2.3. Mērīšanas diafragmas projektēšana
Mērīšanas diafragma ir tālvadības atloka serdeņa elastīgā sastāvdaļadiferenciālā spiediena raidītājs, ietekmējot tā spiediena reakciju, mērījumu kļūdu, ilgtermiņa novirzi, nulles novirzi un ilgtermiņa stabilitāti . Tāpēc mērīšanas diafragmas projektēšanas noteikšana ir kritiski svarīga, kas atspoguļojas šādos četros aspektos:
Materiāla izvēle diafragmas mērīšanai
The measuring diaphragm must maintain elasticity and linear stability during operation, requiring metal materials with a high elastic limit. The higher the elastic limit of the material, the greater its elastic energy storage and the smaller its non-elastic effects. Common materials for measuring diaphragms include 316, Hastelloy C, tantalum, titanium, and Monel alloy, each with different properties and lietojumprogrammas .
316L is the most widely used material for measuring diaphragms. Due to its low carbon content, it does not require heat treatment after welding. It is commonly used in non-corrosive and sanitary applications, as well as in moderately corrosive environments such as sulfuric acid, sulfide solutions, sodium and manganese salt solutions, hydrochloric acid solutions, phosphoric acid šķīdumi, etiķskābe, skudrskābe un karstie sārmainie risinājumi .
Hastelloy C piedāvā ievērojami augstāku izturību pret koroziju nekā 316L, un to bieži izmanto jauktā korozīvā vidē, ieskaitot mitru/sausu hlora gāzi, slāpekļskābi (<50°C), hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, hypochlorites, ferric chloride, copper chloride, caustic soda, seawater, and various organic acids.
Tantalum ir ļoti ķīmiski stabils tīrs metāls, kas piemērots īpaši kodīgai videi, piemēram, neorganiskām skābēm, Aqua Regia, organiskajām skābēm, hlorīdiem, sāļiem un kodīgām gāzēm .
Titāns ir vēl viens ļoti izturīgs pret koroziju izturīgs tīrs metāls, ko parasti izmanto spēcīgā korozīvā vidē, piemēram, slāpekļskābē (dažādas koncentrācijas), organiskās skābes, hlorīdus, mitru hlora gāzi un sārmus .
Monel sakausējums ir viens no izturīgākajiem hidrofluorskābes metāliem (otrais tikai platīnam un sudrabam), un tas var kalpot arī kā korozijai izturīgs materiāls hlorīdos, jūras ūdenī un sārmos .
Mērīšanas diafragmas biezuma dizains
The measuring diaphragm transmits pressure, and its thickness is crucial for minimizing transmission loss. If the diaphragm is too thin, it may corrode or lose elasticity and linearity over time. If it is too thick, increased rigidity and internal stress can cause hysteresis or pressure transmission loss. To ensure effective pressure transmission, the diaphragm thickness should jāuztur no 0 . 025 mm un 0,2 mm.
Standarta attālās atloka diferenciālā spiediena raidītāji parasti izmanto 0 . 08 mm diafragmu.
Augstas temperatūras un augsta vakuuma lietojumprogrammām nepieciešama biezāka diafragma, parasti ap 0 . 2 mm.
Metināšanas process diafragmas mērīšanai
Mērīšanas diafragma tiek metināta pie atloka, lai veidotu spiedienu noslēgtu dobumu, tāpēc metinājumam jābūt bez noplūdes . Metināšanas kvalitāte tieši ietekmē noplūdes ātrumu . Parastās metināšanas metodes ietver lasera metināšanu, loka metināšanu un pretestības metināšanu .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Lāzera metināšana piedāvā koncentrētu enerģiju, samazinot grumbiņas vai bojājumus diafragmam . Tomēr tā metināšanas pieeja punktu staru kūļa rezultātā var izraisīt nepietiekamu iespiešanos vai nokavētās metināšanas, izraisot noplūdi .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Loka metināšana nodrošina vienveidīgāku un uzticamāku metinājumu, bet tās augstā un izkliedētā enerģija var sadedzināt caur plānām diafragmām . Bieži tiek pievienots biezāks kompresijas gredzens, lai palīdzētu metināšanas procesam .
Pretestības metināšanu parasti izmanto īpašām diafragmas . Tas ģenerē pretestības siltumu starp diafragmas iekšējo virsmu un atloka ārējo virsmu, sasniedzot saplūšanu, nesabojājot diafragmu . Šī metode ir ideāla, kad atloks un diafragm materiāli atšķiras, novēršot koroziju metinātā metālā savienojumā {2.
Mērīšanas diafragmas lielums
Papildus biezumam diafragmas diametrs ietekmē arī spiediena pārraidi . Procesa spiediens iedarbojas uz diafragmu, un tā diametrs tieši ietekmē spēku, kas virza aizpildīšanas šķidrumu .
Lielāks virzītājspēks uzlabo raidītāja . dinamisko reakciju
Mazāks virzītājspēks (īpaši diapazoniem zem 10 kPa) noārdās dinamiskā atbilde . Diametra diametra palielināšana var mazināt šo problēmu .
Tomēr diafragmas lielumu ierobežo atloka gofrēšanas diametrs . Pārmērīgs lielums var izraisīt kalibrēšanas un uzstādīšanas problēmas . Tāpēc daži ražotāji iesaka:
Izvairīšanās no atlokiem, kas ir mazāki par DN25 attālinātā atloka diferenciālā spiediena raidītājiem .
Izmantojot DN50 vai lielākus atlokus produktiem, kuru diapazons ir mazāks par 40 kPa, lai nodrošinātu pietiekamu diafragmas lielumu uzticamai spiediena pārraidei .
