Smart Instrumentering, Trykmåling. Kursuskode: E0170

Relaterede dokumenter
Vand/Spildevand Kemi Kraftværker Fødevare/Pharma Olie/Gas Etc.

1. Tryk. Figur 1. og A 2. , der påvirkes af luftartens molekyler med kræfterne henholdsvis F 1. og F 2. , må der derfor gælde, at (1.1) F 1 = P.

Agenda. Flowcomputer / Purgesystem - Menu opsætning

MANUAL FOR PUMPESTYRING 703

Tryk. Tryk i væsker. Arkimedes lov

Technote. Frese S - dynamisk strengreguleringsventil. Anvendelse. Fordele. Funktioner.

21. OKTOBER 2014 TRYK OG TRYKKOTER. En kort forklaring om begreberne meter vandsøjle og meter over havet. Lejre Vandråd

Naturfagligt tema og opgaver

JUMO MIDAS S05 OEM-Tryktransmitter - Universal

PFM 5000 måleinstrument

Dobbelt sender detektor med 4 kanals frekvenser. 1. Funktioner. 2. Produkt gennemgang

Måling af ledningsevne. I rent og ultrarent vand

Technote. Frese S - Dynamisk strengreguleringsventil. Anvendelse. Funktioner. Fordele.

BRUGER MANUAL. * Brugervejledning * Generelle Specifikationer * Installation og vedligeholdelse

Niveautransmitter 2.1. Datablad. Norge MJK Automation AS Prins Chr. Plass Moss Tlf.: Fax: mjk@mjk.no

Energitekniske grundfag 5 ECTS

Online-datablad. FTS-I100F14A T-Easic FTS FLOWMÅLERE

Fluke 750P serie trykmoduler

Kalibrering i praksis.

Betjeningsvejledning. SIKA Magnetisk Induktiv flowmåler.

Oxix MÅLING AF OPLØST ILT BROCHURE DK 5.40 OXIX BROCHURE 1401

Tryktransmitter til tørgasapplikationer

Gaslovene. SH ver Hvad er en gas? Fysiske størrelser Gasligninger... 3

Manuel indreguleringsventil MSV-BD LENO

Technote. Frese SIGMA Compact DN50-DN300 Dynamisk strengreguleringsventil. Beskrivelse. Anvendelse. Drift. Fordele. Funktioner.

MANOMETRE MESSING RUSTFRI DIGTIALE

MagFlux ELEKTROMAGNETISKE FLOWMÅLERE BROCHURE DK 3.05 MAGFLUX BROCHURE 1401

Konfigurationsmanual. HBLC-XXX NIVEAUSENSOR Til analog niveaumåling af CO 2 eller HFC i køleanlæg

Trykekspansionsbeholderer

PUMPESTYRING 701. Instruktion. Specifikationer

Instruktionsmanual. HBPS TRYK SENSOR Til analog trykmåling af kølemidler WE INCREASE UPTIME AND EFFICIENCY IN THE REFRIGERATION INDUSTRY

MANUAL. SwemaAir 5. Dansk EAN:

ES 999. Co2+ NTC Sensor Basic for montage på kanal. Sensor til ventilationsanlæg så komforten i lokalet øges

2.24. Pumpestyring 704. Datablad

JUMO Måle- og Reguleringsteknik A/S Fabriksvænget Viby Sj, Danmark

CANSAT & ARDUINO step by step

Arduino kursus lektion 3:

Ved indkøring påtrykkes en kendt amplitude (HUSK 50 ohms afslutning) og displayet aflæses.

BETJENINGSVEJLEDNING FOR GASMONITOR

Måling af niveau med mikrobølgeteknologi radar og guidet radar.

Manometer m/bøjle til VVS og Industri sort stålhus Kl. 2,5 bagud Manometer til VVS og Industri AISI 304 Kl. 2,5 bagud...1.

Bernoulli s lov. Med eksempler fra Hydrodynamik og aerodynamik. Indhold

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

Bruger manual For 2-vejs digital manifold

Den næste generation af kontrolenheder

NIVEAUMÅLING MED RADAR FRA VEGA

Ballorex. Delta B. Støbejern (Ventilhus) / Aluminium (Fjederhus)

CO2 Control Box E-Cab-980

Sørensen & Kofoed er din samarbejdspartner indenfor måling af: Tryk Temperatur Niveau Flow. Signalbehandling

SuSix TURBIDITET- OG TØRSTOFTRANSMITTER BROCHURE DK 5.10 SUSIX BROCHURE 1401

Gaslovene. SH ver Hvad er en gas? Fysiske størrelser Gasligninger... 3

Shuttle ULTRALYDS NIVEAUMÅLER BROCHURE DK 2.10 SHUTTLE BROCHURE 1401

Sdr. Ringvej Vejen - Tlf Fax

Opdrift i vand og luft

Systembetegnelse: TS

Regn. - Måling af nedbør, styring under regn og samspil med kloakanlæg. Lisbeth Pedersen

Example sensors. Accelorometer. Simple kontakter. Lysfølsomme. modstande. RFID reader & tags. Temperaturfølsomme. Flex Sensor.

Installations- og idriftsættelsesvejledning. Forsyningsspænding op til 690V

Betjenings vejledning ecom-cn

Afprøvning af rør for radiatorvarme til svinestalde

Installations- og idriftsættelsesvejledning. Spændings-, strøm-, frekvens-, vinkeltransducer. Forsyningsspænding op til 690V

Erik Vestergaard 1. Gaslovene. Erik Vestergaard

2/3 Akset digital tæller

Indstilling af setpunkter Indstil de 2 setpunkter

Manual. ACO In-Line analog fugtmåler MMS. Moisture Measuring Sensors (MMS) Installation og kalibrering af:

Flow Transmitter PD 340

VentilationAlarm EP1 ES 966

BRUGERMANUAL. ELEKTRONISK HYDROGEN LÆKAGEDETEKTOR Cod

Projekt. Analog Effektforstærker.

Tryktransmitter med fremskudt membran Type MBS 4010

Instruktion. SEEDER+ unit. Revision (last update) Software Version 8:32. Indhold

E L E K T R O M A G N e t I S K e F L O W M Å l e r e

1. Beregn sandsynligheden for at samtlige 9 klatter lander i felter med lige numre.

Revision (sidste opdatering) Software Version 8:29

SM6001. Magnetisk-induktiv flowsensor. Made in Germany

Åben kanal flowmåler 713

Technote. Frese SIGMA Compact dynamisk strengreguleringsventil. Beskrivelse. Anvendelse. Drift. Fordele. Funktioner.

Tryktransmitter AKS 32 og AKS 33

Undervisningsmateriale til AMU mål: Udmåling og indstilling på entreprenørmaskiner

Fugtighedsmåler FFM 100 Betjeningsvejledning

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Torsdag d. 9. juni 2011 kl

Måling af vandindhold i halm. Næstformand Hans Otto Sørensen Danske Halmleverandører

Måling af ledningsevne: Hvordan og hvad skal man være opmærksom på?

Vejledning. Markvanding m. tryktransmitter og autostop på både LAV og HØJ vandtryk Installation og programmering af Profort GSM enheder

Armatec reduktionsventil Reduktionsventil G4

Online-datablad FFUS10-1G1IO FFU FLOWMÅLERE

Online-datablad FFUS10-1G1IO FFU FLOWMÅLERE

Proces Styring STF-1 til BalTec Radial Nittemaskine med RC 20 STYRING

Microcontroller, Arduino

JUMO dtrans O tråds transmitter til opløst ilt (DO)

Egensikre tryktransmittere til anvendelse i eksplosionsfarlige omgivelser Type MBS 4201, MBS 4251, MBS 4701 og MBS 4751.

Proline Prosonic Flow B 200

2- og 3-vejs reguleringsventiler VRBZ

Resonans 'modes' på en streng

Online-datablad FFUS10-1C1SR FFU FLOWMÅLERE

Dæmpet harmonisk oscillator

Retningslinier for MagFlux Verifikation

INSTALLATIONS- OG BRUGSANVISNING. for. SCOTSMAN Drikkevandskøler. Model SCW 14 B

Konfigurationsmanual. HBLC-XXX NIVEAUREGULATOR Til niveauregulering af NH3, CO 2 eller HFC i køleanlæg

1. Installere Logger Pro

Transkript:

Noget om tryk og tryk-enheder: Normaltryk Begrebet Normaltryk eller Standardtryk anvendes typisk som reference i forbindelse med opgivelsen af stoffers fysiske egenskaber; f. eks massefylde og kogepunkt. Der findes flere definitioner på Normaltryk ; de mest almindelige er: P 0 = 101325 [Pa] = 1 [atm] (fysisk atmosfære) P 0 = 100000 [Pa] = 1 [bar] Normaltrykket er en gennemsnitsværdi for trykket udøvet af jordens atmosfære, målt ved havets overflade. Over- og undertryk Hvis en trykmåling udføres med reference til atmosfæretrykket, kan målingen være større end referencen (overtryk) eller mindre end referencen (undertryk; vakuum). Måling i forhold til atmosfæretrykket benævnes også gauge. Hvis intet er angivet på måleinstrumentet, kan man næsten med 100 % sikkerhed gå ud fra, at instrumentet måler i forhold til atmosfæretrykket. For at fjerne enhver tvivl opgives måleenheden med tillæg for målemetode. Eks. 0-10 [bar g ]. Vær opmærksom på at den anvendte tryktransducer har fysisk forbindelse med den omgivende atmosfære. Støv, skidt og maling kan forårsage betydelige målefejl. Absolut tryk Normaltrykket er 760 [mmhg], men det daglige lufttryk kan variere mellem ca. 730 [mmhg] og 790 [mmhg]. I forbindelse med måling af meget lave tryk (stort vakuum) i lukkede processystemer, er det nødvendigt at have en fast reference, som er det absolutte vakuum (altså ingen tryk). Målingen er absolut, og måleværdien er altid en positiv størrelse. Måleenheden opgives med tillæg for målemetode. Eks. 0-10 [bar a ]. Dato: 2006.10.23 Side 1 af 1 Rev: 2006.10.23 Filnavn: 2006-43-03 UDG: 1

Overtryk Vakuum Absolut tryk Atmosfære tryk Absolut nul Differens tryk Her måles forskellen mellem to tryk. Måleinstrumentet (transmitteren) har to procestilslutninger, som typisk er benævnt: HP = High pressure (højt tryk) LP = Low pressure (lavt tryk) Transmitteren giver et standard udgangssignal, som er udtryk for forskellen mellem de to tryk. Output = HP - LP Dato: 2006.10.23 Side 2 af 2 Rev: 2006.10.23 Filnavn: 2006-43-03 UDG: 1

Enheden [bar] Ordet bar stammer fra Græsk, og betyder egentlig vægt. Enheden blev accepteret internationalt i 1929, og er stadig meget brugt som enhed for tryk. 1 [bar] = 1 [dan/cm 2 ] 1 [kg/cm 2 ] 10 mvs Enheden [Pa] SI enheden for tryk er Pascal [Pa]. Opkaldt efter den franske fysiker og matematiker Blaise Pascal. Enheden er en lille størrelse, så derfor anvendes i praksis ofte [kpa] og [Mpa]. 100 [kpa] = 0,1 [MPa] = 1 [bar] Enheden [mmhg] eller [Torr] Enheden er opkaldt efter Evangelista Torricelli, som var en italiensk fysiker der opdagede princippet i barometret i 1643. Anvendes i proces-teknisk sammenhæng til måling i forbindelse med meget lave tryk. Enheden [at] teknisk atmosfære 1 [at] = 1 kp/cm 2 Kilopond [kp] er en tidligere anvendt enhed for kraft. Er defineret som det tryk en masse på 1 [kg] udøver i jordens tyngdefelt. Jordens tyngdeacceleration varierer med den geografiske position, men definitionen for 1 [kp] er fastlagt til: 1 [kp] = 9,80665 [m/s 2 ] = 9,80665 [N] Enheden [atm] fysisk atmosfære 1 [atm] = 760 [mmhg] Enheden er knyttet til den oprindelige definition for normaltrykket. Dato: 2006.10.23 Side 3 af 3 Rev: 2006.10.23 Filnavn: 2006-43-03 UDG: 1

Kursus kode: E0170 Omregning af enheder for tryk: Opgave 1: Omskriv følgende værdier til [bar]: 3 [psi] = [bar] 15 [psi] = [bar] 20 [psi] = [bar] 9 [psi] = [bar] Opgave 2: Omskriv følgende værdier til [psi]: 0,2 [bar] = [psi] 1,0 [bar] = [psi] 1,4 [bar] = [psi] 0,6 [bar] = [psi] Opgave 3: Omskriv følgende værdier til [kpa]: 0,2 [bar] = [kpa] 1,0 [bar] = [kpa] 1,4 [bar] = [kpa] 0,6 [bar] = [kpa] Dato: 2005.11.02 Side 1 af 1 Rev: 2005.11.02 Filnavn: 2005-44-01 UDG: 1

Kursus kode: E0170 Omregningstabel for standardsignaler: Fra [%] til [ma]: (4 20 [ma]) ma = ( 20 4) % + 4 = 100 ( 0,16 %) + 4 Fra [%] til [psi]: (3 15 [psi]) psi = ( 15 3) % + 3 = 100 ( 0,12 %) + 3 Fra [%] til [bar]: (0,2 1 [bar]) bar = ( 1 0,2) % + 0,2 = 100 ( 0,008 %) + 0, 2 Eksempel: Hvor mange [psi] svarer til et processignal på 55 [%]? psi = ( 0,12 55) + 3 = 6,6 + 3 = 9, 6 Dato: 2005.11.02 Side 1 af 1 Rev: 2005.11.02 Filnavn: 2005-44-03 UDG: 1

Kursus kode: E0170 Proces- Signal [%] 4-20 [ma] 3-15 [psi] 0,2-1 [bar) 0 4,00 3,00 0,20 1 5 10 20 25 30 40 50 60 75 80 90 100 20,00 15,00 1,00 Dato: 2005.11.02 Side 2 af 2 Rev: 2005.11.02 Filnavn: 2005-44-03 UDG: 1

Anvendelse og montage af tryktransmittere: (de anvendte illustrationer er fra Endress+Hauser s kompendium vedrørende trykmåling) Indholdsmåling En meget udbredt anvendelse af tryktransmittere er i forbindelse med indholdsmåling. Princippet benævnes hydrostatisk måling. Ved montagen af tryktransmitteren skal det sikres at slam og andre aflejringer ikke medfører en målefejl. Desuden skal det sikres, at transmitteren er i hydraulisk kontakt med mediet. I praksis betyder dette at luftlommer skal undgås, idet disse vil medføre målefejl. Hvis transmitteren ikke kan monteres direkte på beholdere eller rørføring, må der anvendes såkaldte impulsrør til at overføre procestrykket til transmitteren. Der skal tages højde for den væskesøjle det står i impulsrøret i forbindelse med konfigurering af tryktransmitteren. Det kan være hensigtsmæssigt at montere en afspærringsventil, således at transmitteren kan afmonteres under drift. Desuden kan der etableres et ventilarrangement således at impulsrørene kan skylles rene for urenheder (purging). Dette kan eventuelt foregå med procesmediet. Trykmåling ved væsker Ovenstående forhold gør sig også gældende ved måling at procestrykket, når det drejer sig om væsker. Dato: 2006.10.24 Side 1 af 1 Rev: 2006.10.24 Filnavn: 2006-43-04 UDG: 1

Trykmåling ved gasser Ved måling på gasser bør transmitteren monteres højere end målestedet, således at kondensat kan løbe væk. En uhensigtsmæssig montage kan forårsage store feljbidrag, idet det givne kondensat har meget større massefylde end den tilhørende gas. I forbindelse med trykmåling på gasser med høje temperaturer, kan det være nødvendigt at anvende impulsrør fyldt med et passende spærremedie. Impulsrørets udformning giver en kølende virkning, og samtidig virker det som vandlås for spærremediet. Ved opstart af anlæg, skal det sikres at impulsrørene er fyldt med spærremedie. Dette kan sikres ved hjælp af et passende ventilarrangement. Hvis impulsrøret er dimensioneret korrekt vil den naturlige kondensation af gassen sikre, at tryktransmitteren ikke lider termisk overlast. Figurene ovenfor viser impulsrør udformet som U-rør og grisehale. Dato: 2006.10.24 Side 2 af 2 Rev: 2006.10.24 Filnavn: 2006-43-04 UDG: 1

En typisk SMART tryktransmitters opbygning: Dato: 2006.10.26 Side 1 af 1 Rev: 2006.10.26 Filnavn: 2006-43-05 UDG: 1

Differens- og overtryk transmitter Procestrykket overføres via skillemembranerne og fyldemediet til den kapacitive sensor. Ændringen af kapaciteten i målecellen aftastes elektronisk og konverteres til digital form. Herefter er det muligt at korrigere for mindre unøjagtigheder i målecellen, altså en kalibrering, som foretages af fabrikanten. Nu kan målesignalet skaleres, dæmpes, tildeles ingeniørenheder med videre. Til sidst foretages der er konvertering (D/A konvertering) til det analoge 4-20 ma standardsignal. Principdiagram af differens- og overtryk transmitter Dato: 2006.10.26 Side 2 af 2 Rev: 2006.10.26 Filnavn: 2006-43-05 UDG: 1

Absolut tryk transmitter Procestrykket overføres via skillemembranen og fyldemediet til den piezoresistive silicium sensor, som består af en Wheatstone målebro udført med silicium modstande der er pådampet et silicium substrat. Det tilførte tryk forårsager en lille deformation af silicium substratet, som forårsager en ubalance i målebroen. Dette detekteres elektronisk og konverteres til digital form. Herefter er det muligt at korrigere for mindre unøjagtigheder i målecellen, altså en kalibrering, som foretages af fabrikanten. Nu kan målesignalet skaleres, dæmpes, tildeles ingeniørenheder med videre. Til sidst foretages der er konvertering (D/A konvertering) til det analoge 4-20 ma standardsignal. Principdiagram af absolut tryk transmitter Dato: 2006.10.26 Side 3 af 3 Rev: 2006.10.26 Filnavn: 2006-43-05 UDG: 1

Notat vedrørende kvadratrods uddragning I forbindelse med anvendelse af differenstryk transmittere til flowmåling (restriktionsmålere) anvendes kvadratrodsfunktionen. Ved små procesinput bliver kurvens stigning meget voldsom, med risiko for et ustabilt og svingende outputsignal. For at undgå dette, er overføringsfunktionen lineær på det første lille stykke. Skiftet fra lineær til kvadratrod foregår automatisk med en glidende overgang. Funktionen er ikke justerbar. Skiftet sker ved 0,8 % af måleområdet eller 9 % af outputområdet i transmittere med revision 5.2 software eller senere. I tidligere software var skiftet ved 4 % af måleområdet eller 20 % af outputområdet. Omregning mellem ma og % ma = 0,16 * % + 4 % = (ma-4) / 0,16 Dato: 2006.10.26 Side 4 af 4 Rev: 2006.10.26 Filnavn: 2006-43-05 UDG: 1

Tryk til flow output konvertering Konvertering fra et givet procestryk indenfor måleområdet til en % værdi for flowet (output), gøres på følgende måde: 1. Udtryk procestrykket som % af måleområdet 2. Multiplicer kvadratroden af procentværdien med 10 Eksempel En Rosemount model 3051C tryktransmitter er sat til kvadratrodsuddragning, måleområdet er 0-50 [kpa] og den aktuelle måleværdi er 32 [kpa]. Beregn % værdien for flowet. 1. 32 50 [ kpa] [ kpa] 100 = 64% 2. 64% 10 = 80% ( af outputområdet) Strømforsyning Transmitteren kan arbejde med forsyningsspænding mellem 10,5 og 55 volt. Når der anvendes HART kommunikation må spændingen ikke være lavere end 14,5 volt, og loop modstanden skal være større end 250 ohm. (CSA: Canadian Standards Association) Dato: 2006.10.26 Side 5 af 5 Rev: 2006.10.26 Filnavn: 2006-43-05 UDG: 1

Kursus kode: E0170 Justering af tryktransmitter for niveaumåling: Åben beholder Nødvendige data: X Y LT X = lodret afstand mellem min. niveau og max. niveau [m]. Y = lodret afstand mellem transmitterens centerlinje og min. niveau [m]. ρ = mediets massefylde [kg/m 3 ] g = tyngdeaccelerationen [m/s 2 ] Det udøvede tryk beregnes som: Der anvendes SI enheder: Afstanden i [m] Massefylden i [kg/m 3 ] Tyngdeaccelerationen i [m/s 2 ] Trykket = Afstanden x Massefylden x Tyngdeaccelerationen P 1 = max. tryk i defineret måleområde (området X) P 2 = tryk af residual mængde (området Y) Måleområdet defineres som: 0 % (4 ma) = P 2 100 % (20 ma) = P 2 + P 1 Dato: 2004.11.12 Side 1 af 1 Rev: 2006.10.23 Filnavn: 2004-46-01 UDG: 2

Kursus kode: E0170 Eksempel: X = 10 [m] Y = 0,5 [m] ρ = 890 [kg/m 3 ] (vegetabilsk olie) g = 9,81 [m/s 2 ] (standardværdi) P 1 = X * ρ * g = 10 [m] * 890 [kg/m 3 ] * 9,81 [m/s 2 ] = 87309 [Pa] = 87,3 [kpa] P 2 = Y * ρ * g = 0,5 [m] * 890 [kg/m 3 ] * 9,81 [m/s 2 ] = 4365 [Pa] = 4,4 [kpa] Måleområdet konfigureres som: 0 % (4 ma) = P 2 = 4,4 [kpa] 100 % (20 ma) = P 2 + P 1 = 4,4 [kpa] + 87,3 [kpa] = 91,7 [kpa] Dato: 2004.11.12 Side 2 af 2 Rev: 2006.10.23 Filnavn: 2004-46-01 UDG: 2

Kursus kode: E0170 Lukket beholder Nødvendige data: X Y LT Z X = lodret afstand mellem min. niveau og max. niveau [m] Y = lodret afstand mellem transmitterens centerlinje og min. niveau [m] Z = lodret afstand mellem max. niveau i det våde ben og transmitterens centerlinje [m] ρ 1 = procesmediets massefylde [kg/m 3 ] ρ 2 = fyldemediets massefylde [kg/m 3 ] g = tyngdeaccelerationen [m/s 2 ] Det udøvede tryk beregnes som: Der anvendes SI enheder: Afstanden i [m] Massefylden i [kg/m 3 ] Tyngdeaccelerationen i [m/s 2 ] Trykket = Afstanden x Massefylden x Tyngdeaccelerationen P 1 = max. tryk i defineret måleområde (området X) P 2 = tryk af residual mængde (området Y) P 3 = tryk af fyldemediet i det våde ben (området Z) Måleområdet defineres som: 0 % (4 ma) = P 2 P 3 100 % (20 ma) = (P 2 + P 1 ) P 3 Dato: 2004.11.12 Side 3 af 3 Rev: 2006.10.23 Filnavn: 2004-46-01 UDG: 2

Kursus kode: E0170 Eksempel: X = 10 [m] Y = 0,5 [m] Z = 12 [m] ρ 1 = 890 [kg/m 3 ] (vegetabilsk olie) ρ 2 = 1000 [kg/m 3 ] (vand) g = 9,81 [m/s 2 ] (standardværdi) P 1 = X * ρ 1 * g = 10 [m] * 890 [kg/m 3 ] * 9,81 [m/s 2 ] = 87309 [Pa] = 87,3 [kpa] P 2 = Y * ρ 1 * g = 0,5 [m] * 890 [kg/m 3 ] * 9,81 [m/s 2 ] = 4365 [Pa] = 4,4 [kpa] P 3 = Z * ρ 2 * g = 12 [m] * 1000 [kg/m 3 ] * 9,81 [m/s 2 ] = 117720 [Pa] = 117,7 [kpa] Måleområdet konfigureres som: 0 % (4 ma) = P 2 - P 3 = 4,4 [kpa] 117,7 [kpa] = -113,3 [kpa] 100 % (20 ma) = (P 2 + P 1 ) P 3 = (4,4 [kpa] + 87,3 [kpa]) 117,7 [kpa] = -26 [kpa] Dato: 2004.11.12 Side 4 af 4 Rev: 2006.10.23 Filnavn: 2004-46-01 UDG: 2