Przetworniki ciśnienia są zwykle uważane za instrumenty podstawowe, „zbieracze danych” w obiektach przemysłowych, zapewniające znormalizowane sygnały wyjściowe. Jednak z punktu widzenia pomiaru ciśnienie nie jest niezależną zmienną procesową, ale bezpośrednim odzwierciedleniem stanów hydrostatycznych i hydrodynamicznych płynu. W oparciu o tę podstawową zasadę pomiary z przetwornika ciśnienia mogą bez konieczności dodawania dodatkowych czujników wyznaczać kluczowe parametry, takie jak poziom cieczy, gęstość i przepływ. Te ukryte wartości umożliwiają wysoce niezawodne rozwiązania pomiarowe w złożonych systemach przemysłowych.
Hydrostatyczny pomiar poziomu
W przypadku cieczy w stanie stacjonarnym lub prawie-stacjonarnym ciśnienie statyczne na dowolnej głębokości można wyrazić jako P=P₀ + ρgh. Gdy ciśnienie fazy gazowej P₀ jest znane lub można je wyeliminować jako zmienną, sygnał wyjściowyprzetwornik ciśnieniawykazuje liniową zależność od wysokości poziomu cieczy. Na tę metodę pomiaru nie wpływa piana, kondensacja pary ani wahania powierzchni, dzięki czemu nadaje się ona do środowisk mediów o wysokiej temperaturze, wysokim ciśnieniu i silnej korozyjności. W pomiarach przemysłowych należy zwrócić uwagę na stabilność gęstości medium i długoterminową- niezmienność wysokości punktu poboru; w przeciwnym razie bezpośrednie zastosowanie może wprowadzić systematyczne błędy pomiarowe.
Pomiar poziomu ciśnienia różnicowego
W zamkniętych pojemnikach pomiar jednopunktowy-często nie spełnia wymagań dotyczących dokładności poziomu cieczy. Stosując przetwornik różnicy ciśnień z górnym i dolnym kranem ciśnienia, można wyeliminować ciśnienie w fazie gazowej, zachowując jedynie statyczną różnicę ciśnień generowaną przez poziom cieczy. Ten schemat pomiarowy ma ogólne zastosowanie do średnich zbiorników magazynujących, takich jak reaktory, zbiorniki fermentacyjne i bębny parowe kotłów. W przypadku mediów o wysokiej-temperaturze, krystalizujących lub lepkich często wymagany jest system kapilar z podwójnym zdalnym uszczelnieniem, aby zapewnić dokładny pomiar i stabilną transmisję sygnału.
Obliczanie gęstości
Podstawowa zasada pomiaru właściwości medium za pomocą aprzetwornik ciśnieniaopiera się na statyce płynów. Trend zmian gęstości można wywnioskować mierząc ciśnienie przy ustalonej wysokości poziomu cieczy. Podstawowa logika wynika z ρ=ΔP / (gh). Biorąc pod uwagę, że wysokość poziomu cieczy można kontrolować lub precyzyjnie mierzyć, metoda ta umożliwia ciągłe monitorowanie gęstości. Przekształca wielkość nieelektryczną (gęstość) w standardowy sygnał elektryczny (np. 4-20 mA), który można łatwo przesyłać na duże odległości i precyzyjnie mierzyć. Dzięki wieloparametrowym algorytmom fuzji i technikom dynamicznej kalibracji można monitorować gęstość online z dokładnością od ±0,1% do ±0,5% w warunkach przemysłowych. Technologia ta ma znaczącą wartość inżynieryjną w dozowaniu środków chemicznych, transporcie szlamu i nowych systemach elektrolitów energetycznych.
Pomiar przepływu przy różnicy ciśnień
Logika stojąca za pomiarem przepływu przy różnicy ciśnień jest taka, że zmiana prędkości płynu w urządzeniu ograniczającym (takim jak kryza, zwężka Venturiego lub dysza) powoduje różnicę ciśnień. Ta wartość różnicy ciśnień ma ostateczny związek funkcjonalny z natężeniem przepływu. Mierząc tę różnicę ciśnień za pomocą przetwornika różnicy ciśnień, można uzyskać pośredni pomiar przepływu. Chociaż nowoczesne przepływomierze są dostępne w różnych typach, pomiar przepływu przy różnicy ciśnień, ze względu na wysoki stopień standaryzacji i szeroki zakres stosowanych warunków, nadal zajmuje ważną pozycję w pomiarach przepływu pary, gazu i-mediów o wysokiej temperaturze. Jego głównym elementem pomiarowym pozostaje przetwornik ciśnienia.
