V praxi monitorování diferenčního tlaku si můžeme všimnout, že někdy je nutné výstup snímače diferenčního tlaku zpracovat na signál druhé odmocniny 4~20mA. Takové aplikace se často vyskytují v průmyslových systémech měření průtoku využívajících princip diferenčního tlaku, což je jeden z populárních přístupů k monitorování průtoku. Po stručném shrnutí měření průtoku diferenčního tlaku můžeme pochopit roli snímače diferenčního tlaku při podpoře provozu průtokoměru.
Průtokoměry hrají zásadní roli v monitorování průtoku kapalin ve složitých průmyslových potrubních sítích tím, že poskytují včasné a přesné odečty průtoku, což přispívá k efektivnímu řízení materiálu a provozní bezpečnosti. Přístup měření diferenčního tlaku je jednou z hlavních technologií měření průtoku, která zahrnuje různé typy průtokoměrů. Liší se konstrukcí, ale sdílejí podobné provozní cíle, kterými jsou vytvoření tlakové mezery pro výpočet průtoku, která je založena na klíčovém principu...Bernoulliho rovniceCelková energie sestávající z kinetické a potenciální energie v proudění kapaliny zůstává konstantní bez ohledu na podmínky. Primárním prvkem těchto průtokoměrů DP je proto v podstatě škrticí zařízení (clona, Venturiho trubice, Pitotova trubice, V-kužel atd.), které vytváří zrychlení proudění v lokální sekci, což vede k poklesu hydrostatického tlaku kapaliny.
A právě zde přichází na řadu snímač diferenčního tlaku. Primárními prvky jsou pouze mechanická zařízení, která fyzicky generují tlakový rozdíl, ale žádný z nich není schopen přímo měřit hodnotu a výstupní signál. Potřebují tedy asistenta, který detekuje tlakový rozdíl mezi proudem před a za proudem a nakonec jej převede na výstupní signál naměřené hodnoty průtoku – zní to jako vhodný úkol pro snímač diferenčního tlaku.
Po provedení měření diferenčního tlaku (DP) by se naskytla otázka, jaký je vztah mezi diferenčním tlakem a objemovým průtokem? Na základě Bernoulliho rovnice a rovnice kontinuity existuje nelineární vztah mezi generovaným diferenčním tlakem (ΔP) a skutečným průtokem kapaliny (Q):
Q=K√ΔP
Kde K představuje koeficient specifický pro měřič, určený na základě typu primárního prvku a několika dalších faktorů (hustota kapaliny, velikost potrubí atd.). Nezpracovaný signál 4~20mA z převodníku není lineární k průtoku a nedokáže správně reprezentovat jeho trend. Problém lze vyřešit integrací extrakce druhé odmocniny (SRE), která odmocňuje nativní ΔP, čímž se signál nakonec stane úměrným objemovému průtoku.
Pokud převodník není schopen interně provádět SRE, výpočet musí být zpracován externím průtokovým počítačem nebo řídicím systémem, což by mohlo zhoršit složitost a potenciální chyby ve směrování signálu. Moderní převodníky DP proto obvykle mají vestavěnou funkci SRE signálu na analogovém obvodu a mohou vydávat proud s kvadratickou odmocninou 4~20 mA. Převodníky DP navíc mohou implementovat omezení při nízkém průtoku, aby se zmírnil drift senzoru, který by se mohl při nízkém průtoku neúměrně zvětšit. Tato softwarová funkce vynutí výstup na 4 mA (0 % průtoku), když vypočítaný průtok klesne pod definovanou prahovou hodnotu, aby se zabránilo nepravidelnému signálu a falešné akumulaci průtoku.
Systémy pro měření průtoku na základě diferenčního tlaku patří mezi nejosvědčenější a nejoblíbenější technologie regulace průtoku. I když nabízejí vynikající výhody, existují i omezení daná strukturou a principem:
+ Standardizovaný design, osvědčená technologie
+ Robustní a odolná konstrukce, žádné pohyblivé části
+ Vylepšená přesnost a stabilita
- Trvalá ztráta tlaku
- Úzký poměr otáčení
- Citlivé na změny hustoty kapaliny a další faktory
Výběr vhodného průtokoměru je zásadní pro efektivitu a přesnost měření průtoku kapaliny. Komplexním zvážením provozních faktorů mohou uživatelé činit informovaná rozhodnutí, která odpovídají specifickým požadavkům.Šanghaj Wangyuanse již více než 20 let zabývá výrobou a servisem měřicí a regulační přístrojové techniky, včetně všech druhů průtokoměrů, snímačů diferenčního tlaku a dalších armatur pro měření průtoku. V případě jakýchkoli dalších dotazů nebo požadavků nás neváhejte kontaktovat.
Čas zveřejnění: 25. srpna 2025