ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีเครื่องส่งสัญญาณความดันแตกต่าง

เครื่องส่งสัญญาณความดันแตกต่าง (DP) เป็นเครื่องมือสำคัญในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ซึ่งออกแบบมาเพื่อวัดความแตกต่างของความดันระหว่างจุดที่แตกต่างกันสองจุดในระบบ อุปกรณ์เหล่านี้จะแปลงความแปรผันของแรงดันทางกายภาพเป็นสัญญาณไฟฟ้ามาตรฐาน (เช่น 4–20 mA, HART หรือ PROFIBUS) สำหรับการตรวจสอบและควบคุมกระบวนการ เช่น อัตราการไหล ระดับของเหลว และประสิทธิภาพของตัวกรอง ด้วยการใช้ประโยชน์จากหลักการต่างๆ เช่น ความดันอุทกสถิตและพลศาสตร์ของไหล เครื่องส่งสัญญาณ DP จึงให้ข้อมูลที่แม่นยำและเชื่อถือได้สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงน้ำมันและก๊าซ การบำบัดน้ำ กระบวนการทางเคมี และการผลิตไฟฟ้า ความทนทานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง รองรับอุณหภูมิสุดขั้ว แรงกดดันสูง และตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ทำให้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการรับรองความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ ด้วยความก้าวหน้าในการเชื่อมต่อ IoT และการวินิจฉัยอัจฉริยะ ขณะนี้เครื่องส่งสัญญาณ DP สมัยใหม่ได้รวมการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์และการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์เข้าด้วยกัน ทำให้พวกเขาเป็นปัจจัยสำคัญที่ขับเคลื่อนอุตสาหกรรม 4.0

หลักการทำงานและกลไกการตรวจจับ

เครื่องส่ง DP ทำงานบนหลักการพื้นฐานที่ว่าความแตกต่างของความดัน (ΔP) ระหว่างจุดสองจุดมีความสัมพันธ์โดยตรงกับตัวแปรการประมวลผล เช่น การไหลหรือระดับ สมการหลักที่ใช้ควบคุมความสัมพันธ์นี้คือ ΔP = ρ·g·h โดยที่ ρ แทนความหนาแน่นของของไหล g คือความเร่งโน้มถ่วง และ h คือความสูงของคอลัมน์ของเหลว เทคโนโลยีการตรวจจับที่สำคัญ ได้แก่ :

• เซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟ: ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความจุไฟฟ้าที่เกิดจากการเสียรูปของไดอะแฟรมภายใต้แรงกดดัน ให้ความแม่นยำและความไวสูงสำหรับการวัดแบบไดนามิก

• เซ็นเซอร์แบบพายโซรีซิสตีฟ: ใช้วัสดุที่ความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปภายใต้ความเค้นเชิงกล เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูงและเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว

• องค์ประกอบเกจวัดความเครียด: แปลงความเครียดที่เกิดจากแรงดันเป็นสัญญาณไฟฟ้า ให้ความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่ผันผวน

  เซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานร่วมกับทรานสดิวเซอร์และหน่วยประมวลผลสัญญาณที่จะขยายและแปลงข้อมูลดิบให้เป็นเอาต์พุตที่ปรับขนาดได้ เครื่องส่งสัญญาณ DP สมัยใหม่ยังรวมคุณสมบัติการชดเชยอุณหภูมิและการวินิจฉัยตัวเองเพื่อรักษาความแม่นยำในสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน

สถานการณ์การใช้งานที่สำคัญ

เครื่องส่งสัญญาณ DP ตอบสนองความต้องการทางอุตสาหกรรมที่หลากหลายผ่านการใช้งานที่ปรับให้เหมาะสม:

• การวัดการไหล: ในท่อส่งน้ำมันและก๊าซ เครื่องส่งสัญญาณ DP จะคำนวณอัตราการไหลโดยการวัดแรงดันที่ลดลงบนแผ่นปากหรือท่อ Venturi โดยใช้หลักการของ Bernoulli เพื่อให้มั่นใจถึงการติดตามปริมาตรที่แม่นยำ

• การตรวจสอบระดับของเหลว: สำหรับถังและภาชนะ อุปกรณ์เหล่านี้จะกำหนดระดับโดยการเปรียบเทียบความดันด้านล่าง (ความดันไฮโดรสแตติก) กับจุดอ้างอิง โดยมีการกำหนดค่า เช่น ระบบ "ขาเปียก" ซึ่งจะชดเชยความดันไอในภาชนะปิด

• การตรวจสอบตัวกรองและปั๊ม: ด้วยการตรวจจับความแตกต่างของแรงดันทั่วทั้งตัวกรองหรือปั๊ม เครื่องส่งสัญญาณ DP จะแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับการอุดตันหรือขาดประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยลดเวลาหยุดทำงานในระบบบำบัดน้ำและระบบ HVAC

• การควบคุม HVAC และห้องคลีนรูม: ในการจัดการอาคาร จะรักษาระดับความกดอากาศเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการระบายอากาศและป้องกันการปนเปื้อน

• ความปลอดภัยของหม้อไอน้ำในโรงไฟฟ้า: เครื่องส่งสัญญาณ DP จะตรวจสอบระดับถังไอน้ำและแรงดันเตาเผา เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปหรือการระเบิดในการผลิตพลังงานความร้อน

ข้อดีและข้อควรพิจารณาในการดำเนินการ

ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องส่งสัญญาณ DP ได้แก่ ความแม่นยำสูง (สูงสุด ±0.075% เต็มสเกล) ความคล่องตัวในของเหลว (ของเหลว ก๊าซ ไอน้ำ) และความเข้ากันได้กับสภาวะที่รุนแรง (เช่น อุณหภูมิสูงถึง 400°C) การออกแบบที่ไม่ก้าวก่ายช่วยลดการสูญเสียแรงดัน และโปรโตคอลดิจิทัล เช่น IO-Link ช่วยให้สามารถทำงานร่วมกับ PLC และระบบ SCADA ได้อย่างราบรื่น อย่างไรก็ตาม การปรับใช้ให้สำเร็จต้องเลือกอย่างระมัดระวังโดยพิจารณาจาก:

• คุณสมบัติของสื่อ: ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจำเป็นต้องใช้วัสดุ เช่น Hastelloy หรือไดอะแฟรมเซรามิก

• ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม: อุณหภูมิที่ผันผวนหรือพื้นที่เสี่ยงต่อการสั่นสะเทือนต้องการโครงสร้างที่แข็งแกร่ง (เช่น พิกัด IP67) และการชดเชยความร้อน

• การกำหนดค่าการติดตั้ง: ถังปิดต้องใช้เส้นอิมพัลส์ที่ปิดสนิทเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดจากการควบแน่นของไอ ในขณะที่ถังเปิดต้องใช้การอ้างอิงความดันบรรยากาศ

  การบำรุงรักษาตามปกติ รวมถึงการตรวจสอบการสอบเทียบและการทำความสะอาดอิมพัลส์ไลน์ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความถูกต้องแม่นยำในระยะยาว

แนวโน้มใหม่และทิศทางในอนาคต

นวัตกรรมทางเทคโนโลยีกำลังขยายขีดความสามารถของเครื่องส่งสัญญาณ DP เครื่องส่งสัญญาณอัจฉริยะที่มีเซ็นเซอร์ IoT ในตัวรองรับการวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ และการกำหนดค่าระยะไกลผ่านโปรโตคอลไร้สาย เช่น WirelessHART ความก้าวหน้าในเทคโนโลยี MEMS ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการย่อขนาดและความไว ในขณะที่การวินิจฉัยที่ขับเคลื่อนด้วย AI ช่วยให้สามารถตรวจจับความผิดปกติสำหรับการแจ้งเตือนความล้มเหลวล่วงหน้า การบูรณาการ Digital Twins ช่วยให้เกิดการปรับให้เหมาะสมตามการจำลอง ลดเวลาในการทดสอบการใช้งาน และปรับปรุงประสิทธิภาพของวงจรชีวิต ในขณะที่อุตสาหกรรมต่างๆ ให้ความสำคัญกับความยั่งยืน เครื่องส่งสัญญาณ DP ที่ประหยัดพลังงานพร้อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังต่ำก็กำลังได้รับความสนใจเช่นกัน ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายการลดคาร์บอนทั่วโลก

-เอนเดรส+เฮาเซอร์

-อัลเลน แบรดลีย์

-โยโกกาวา

-เอ็มทีแอล

-พี+เอฟ

- สินค้าเพิ่มเติม