Установка датчика перепада давления: схема и правила монтажа

Датчик перепада давления получает давление из двух точек и определяет разность между ними: ΔP = P1 − P2. Поэтому при монтаже необходимо правильно выбрать точки отбора и присоединить их к соответствующим сторонам преобразователя.

Конкретная схема установки зависит от измеряемой среды, конструкции датчика, расположения точек отбора, технологического процесса и требований производителя. Универсальной схемы монтажа для всех случаев нет.

Чем установка датчика перепада отличается от обычного датчика давления

Обычный датчик давления получает измеряемое давление от одной точки процесса. Для измерения перепада используются две точки:

P1 → первая сторона датчика

P2 → вторая сторона датчика

Далее определяется:

ΔP = P1 − P2.

На практике входы преобразователя могут обозначаться High / Low, H / L, + / − или иначе. Конкретную маркировку необходимо проверять по документации устройства – универсального обозначения входов нет.

Важно не смешивать обозначения точек процесса P1 и P2 с маркировкой входов самого преобразователя. Какая из точек должна быть соединена с каждой стороной датчика, определяется задачей измерения и документацией оборудования.

Датчик получает давление из двух точек системы и определяет разность между ними.

Выбор точек отбора давления

Точки отбора выбирают в зависимости от того, какой перепад необходимо контролировать. Они должны соответствовать двум участкам процесса, разность давлений между которыми имеет практическое значение.

Например, для контроля перепада на фильтре используется логика:

P1 → до фильтра

P2 → после фильтра

ΔP → перепад на фильтре

По такому же принципу можно контролировать перепад между двумя участками воздуховода, до и после технологического элемента или между зонами с различным давлением.

При этом нельзя задавать универсальное допустимое значение перепада: рабочие и предельные значения определяются характеристиками контролируемого оборудования и задачей измерения. Универсального расстояния между точкой отбора и контролируемым элементом также нет.

Перепад определяют по разности давления в точках до и после контролируемого элемента.

Где устанавливать датчик перепада давления

Место установки преобразователя выбирают с учетом:

• измеряемой среды;
• расположения точек отбора;
• температуры;
• вибрации;
• доступности для обслуживания;
• возможности прокладки импульсных линий;
• требований производителя.

Нельзя использовать универсальное правило «датчик всегда устанавливают выше точек отбора» или «датчик всегда устанавливают ниже». Расположение зависит в том числе от того, измеряется давление газа, жидкости или пара и как организованы импульсные линии.

Поэтому место самого преобразователя и точки отбора давления следует рассматривать отдельно: датчик может располагаться на расстоянии от контролируемого участка, если давление передается к нему по импульсным линиям.

При выборе положения важно учитывать не только удобство монтажа. В заполненных жидкостью импульсных линиях разность высот способна создавать дополнительную гидростатическую составляющую, а в газовых линиях результат может зависеть от образования и накопления конденсата. Поэтому положение преобразователя рассматривают вместе со схемой обеих импульсных линий.

Подключение сторон высокого и низкого давления

Перед присоединением необходимо определить назначение входов по маркировке и документации конкретного прибора.

Если для выбранной схемы перепад определяется как разность высокого и низкого давления, общая логика выглядит так:

точка с более высоким давлением → сторона высокого давления;

точка с более низким давлением → сторона низкого давления.

При этом фактическая схема определяется задачей измерения и конфигурацией конкретного преобразователя. Нельзя назначать сторону только по положению штуцера или использовать нумерацию входов от другого прибора.

Если стороны высокого и низкого давления перепутаны, знак измеренного перепада может измениться либо результат будет интерпретирован неправильно – в зависимости от конструкции и конфигурации устройства. Поэтому перед вводом системы в работу необходимо проверить соответствие каждой точки отбора назначению входа преобразователя.

Монтаж импульсных линий

Если преобразователь не соединяется непосредственно с точками отбора, давление передается по импульсным линиям.

При их прокладке учитывают:

• измеряемую среду;
• герметичность;
• температуру;
• взаимное расположение линий;
• возможность скопления газа;
• возможность образования конденсата;
• влияние столбов жидкости;
• требования производителя и проекта.

Особенно важно учитывать гидростатическое влияние заполненных жидкостью участков. Разность давлений на входах преобразователя формируется не только процессом, но при определенных схемах может включать составляющую, связанную со столбами жидкости. Если это влияние не предусмотрено схемой измерения, результат может получить дополнительное смещение.

Для жидкости

При измерении жидкости учитывают возможность появления газовых полостей и влияние гидростатических столбов в импульсных линиях. Газовая полость изменяет состояние заполненного жидкостью измерительного тракта, а различие гидростатических составляющих способно повлиять на измеряемый перепад.

Конкретное расположение линий определяют проектом и требованиями оборудования. Универсальный уклон для всех жидкостных систем задавать нельзя.

Для газа

При измерении газа учитывают возможность образования и накопления конденсата. Жидкость в импульсной линии создает дополнительный столб жидкости и может изменить давление, передаваемое к одной из сторон преобразователя.

Способ прокладки линий выбирают для конкретной среды, процесса и измерительной схемы. Универсальный вариант расположения для всех газовых систем использовать нельзя.

Для пара

Правила монтажа для воды или газа нельзя автоматически переносить на измерение пара. Схема должна учитывать температуру среды, образование конденсата и требования конкретной измерительной системы.

В паровых измерительных схемах состояние и взаимное гидростатическое влияние заполненных конденсатом участков могут быть существенной частью измерительного тракта. Поэтому конкретную схему прокладки и ввода в работу определяют проектом и документацией оборудования.

Уклон, длину и диаметр импульсных линий выбирают по проекту и документации оборудования. Универсальных значений для всех систем нет.

Нужен ли клапанный блок

В зависимости от измерительной системы между процессом и преобразователем перепада давления может применяться клапанный блок.

Он может использоваться для:

• отсечения преобразователя от процесса;
• выравнивания давления между сторонами;
• выполнения предусмотренных операций при вводе в эксплуатацию;
• обслуживания.

Клапанный блок не является обязательным элементом любой системы измерения перепада. Его конструкция, схема подключения и последовательность работы с клапанами зависят от оборудования и проекта.

Поэтому универсальную последовательность открытия и закрытия клапанов использовать нельзя. Ошибочная последовательность операций способна создать на преобразователе условия, не предусмотренные процедурой ввода или обслуживания, поэтому необходимо следовать документации конкретного измерительного узла.

Порядок установки датчика перепада давления

Общая последовательность монтажа:

1. Определите задачу измерения перепада.
2. Изучите документацию датчика.
3. Определите две точки отбора давления.
4. Определите стороны высокого и низкого давления.
5. Выберите место установки преобразователя.
6. Подготовьте точки отбора и импульсные линии, если они используются.
7. Присоедините линии к соответствующим входам датчика.
8. Проверьте герметичность соединений.
9. Убедитесь, что состояние импульсных линий соответствует предусмотренной схеме измерения и в них нет нежелательных газовых или жидкостных полостей.
10. Выполните предусмотренную производителем процедуру ввода в работу.
11. Проверьте ноль и показания.

Проверку нуля выполняют только при условиях, предусмотренных для конкретного преобразователя и измерительной схемы. Для проверки нулевого перепада необходимо обеспечить предусмотренное схемой равенство давлений на двух сторонах датчика. Само по себе отсутствие технологического потока не гарантирует, что ΔP = 0.

Эта последовательность описывает общую логику монтажа, а не универсальную процедуру для любого оборудования. Приоритет имеют руководство производителя и требования проекта.

Монтаж начинают с выбора точек отбора и заканчивают проверкой измерительной системы после ввода в работу.

Ошибки при установке

Конкретное влияние каждой ошибки зависит от конструкции измерительного узла, среды и условий процесса. Одинаковое последствие нельзя считать обязательным для всех систем.

Что проверить после установки

После монтажа проверьте:

• соответствуют ли точки отбора задаче измерения;
• правильно ли подключены стороны преобразователя;
• герметичны ли соединения;
• соответствует ли состояние импульсных линий предусмотренной измерительной схеме;
• отсутствуют ли нежелательные газовые или жидкостные полости;
• учтено ли гидростатическое влияние заполненных жидкостью участков;
• соответствует ли монтажное положение документации;
• корректно ли нулевое показание при предусмотренных для его проверки условиях;
• реагирует ли прибор на изменение перепада.

Если показание отличается от ожидаемого, не следует сразу считать преобразователь неисправным. Сначала проверяют точки отбора, соответствие сторон высокого и низкого давления, герметичность, состояние импульсных линий и условия, при которых проверялся ноль.

Часто задаваемые вопросы