Os instrumentos de cabeça hidrostática para medir o nível do líquido em vasos que operam acima da pressão atmosférica usam a capacidade total dos instrumentos de pressão diferencial com ambos os lados do elemento de medição conectado ao vaso]
O transmissor de pressão diferencial, permite uma subtração automática da pressão no lado LP(baixa pressão), a partir da pressão total que aparece no lado da HP(alta pressão). Isso é feito conforme mostrado no diagrama acima, onde o LP está conectado acima do nível máximo previsto. Com este arranjo, cada incremento de pressão acima da superfície do líquido é aplicado a ambos os conjuntos de cápsula do transmissor, e uma vez que eles estão em oposição, o incremento é cancelado. Somente a pressão hidrostática, que é aplicada ao HP, é eficaz nos valores de qualquer resposta ao transmissor, sendo sempre proporcional apenas ao ao nível.
O transmissor DP possui sensores de pressão embutidos como diafragma, cápsulas, strain gages etc. para medir a pressão diferencial. O sensor de pressão converte a pressão medida em parâmetros como milivolts, capacitância, resistência, etc., dependendo do tipo de sensor de pressão que estamos usando dentro do transmissor DP. Geralmente, uma ponte de Wheatstone será usada para converter as saídas do sensor de pressão, capacitância ou indutância em sinal elétrico, como milivolts ou volts, o que é proporcional à pressão, então o transmissor converte a pressão em sinal de nível equivalente.
O ponto de tomada de processo inferior do tanque é o ponto de alta pressão (HP) e a tomada de processo no topo do tanque é o ponto de derivação de baixa pressão (LP). O Transmissor DP é conectado nesses pontos de tomada HP e LP conforme as tomadas do transmissor .
Os parâmetros de calibração do Transmissor DP irão variar dependendo do sistema de instalação e vedação também. Geralmente podemos ver três possibilidades de instalação de um transmissor no campo.
Eles são :
Transmissor instalado Exatamente no ponto de HP (modo ideal e preferido de instalação)
Transmissor instalado acima do ponto de HP (não preferível, possibilidade de formação de bolhas na linha de impulso)
Transmissor instalado abaixo do ponto de HP (o erro pode ser compensado de forma eficaz)
Então temos que calibrar o transmissor dependendo do tipo de instalação no campo. A fórmula de calibração irá variar um pouco dependendo da instalação. Cada transmissor tem dois parâmetros importantes, eles são o Valor de Faixa Inferior (LRV) e o Valor de Faixa Superior (URV). Temos que calcular os valores de LRV e URV com base no tipo de instalação. Os números abaixo com fórmulas ditam os cálculos. Após calcular os valores, configure os mesmos parâmetros no transmissor usando o comunicador HART.
Onde entendemos a existência de dois tipos de condições para as tomadas de processo: Pernas Molhadas e Pernas Secas
Perna Molhada: se a linha de impulso LP estiver cheia de líquido como água, glicol, glicerina ou líquido dentro do tanque
Perna Seca: se a linha de impulso LP estiver cheia de ar, gás ou quaisquer outros gases.
As pressões hidroestáticas aplicadas nos transmissores DP irão variar dependendo da perna molhada ou da perna seca. por isso temos que considerar que estas fórmulas e calibração também variam em conformidade.
Só podemos decidir se um transmissor DP em particular está com perna úmida ou perna seca na instalação de campo e sua aplicação de processo. Às vezes, podemos fazer uma instalação de perna seca na perna molhada, enchendo a água na linha de impulso do LP também.
Transmissor montado exatamente no ponto de HP
Com perna molhada;
Span = ρp • g • H , or, = SGp • h
Com perna seca ;
Span = ρp • g • H , or, = SGp • h
NOTE:
ρp = density of process liquid in the tank densidade do líquido de processo; ρf = density of fill-liquid in the tubing Densidade do líquido de enchimento da tubulação; ρu = density of upper liquid Densidade do líquido superior ρl = density of lower liquid Densidade do líquido inferior SGp = std. gravity of process liquid. Gravidade padrão do processo SGf = std. gravity of fill liquid Gravidade padrão do líquido SGu = std. gravity of upper liquid Gravidade do líquido superior SGl = std. gravity of lower liquid Gravidade do líquido inferior Pw = equivalent head of water equivalente da agua
Transmissor montato acima da tomada de processo
Com perna molhada;
Elevação de Zero = − (ρf • g • x)
Span = ρp • g • H
Com perna seca ;
Não recomendado
Portantanto para calibrar executar os seguintes cálculos;
4mA (LRV) = nivel min + Elevação de Zero
20mA (URV) = Span + Elevação de Zero
Transmissor montado abaixo da tomada de HP(Alta Pressão)
Com perna molhada;
Pw at Nívea min. = (SGf • x)
Pw at Nível max.= (SGf • x) + (SGp • H)
Span = SGp • H
Obs: SGp=peso específico
Com perna seca ;
Supressão de Zero = − (ρf • g • h) ,or, = − (SGf • h)
Span = ρp • g • H , or, = SGp • H
Portantanto para calibrar executar os seguintes cálculos;
4mA (0%) = Elevação de Zero
20mA (100%) = Span+Supressão de Zero
Transmissor montado abaixo do ponto de HP e o nível mínimo é elevado
Com perna molhada ;
Pw min = (SGp • y) − (SGf • d)
Pw max = (SGp)(x + y) − (SGf • d)
Span = ρp • g • x , or = SGp • x
Com perna seca ;
Pw at min. level = (SGf • z) + (SGp • y)
Pw at max. level = (SGf • z) + (SGp)(x+y)
Span = SGp • H
Fontes de pesquisa :
Catalogo Transmissor de nível Emerson Process
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