادامه دهد.
این ویژگی به ویژه در کاربردهای صنعتی و الکترونیکی که ممکن است سیم‌کشی نادرست یا خطاهای الکتریکی رخ دهد بسیار مهم است. محافظت در برابر قطبیت معکوس، قابلیت اطمینان و ایمنی دستگاه را تضمین می‌کند و از آسیب‌هایی که ممکن است ناشی از اتصال اشتباه تصادفی باشد، جلوگیری می‌کند. این یک ویژگی ارزشمند است، به خصوص در محیط‌هایی که اتصالات الکتریکی توسط افراد مختلف انجام می‌شود و ممکن است اشتباهاتی رخ دهد.
بنابراین، در زمینه ترانسمیتر فشار، وجود محافظت در برابر قطبیت معکوس به این معنی است که دستگاه به گونه‌ای ساخته شده‌است که اتصالات الکتریکی معکوس را بدون آسیب انجام دهد و یک لایه اضافی از ایمنی و قابلیت اطمینان را در برنامه شما ارائه دهد.
مشخصات شرایط محیطی ترانسمیتر فشار ROSEMOUNT سری 2088
محدوده دمای سیال برای ترانسمیتر فشار، که برای این سری ترانسمیتر فشار از ۴۰- تا ۱۲۱+ درجه سانتیگراد ذکر شده‌است، به محدوده دماهایی اشاره دارد که ترانسمیتر می‌تواند فشار را در سیالاتی که در معرض آن قرار می‌گیرد به‌طور دقیق و ایمن اندازه‌گیری کند.
۴۰- درجه سانتیگراد نشان‌دهنده حد پایین محدوده دما است، که نشان می‌دهد که ترانسمیتر فشار به گونه‌ای طراحی شده‌است که در محیط‌هایی با دمای کم‌تر از ۴۰- درجه سانتیگراد کار کند.
۱۲۱+ درجه سانتیگراد حد بالایی محدوده را نشان می‌دهد، که نشان می‌دهد ترانسمیتر می‌تواند به‌طور دقیق در محیط‌هایی با دمای ۱۲۱ درجه سانتیگراد کار کند.
از لحاظ عملی، این مشخصات محدوده دماهایی را تعیین می‌کند که در آن ترانسمیتر فشار می‌تواند عملکرد خود را حفظ کند، و اطمینان حاصل می‌کند که هنگام قرار گرفتن در معرض سیال در این محدوده دمایی دچار نقص یا مشکلات دقت نمی‌شود.
مهم است که این محدوده دما را در رابطه با کاربرد خاص ترانسمیتر در نظر گرفت تا اطمینان حاصل شود که ترانسمیتر فشار می‌تواند در شرایط محیطی که در معرض آن قرار می‌گیرد به‌طور موثر عمل کند. اگر دمای سیال در این محدوده مشخص قرار گیرد، ترانسمیتر فشار باید همان‌طور که انتظار می‌رود کار کند. با این حال، اگر دما از این محدوده فراتر رفت، ممکن است لازم باشد اقدامات یا تجهیزات بیش‌تری را برای محافظت از دستگاه در نظر گرفت یا گزینه‌های جایگزین طراحی شده برای شرایط دمایی شدید را بررسی کرد.
رده‌بندی درجه حفاظت یا IP یک سیستم طبقه‌بندی استاندارد است که برای تعیین درجه حفاظتی که توسط یک محفظه در برابر نفوذ اجسام جامد، گرد و غبار و رطوبت ارائه می‌شود، استفاده می‌شود. در این مورد، ترانسمیتر فشار سری ۲۰۸۸ با چندین رتبه IP و NEMA شناخته می‌شود که نشان‌دهنده مقاومت آن در برابر عوامل محیطی است.
این رتبه‌بندی‌ها برای اطمینان از مناسب بودن ترانسمیتر فشار برای کاربرد خاص و شرایط محیطی مهم هستند. هرچه رتبه IP یا NEMA بالاتر باشد، دستگاه در برابر عوامل محیطی انعطاف‌پذیرتر است. توصیه می‌شود بر اساس مکان و نحوه استفاده از ترانسمیتر فشار، رتبه‌ای انتخاب شود که با سطح محافظتی که نیاز است، مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، اگر در محیط‌های بیرونی یا صنعتی به محافظت در برابر گرد و غبار، آب و خوردگی نیاز باشد، رتبه IP66، IP68 یا NEMA 4X انتخاب خوبی خواهد بود.
محدوده دمای دیافراگم به محدوده دمایی اشاره دارد که در آن دیافراگم ترانسمیتر فشار می‌تواند به‌طور ایمن و موثر کار کند. برای سری ۲۰۸۸ محدوده دمای دیافراگم از ۴۰- تا ۱۲۱+ سانتیگراد است.
این مشخصات بسیار مهم است زیرا دیافراگم جزء مهمی‌در ترانسمیتر فشار است و قسمتی است که هنگام اعمال فشار خم می‌شود یا تغییر شکل می‌دهد و باعث تغییر در مقاومت، ظرفیت یا سایر مکانیسم‌های حسی می‌شود. این تغییر شکل یا حرکت به یک سیگنال الکتریکی برای اندازه‌گیری فشار تبدیل می‌شود.
محدوده دمایی مشخص شده تضمین می‌کند که مواد و ساختار دیافراگم طوری طراحی شده‌اند که در محدوده‌های عملکردی و دقیق در طیف وسیع دمایی باقی بمانند. این امر به ترانسمیتر فشار اجازه می‌دهد تا خوانش فشار دقیق را حتی در محیط‌هایی با دماهای متفاوت، مانند کاربردهای صنعتی، بیرونی یا کنترل فرآیند حفظ کند.
توجه به این نکته مهم است که اطمینان از باقی ماندن دیافراگم در این محدوده دما برای عملکرد دقیق و قابل اعتماد ترانسمیتر فشار در شرایط مختلف محیطی بسیار مهم است.
مشخصات مکانیکی ترانسمیتر فشار ROSEMOUNT سری 2088
اتصال مکانیکی به انواع مختلفی از اتصالات اشاره دارد که می‌توان از آن‌ها برای اتصال ترانسمیتر فشار به فرآیند یا سیستمی که در آن اندازه‌گیری فشار نیاز است، استفاده کرد. این اتصالات برای نصب و عملکرد صحیح ترانسمیتر حیاتی هستند. اتصالات مکانیکی موجود برای سری ۲۰۸۸ شامل انواع زیر می‌باشند:
انتخاب اتصال مکانیکی به کاربرد خاص ترانسمیتر، نوع فرآیندی که نظارت می‌شود و استانداردهای منطقه‌ای بستگی دارد. بهترین گزینه به سازگاری با تجهیزات موجود و شرایط محیطی که در آن ترانسمیتر فشار نصب می‌شود بستگی دارد. اطمینان از این‌که اتصال مکانیکی با الزامات سیستم برای نصب ایمن و بدون نشتی مطابقت دارد، ضروری است.
مواد مورد استفاده در ساخت اتصالات مکانیکی ترانسمیتر فشار سری ۲۰۸۸، دو ماده‌ی هستلوی (۲.۴۸۱۹) C-276 و فولاد ضد زنگ (L 316) می‌باشند.
Hastelloy® C-276 یک آلیاژ با کارایی بالا و مقاوم در برابر خوردگی است. این بخشی از خانواده Hastelloy مبتنی بر آلیاژهای نیکل است که به دلیل مقاومت استثنایی خود در برابر طیف وسیعی از محیط‌های خورنده، از جمله اسیدهای اکسیدکننده و کاهش‌دهنده، حفره‌زدگی و ترک خوردگی ناشی از استرس شناخته می‌شوند.
نام عددی ۲.۴۸۱۹ یک اشاره رایج به ترکیب شیمیایی خاص آلیاژ است که شامل نیکل، کروم، مولیبدن و مقادیر کم‌تری از عناصر دیگر است.
Hastelloy C-276 اغلب در کاربردهایی که سیال فرآیند به شدت خورنده است یا خطر حمله شیمیایی وجود دارد استفاده می‌شود. معمولا در صنایع فرآوری شیمیایی، نفت و گاز، و صنایع دارویی و همچنین در کاربردهایی که شامل قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خشن یا خورنده هستند، یافت می‌شود .
فولاد ضد زنگ (316L) نوعی فولاد ضد زنگ است که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی شناخته شده‌است. L در 316L مخفف کربن کم است، که نشان می‌دهد این نوع دارای محتوای کربن کاهش یافته است که مقاومت آن‌را در برابر خوردگی بیش‌تر بهبود می‌بخشد. این ماده در درجه اول حاوی آهن، کروم، نیکل، مولبیدن و محتوای کربن بسیار کم است.
فولاد ضد زنگ 316L معمولا در کاربردهایی استفاده می‌شود که مقاومت در برابر خوردگی عمومی، عملکرد در دمای بالا و استحکام مورد نیاز است. اغلب در صنایعی مانند غذا و نوشیدنی، داروسازی و محیط‌های دریایی و همچنین در کاربردهایی که رعایت بهداشت و مقاومت در برابر خوردگی ضروری است، یافت می‌شود.
در زمینه یک ترانسمیتر فشار، انتخاب جنس اتصالات مکانیکی بسیار مهم است زیرا به‌طور مستقیم بر توانایی ترانسمیتر برای مقاومت در برابر شرایط شیمیایی و محیطی که در معرض آن قرار می‌گیرد تاثیر می‌گذارد. Hastelloy C-276 به دلیل مقاومت در برابر خوردگی فوق‌العاده انتخاب شده‌است، در حالی که فولاد ضد زنگ 316L مقاومت در برابر خوردگی و استحکام خوبی را در محیط‌های کم‌تر تهاجمی ارائه می‌دهد. انتخاب خاص ماده به ماهیت سیال فرآیند و شرایط محیطی که در آن ترانسمیتر فشار استفاده خواهد شد بستگی دارد.
مایع پرکننده در یک سنسور فشار یا ترانسمیتر هدف خاصی را در عملکرد دستگاه انجام می‌دهد. ترانسمیتر فشار سری ۲۰۸۸ را می‌توان با روغن سیلیکون یا سیال بی‌اثر پر کرد.
روغن سیلیکون نوعی سیال هیدرولیک یا مایع پرکننده است که در ترانسمیترها و سنسورهای فشار استفاده می‌شود. این روغن بر پایه سیلیکون است. روغن سیلیکون اغلب زمانی استفاده می‌شود که یک ترانسمیتر فشار به یک محیط میرایی برای کاهش نوسانات فشار در سیال فرآیند نیاز دارد. بنابراین کمک می‌کند تا اطمینان حاصل شود که به ویژه در برنامه‌هایی که ممکن است افزایش فشار یا تغییرات سریع رخ دهد، اندازه‌گیری فشار پایدار و دقیق وجود داشته باشد. همچنین این مایع به دلیل دامنه دمایی گسترده و سازگاری با سیال‌های مختلف شناخته شده‌است.
روغن سیلیکون به‌طور کلی با طیف وسیعی از سیال‌ها از جمله گازها و بسیاری از مواد مایع سازگار است. همچنین با بسیاری از مواد شیمیایی و مواد بی‌اثر و غیر واکنشی در نظر گرفته می‌شود.
سیال بی‌اثر به مایع پرکننده‌ای اطلاق می‌شود که واکنشی نداشته و از نظر شیمیایی پایدار باشد. نوع خاص سیال بی‌اثر می‌تواند بسته به سازنده و کاربرد متفاوت باشد.
سیالات بی‌اثر انتخاب می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که محیط پرکننده، با سیال فرآیند اندازه‌گیری شده، واکنش نشان نمی‌دهد و دقت و قابلیت اطمینان اندازه‌گیری فشار را حفظ می‌کند. این مایع‌پرکننده معمولا در کاربردهایی استفاده می‌شود که سیال فرآیند تهاجمی یا خورنده است و می‌تواند به سایر مایعات پرکننده آسیب برساند یا با آن‌ها واکنش نشان دهد.
سیالات بی‌اثر بر اساس الزامات سازگاری خاص برنامه انتخاب می‌شوند. اصطلاح بی‌اثر به این معنی است که سیال نباید با سیالاتی که با آن تماس می‌گیرد واکنش نشان دهد یا تحت تاثیر قرار گیرد.
انتخاب بین روغن سیلیکون و سیال خنثی به نیازهای خاص کاربرد ترانسمیتر و سازگاری مایع پرکننده با محیط فرآیند بستگی دارد. اگر سیال فرآیند به عنوان تهاجمی یا خورنده شناخته می‌شود، بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که مایع پرکننده انتخابی از نظر شیمیایی بی‌اثر است و با محیط فرآیند واکنش نشان نمی‌دهد یا توسط آن تخریب نمی‌شود. هنگام انتخاب مایع پرکننده مناسب برای اطمینان از اندازه‌گیری فشار دقیق و قابل اعتماد، سازگاری یک نکته کلیدی است.
در این سری از ترانسمیترهای فشار برای آب‌بندی از Buna-N® که یک ماده الاستومری رایج و پرکاربرد است، استفاده می شود. Buna-N® یک لاستیک مصنوعی یا الاستومر ساخته شده از کوپلیمر بوتادین و اکریلونیتریل است. به دلیل مقاومت عالی در برابر سیالات مختلف از جمله روغن‌ها، سوخت‌ها و بسیاری از مواد شیمیایی شناخته شده‌است.
Buna-N® معمولا برای کاربردهای آب‌بندی در طیف گسترده‌ای از صنایع از جمله خودروسازی، نفت و فرآوری شیمیایی استفاده می‌شود. اغلب در واشرها، حلقه‌های اورینگ و مهر و موم استفاده می‌شود تا یک راه‌حل آب‌بندی قابل اعتماد و مقرون‌به‌صرفه ارائه کند.
باید توجه داشت که Buna-N® برای کاربردهای آب‌بندی شامل هیدروکربن‌ها، سیالات هیدرولیک و بسیاری از انواع سوخت‌های غیر معطر مناسب است. با این حال، برای استفاده با برخی از مواد شیمیایی بسیار قطبی یا تهاجمی‌مانند اسیدهای قوی، کتون‌ها و حلال‌های خاص مناسب نیست، زیرا می‌تواند در حضور چنین موادی تجزیه یا متورم شود.
همچنین Buna-N® دارای محدوده دمایی متوسطی است و معمولا در دماهای حدود ۴۰- درجه سانتیگراد تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد (۴۰- درجه فارنهایت تا ۲۴۸ درجه فارنهایت) مؤثر است. در نتیجه ممکن است عملکرد خارج از این محدوده را کاهش دهد.
قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور مستقیم خورشید (اشعه ماورای بنفش) و ازن می‌تواند منجر به تخریب مهر و موم‌های Buna-N® شود، بنابراین در صورت امکان محافظت از آن‌ها در برابر چنین شرایط محیطی مهم است.
هنگام استفاده از آب‌بندهای Buna-N در ترانسمیتر فشار یا هر کاربرد دیگری، بسیار مهم است که سازگاری مواد آب‌بند را با محیط‌های خاص و شرایط محیطی که در معرض آن قرار می‌گیرد در نظر گرفته شود. اطمینان حاصل شود که دمای عملیاتی و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی یا مواد در محدوده توانایی مواد برای حفظ اثربخشی و طول عمر آب‌بندها باشد.
انواع اتصال الکتریکی در این سری، گزینه‌های مختلفی را برای اتصال سیم‌کشی برق ترانسمیتر فشار فهرست می‌کند. اتصالات الکتریکی سری ۲۰۸۸ عبارتند از:
- NPT 1/2-14 Conduit entry: به نوع خاصی از اتصال رزوه‌ای برای ورود لوله برق اشاره دارد. در این‌جا عدد ۱.۲ اندازه اسمی رزوه است که قطر دهانه رزوه‌ای را نشان می‌دهد. عدد ۱۴ به تعداد رزوه در هر اینچ اشاره دارد.عبارت NPT نیز مخفف National Pipe Thread است که معمولا برای اتصالات رزوه‌ای در آمریکای شمالی استفاده می‌شود.
- M20×1.5 Conduit entry: این گزینه اندازه رزوه متریک با قطر ۲۰ میلی‌متر و گام رزوه ۱.۵ میلی‌متر را مشخص می‌کند. این یک رزوه متریک است که اغلب در اتصالات الکتریکی و مکانیکی استفاده می‌شود.
- G 1/2 Conduit :G 1/2 اندازه رزوه متریک دیگری است که در آن عدد ۱.۲ نشان‌دهنده اندازه است. حرف G به‌طور معمول مخفف رزوه‌های موازی یا استوانه‌ای است که در اتصالات متریک رایج هستند.
انتخاب این‌که کدام اتصال الکتریکی بهتر است به عواملی مانند نوع مجرا، استانداردهای محلی و نیازهای کاربردی خاص بستگی دارد. هیچ یک از این گزینه‌ها ذاتا بهتر از بقیه نیست. مناسب بودن بستگی به نیازهای خاص و سازگاری با زیرساخت‌های الکتریکی موجود شما دارد.
هنگام انتخاب باید به استانداردهای محلی، نوع کانال سیم‌کشی برق، شرایط محیطی نصب و سازگاری اتصال الکتریکی را با اجزای الکتریکی، سیم‌کشی و کانکتورهای موجود بستگی دارد.
تاییدیه‌ها و گواهینامه‌های ترانسمیتر فشار ROSEMOUNT سری 2088
تاییدیه‌ها و گواهینامه‌های ذکر شده برای سری ۲۰۸۸ ترانسمیتر فشار قابل توجه است و مزایای متعددی را هم برای سازنده و هم برای کاربران نهایی به همراه دارد. تعدادی از مزایای این تاییدیه‌ها و گواهینامه‌ها عبارت است از:
- انطباق با استانداردهای ایمنی و کیفیت:
CE ( Conformité گواهی Européenne ) نشان‌دهنده انطباق با استانداردهای ایمنی و زیست محیطی اروپا است.
گواهینامه IECEx انطباق با استانداردهای بین‌المللی برای تجهیزات مورد استفاده در اتمسفرهای انفجاری را تایید می‌کند.
INMETRO یک گواهینامه برزیلی است که تضمین می‌کند محصولات با استانداردهای ایمنی، کیفیت و عملکرد مطابقت دارند.
گواهینامه TIIS (موسسه فناوری ایمنی صنعتی) یک استاندارد ژاپنی برای تجهیزات ضد انفجار است.
گواهی FM (Factory Mutual) اغلب برای تجهیزات مورد استفاده در مکانهای صنعتی و خطرناک مورد نیاز است.
گواهی ATEX برای محصولات مورد استفاده در جوهای بالقوه انفجاری در اتحادیه اروپا ضروری است.
مزیت در این‌جا این است که این گواهینامه‌ها نشان می‌دهد که ترانسمیتر فشار استانداردهای ایمنی، کیفیت و محیطی ضروری را برآورده می‌کند و آن‌را برای استفاده در مناطق و برنامه‌های مختلف قابل اعتماد و ایمن می‌کند.
- دسترسی به بازار جهانی:
این گواهینامه‌ها با نشان دادن انطباق با استانداردهای مختلف منطقه‌ای و بین‌المللی به سازنده کمک می‌کند تا به بازار جهانی دسترسی پیدا کند. این امر فرآیند فروش و استفاده از محصول را در کشورهای مختلف ساده می‌کند.
- ایمنی و پیشگیری از خطر:
تاییدیه‌هایی مانند IECEx ،ATEX و FM به‌طور خاص به ایمنی در محیط‌های خطرناک مربوط می‌شود و اطمینان می‌دهند که ترانسمیتر فشار برای جلوگیری از انفجارهای احتمالی یا سایر خطرات طراحی شده‌است.
- انطباق با الزامات خاص صنعت:
گواهینامه‌هایی مانند NEPSI (چین) و NACE (انجمن بین‌المللی مهندسان خوردگی) نشان‌دهنده انطباق با الزامات خاص صنعت است که می‌تواند در کاربردهایی که خوردگی یا عوامل محیطی خاص :نگران‌کننده هستند بسیار مهم باشد.
- اجزای سیستم آب آشامیدنی:
گواهینامه «اجزای سیستم آب آشامیدنی» تضمین می‌کند که ترانسمیتر فشار برای استفاده در سیستم‌های آب آشامیدنی ایمن است و اطمینان می‌دهد که مواد مورد استفاده آب را آلوده نمی‌کنند.
- پشتیبانی از پروتکل ارتباط میدانی:
هارت | گواهینامه FieldComm Group نشان‌دهنده پشتیبانی از پروتکل‌های ارتباطی است که اغلب در کنترل فرآیند و اتوماسیون استفاده می‌شود. این ویژگی امکان نظارت، تشخیص و کنترل پیشرفته‌تر ترانسمیتر فشار را فراهم می‌کند.
تاییدیه‌های کشتیرانی فهرست شده برای ترانسمیتر فشار سری ۲۰۸۸، که شامل ABS (اداره حمل و نقل آمریکا)، BV (بیرو وریتاس)، DNV-GL DNV-GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd) و LR (رجیستر لویدز) هستند. بنابراین مزایایی از جمله موارد زیر را برای سازنده و همچنین برای کشتی سازان، مالکان کشتی و اپراتورها در پی دارند:
- انطباق با استانداردهای دریایی:
تاییدیه‌های کشتیرانی تضمین می‌کند که ترانسمیتر فشار با استانداردهای ایمنی، عملکرد و کیفیت خاص مورد نیاز برای کاربردهای دریایی و فراساحلی مطابقت دارد.
- ایمنی و قابلیت اطمینان:
این تاییدیه‌ها گواهی بر ایمنی و قابلیت اطمینان ترانسمیتر فشار در محیط‌های دریایی است. آن‌ها عواملی مانند شوک، ارتعاش، مقاومت در برابر خوردگی و ضد آب بودن را بررسی می‌کنند.
- پذیرش جهانی:
تاییدیه‌ها از انجمن‌های طبقه‌بندی شناخته‌شده بین‌المللی می‌باشد. داشتن این تاییدیه‌ها پذیرش محصول در کشتیرانی جهانی و صنایع فراساحلی را ساده می‌کند.
- دسترسی به بازار دریایی:
مجوزهای کشتی درها را به روی بازار دریایی باز می‌کند. تولیدکنندگان می‌توانند محصولات خود را با اطمینان از مناسب بودن آن‌ها برای تاسیسات دریایی و آبی به کشتی‌سازان و اپراتورها عرضه کنند.
- رعایت مقررات بین‌المللی:
بسیاری از تاییدیه‌های کشتی با مقررات و استانداردهای بین‌المللی مطابقت دارند و تضمین می‌کنند که ترانسمیتر فشار الزامات سازمان بین‌المللی دریانوردی (IMO) و سایر ارگان‌های مربوطه را برآورده می‌کند.
- تضمین کیفیت:
تولیدکنندگان برای به دست آوردن این تاییدیه‌ها تحت آزمایش‌های دقیق و فرآیندهای کنترل کیفیت قرار می‌گیرند که به اطمینان از کیفیت و ماندگاری محصول در محیط‌های دریایی سخت کمک می‌کند.
- کاهش ریسک فنی:
برای سازندگان و مالکان کشتی، استفاده از محصولات با این تاییدیه‌ها ریسک فنی را کاهش می‌دهد. آن‌ها می‌توانند اعتماد کنند که ترانسمیترهای فشار برای مقاومت در برابر چالش‌های کاربردهای دریایی ساخته شده‌اند.
- مطابقت با قوانین کلاس جامعه:
انجمن‌های طبقه‌بندی مانند ABS، BV، DNV-GL، و LR قوانین و استانداردهای خاصی را برای ساخت و بهره‌برداری کشتی تعیین می‌کنند. داشتن این تاییدیه‌ها تضمین می‌کند که ترانسمیتر فشار با آن قوانین مطابقت دارد.
روش‌های حفاظت از انفجار در ترانسمیترهای فشار، اقدامات ایمنی حیاتی برای اطمینان از این‌که تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی، می‌توانند به‌طور ایمن در محیط‌های خطرناکی که خطر انفجار یک نگرانی است، استفاده شوند؛ هستند. درجه محافظت در برابر انفجار تعیین شده برای این سری از ترانسمیتر فشار عبارت است از:
- Intrinsic Safety i:
ایمنی ذاتی یک تکنیک حفاظتی است که برای جلوگیری از تولید جرقه یا اثرات حرارتی در تجهیزات الکتریکی که می‌تواند گازهای قابل اشتعال یا گرد و غبار را ایجاد کند، طراحی شده‌است. این روش محافظت، انرژی الکتریکی و حرارتی موجود در تجهیزات را به حدی محدود می‌کند که قادر به ایجاد انفجار نباشد.
ایمنی ذاتی امکان استفاده ایمن از تجهیزات الکتریکی را در مکانهای خطرناک بدون نیاز به محفظه‌های ضد انفجار سنگین و گران قیمت فراهم می‌کند. در نتیجه اغلب در محیط‌هایی با گازها، بخارات یا گرد و غبار قابل اشتعال، انتخاب ارجح است.
- محفظه ضد حریق d:
محفظه‌های ضد حریق، که به عنوان «ضد انفجار» نیز شناخته می‌شوند، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که هرگونه انفجاری را که ممکن است در داخل محفظه رخ دهد، جلوگیری کند و از رسیدن آن به جو خطرناک اطراف، جلوگیری کند. این محفظه‌ها قوی هستند و برای مقاومت در برابر فشار ناشی از انفجار داخلی طراحی شده‌اند.
محفظه‌های ضد حریق برای کاربردهایی که امکان حذف کامل خطر انفجار وجود ندارد، مناسب است. آن‌ها سطح بالایی از ایمنی را با مهار هرگونه انفجار احتمالی فراهم می‌کنند و از ایجاد آسیب در خارج از محوطه جلوگیری می‌کنند.
- غیر آتش‌زا n:
حفاظت غیر آتش‌زا روشی است که برای اطمینان از این‌که تجهیزات الکتریکی قوس، جرقه یا دمایی که می‌تواند یک اتمسفر خطرناک را مشتعل کند تولید نکند استفاده می‌شود. تفاوت آن با ایمنی ذاتی این است که انرژی را محدود نمی‌کند، اما تضمین می‌کند که تجهیزات قادر به ایجاد اشتعال نیستند.
تجهیزات غیر آتش‌زا معمولا نسبت به تجهیزات دارای ایمنی ذاتی، کم هزینه و پیچیده هستند. اغلب در محیط‌هایی که خطر انفجار کم‌تر است استفاده می‌شود و سطح حفاظتی پایین‌تری کافی است.
- محافظت از انفجار گرد و غبار از طریق محفظه t:
این روش حفاظتی، مخصوص محافظت در برابر انفجار گرد و غبار می‌باشد. این روش شامل محصور کردن تجهیزات الکتریکی در یک محفظه است که با حفظ دمای خاص روی سطح تجهیزات، از اشتعال گرد و غبار بالقوه قابل احتراق، جلوگیری می‌کند.
حفاظت در برابر انفجار گرد و غبار در محیط‌هایی که گرد و غبار مانند آرد، شکر یا گرد و غبار چوب می‌تواند مخلوط‌های انفجاری ایجاد کند، ضروری است. این روش از ایجاد انفجار گرد و غبار توسط تجهیزات جلوگیری می‌کند.
از مزایای این روش‌های حفاظت در برابر انفجار می‌توان به تضمین ایمنی پرسنل، حفاظت از تجهیزات و جلوگیری از حوادث پرهزینه در محیط‌های خطرناک اشاره کرد. انتخاب روش حفاظتی به خطرات خاص مرتبط با محیط زیست، نوع مواد خطرناک موجود و مقررات ایمنی محلی بستگی دارد. تجهیزات محافظت شده به درستی به صنایعی مانند نفت و گاز، فرآوری شیمیایی و معدن اجازه می‌دهد تا به‌طور ایمن در اتمسفرهای بالقوه انفجاری کار کنند.
