インパルスチューブは、 補助装置、コンバータ、圧力計、圧力/真空センサーなど、パイプライン作業環境の制御および測定機器とともに使用されます。 デバイスはプロセス パイプラインにインストールされます。 一部の機器と接続可能 自動化システム。 作業環境の温度は、測定機器との相互作用に必要なレベルまで下げられます。 圧力サージを軽減し、振動を排除します。
パイプラインに接続する導圧管には、ねじ込み式と溶接式の 2 つの設計オプションがあります。 おかげで この装置制御装置や測定装置の悪影響に対する耐性が高まります。 気候条件、積極的な労働環境。 加熱ポイントの機器の一部として、加熱ネットワークの分野で広く使用されています。
導圧管は圧力を除去し、圧力と作動媒体の流れを調整する装置と導圧管との間の接続を提供します。 考えられています アクセス可能な方法で高温環境の測定を行う（測定および制御装置が高温の液体を扱うように設計されていない場合）。
装置の有効性はその長さによって決まります。温度を80度下げるには1メートルで十分です。 一般的な製造材料は銅と鋼です。 衝撃管のサイズの材質依存性の表:
チューブの一端は作動媒体を備えたパイプラインまたは装置に接続され、もう一端は 測定器。 圧力源との接続側のねじはG1/2、センサとの接続側はセンサのねじに準じます。
インパルスチューブの選択は、動作条件と計画された接続によって完全に決定されます。 さまざまな長さの雌ねじと雄ねじが用意されています。 典型的な銅の修飾は、87 bar 以内の圧力のシステムで機能します ( 許容圧力取り付け金具のあるエリアでは - 30 bar)、設置に便利です。 素材の柔らかさにより、デバイスに与えることができます。 必要なフォームそして、チューブを恒久的に配置されたモニタリング装置まで送ります（追加のツールを使用せずに）。
標準長さチューブ - メートル、あらゆる接続オプションを使用して、あらゆる長さの変更を製造することが可能です。 必要な長さが不明でも購入可能です。 明らかに長いパイプを購入し（端に接続が準備されている）、取り付け中に余分な部分を切り取り、切り込みをクランプ継手で固定します。
導圧管は、圧力を除去し、導圧管を流量調整器と圧力調整器に接続するために使用されます。 これとは別に、もうひとつ、 安価なオプションのためのソリューション 高温測定環境。 導圧管が 1 メートルごとに媒体の温度が約 80 度下がります。 通常、鋼鉄または銅製の衝撃管が使用されます。 圧力源に接続されているインパルスチューブの一端には、G1/2 取り付けに最も便利なネジがあり、センサーまたはレギュレーターに接続されているもう一端には、機器のネジに一致するネジが付いています。
たとえば、圧力センサーの取り付けを容易にするために、AKVA-KIP 社は、圧力を供給するための任意の長さのねじ付き内部および外部接続を備えたインパルス チューブ (銅) を提供しています。 銅管は最大 87 bar の圧力に耐えることができ、簡単に曲げることができるため、 特別な努力そして 追加ツール圧力タッピングポイントからデバイスまでの所定の位置に置きます。
特徴:
銅管:10x1
圧力 (最大): 87 bar (ねじ込み継手の場合は 30 bar)
温度: -25+210℃
プロセスおよびデバイスへの接続スレッド: G1/2、G1/4、G3/8 (要求された場合、内部または外部を示します)
価格は、長さ 1 メートル、G1/2 ネジ付きの導圧管の場合に表示されています。
長さ: 1 メートル (任意の長さのチューブの生産の注文を受け付けます。コストと生産時間の計算については、会社の担当者にお問い合わせください)
横河電機は、圧力伝送器 EJX シリーズに特化して、詰まりを診断し、導圧管加熱システムを制御する機能を開発しました。 この記事では、FOUNDATION フィールドバスおよび HART プロトコルを使用したデジタル通信による高度な診断機能について説明します。
横河電機 CIS LLC、モスクワ
導入
制御機器や計測機器には、プロセスの異常を予防できる診断機能を搭載するとともに、その拡張の可能性を備えていることが前提となります。 さまざまなパラメータに基づく診断情報 物理的プロセス機器による測定とそのさらなる使用により、ユーザーは日常的なメンテナンスの量を減らし、その実装コストを削減することができます。 高度な診断機能を備えた機器により、プロセス制御機能が強化され、生産コストが削減されます。 メンテナンス (1).
横河電機 EJX シリーズ圧力トランスミッタは、プロセス圧力をセンサーに伝達するために使用される導圧管の詰まりを診断し、プロセス接続部の導圧管加熱システムの状態を監視します。 最初の機能である導圧管の詰まりの検出は、導圧管内で発生する作動媒体の圧力変動の利用に基づいています。 もう 1 つの機能は、衝撃管加熱システムの制御であり、対応する温度勾配の使用に基づいて、管内の媒体の冷却を防ぐように設計されています。 熱抵抗センサーの内部。 この機能を自己診断機能に対して、EJXシリーズ圧力センサの高度診断機能と呼びます。 図では、 図１に診断機能の構成を示す。
米。 1. EJXシリーズの診断機能の構成
YOKOGAWAの専用技術レポート(2)、(3)では、専門家がさらに詳しく学ぶことができます。 詳細な説明上記の機能とその動作原理。
高度な診断機能の概要
EJX シリーズ差圧、絶対圧、圧力トランスミッタの診断機能が強化されました。 過圧、温度だけでなく、以下で説明する特別なアルゴリズムを使用してプロセス環境の状態を監視することにより、異常なプロセス状態を検出することが可能になります。
導圧管の詰まりの検出
圧力センサーは、インパルスチューブを通じて供給されるプロセス流体の圧力を測定します。 プロセス出力をトランスミッターに接続するインパルスチューブは、プロセス圧力を正確に伝達する必要があります。 たとえば、膨張中に液体で満たされたチューブ内にガスが蓄積したり、チャネルが詰まったりすると、圧力変動が発生し、ガスが不正確に伝達され始め、測定誤差が増加します。 それが理由です 必要な条件正確な測定は、導圧管が詰まったときの圧力変動の振幅を低減するために、管の詰まりを判断するための高度な機能を備えたセンサーを使用する可能性です。つまり、圧力変動の振幅の減衰の程度を取得した初期値と比較することによって可能になります。中の圧力を測定するとき 通常の状態.
図では、 2 件表示 通常のインストールセンサー用衝撃管 差圧通常状態と遮断中の圧力変動の振幅の変化を示す概略図。
米。 2.差圧センサー用導圧管の設置と圧力変動振幅の減衰
導圧管加熱システムの状態の監視
推進管の温度を維持するために必要な蒸気とヒーターの温度は、カプセルとセンサーアンプの温度に基づいて決定されるフランジ温度を測定することによって制御されます。 図では、 3件提示 標準的なデザイン導圧管用の加熱システム。 銅管蒸気、導圧管用、 断熱材、図では。 図 4 は、カプセルとアンプの温度に基づいてフランジ温度を推定できるグラフを示しています。
米。 3.導圧管加熱システム
米。 4.カプセルとアンプの温度に基づくフランジ温度の推定
EJXシリーズ圧力センサの高度な診断機能の適用
EJXシリーズ圧力センサは側面の導圧管の詰まりを診断できます 高圧、 側面上 低圧または両側にあります。 これは、差圧、高圧側静圧、および低圧側静圧を同時に測定できるマルチパラメータのシリコン共振検知素子を使用することによって可能になります (4)。 したがって、EJXシリーズ圧力センサは、差圧測定やレベル検出だけでなく、圧力測定側の導圧管の詰まり検出も同様の測定原理で設計されています。 これらの助けを借りて、任意の設計形状のフランジの温度を制御できます。これは、温度がカプセルとアンプの温度に基づいているためです。
高度な圧力トランスミッタ診断は、FOUNDATION フィールドバスおよび HART デジタル通信プロトコルをサポートするすべてのモデルで利用できます。 テーブル内 EJX シリーズ圧力センサーのモデルと各モデルの詰まり検出オプションのリストを示します。
表1。 EJXシリーズの機種と適用可能な詰まり検知対象物
テーブル内 図 2 は、FOUNDATION フィールドバスと HART という 2 つのデジタル通信プロトコルの高度な診断機能を備えたセンサーの特性を示しています。 違いは診断アラーム出力の目的やアラーム設定数などにあります。
表 2.高度な診断機能の特徴
高度な診断データ処理
図では、 表 5 は、高度な診断データを処理するときに実行されるアクションのシーケンスと表を示しています。 図 3 は、対応する診断に関連する出力パラメーターを示しています。
米。 5.高度な診断アルゴリズム
表3.診断関連の出力
横河電機の圧力センサ EJX シリーズは、差圧、高圧側静圧、低圧側静圧の変化を 100ms または 135ms ごとに検出し、そのデータに基づいて統計処理することで導圧管の詰まりを診断します。 。 診断期間ごとに 重要な特性圧力変動の相関関係に基づいて、公称値と診断値の変動率と詰まりの度合いを求めます。 診断期間は適切な設定を通じて変更できることに注意してください。
導圧管加熱システムの状態を1秒間隔で監視し、カプセルとアンプの温度からフランジ温度を求め、その値を上下のしきい値と比較することで適切な推定を行います。
システムがすべてのパラメータを評価する際に、必要な診断パラメータが選択され、アラーム出力設定に従って、結果の診断結果が表示されます。
FOUNDATION フィールドバス通信プロトコルを使用する場合、診断アラームはステータス出力値だけでなく、機能ブロックのアナログ入力 (AI) 出力にも表示されます。 HART 通信プロトコルを使用する場合、利用可能な出力は遮断および緊急遷移だけではありません アナログ信号 4～20mAですが接点出力もあります。
以下に、導圧管の詰まりを診断し、導圧管加熱システムの状態を監視するときに実行される基本手順を説明します。
導圧管の詰まり診断アルゴリズム
導圧管の詰まりを診断するプロセスの主な手順は、圧力変動を監視することです。 詰まりは、現在のプロセスの圧力変動値と動作圧力に対応する公称値を比較することによって判断されます。 基本的に差圧や静圧が高いと変動値も大きくなるため詰まり検出処理は安定します。 ただし、粘度係数が 10 cSt を超える高粘度のプロセス流体のレベルまたは圧力を測定する場合、または測定対象の媒体が気体の場合は、圧力変動の値を考慮する必要があります。測定誤差が発生しないように、高くしないでください。
詰まり診断は、公称値の設定、状況をシミュレーションして詰まり検出を確認、実際の状態で詰まりを検出するという順序で実行されます。 チューブ詰まり状況のシミュレーションは、3 バルブマニホールドまたは 遮断弁、衝撃管に取り付けられています。
この場合、圧力変動の公称値は非常に大きくなります。 診断を行うためには、圧力変動値の下限値を選択する必要があります。 診断は、圧力変動値が指定された最小制限を超えた場合にのみ可能です。
診断機能のパラメータは、横河電機が開発した統合デバイス管理ソフトウェアパッケージ PRM (Plant Resource Manager) および Versatile Device Management Wizard FieldMate ソフトウェアパッケージを使用して設定します (5)、(6)。
導圧管加熱システムの状態を監視するアルゴリズム
フランジ温度はカプセルとセンサーアンプの温度に基づいて決定されるため、その計算には適切な係数を決定する必要があります。
これを行うには、診断手順を実行する前に、フランジを加熱してその温度を測定する必要があります。 この後、結果の係数がデバイスに設定され、高温と低温のアラームしきい値も設定されます。
アラーム アラート選択アルゴリズム
図では、 図 6 に、HART プロトコルを使用した通信タイプの圧力センサーのアラームを選択するための図を示します。 結果の詰まり診断とフランジ温度エラーは Diag Error パラメータに保存され、結果の出力と表示は Diag Option によって決定されます。
米。 6.アラーム（HARTプロトコルによるデジタル通信用）
FOUNDATION フィールドバス通信プロトコルを使用する場合、診断結果は DIAG_ERR パラメータに含まれ、出力データは DIAG_OPTION パラメータによって決定されます。
高度な診断のためのグラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI)
デバイスタイプマネージャー (DTM) ソフトウェア FieldMate は、図 1 に示す特別なユーザー インターフェイスを備えています。 これを利用して、さまざまなセンサーパラメータが設定および監視されます。 GUI インターフェイスにより、詰まり診断やフランジ温度係数の公称値を簡単に取得でき、アラーム保護の選択も容易になります。
米。 7。システムインターフェース例
圧力スイング値と詰まりレベルは、FieldMate ソフトウェアの Device Viewer タブで観察および制御できます。 図では、 図８は、これらのタブの例を示す。 バルブを回すと発生する診断データの変化は、詰まり診断の設定時に実行される詰まり調整中に視覚化できます。
米。 8. Device Viewerでの診断情報画面と変更情報の例
結論
記事で説明されているデバイスを使用した結果得られた診断情報をアーカイブし、さらに分析することで、正確な診断と技術プロセスの制御が可能になります。 これは、EJX シリーズ圧力センサと横河電機の統合デバイス管理ソフトウェア パッケージ PRM (Plant Resource Manager) の使用によって実現されます。
増加したため、 最近各種操作量 技術的プロセス製造現場では、機能と測定精度を向上させるために、高度な診断機能を備えた機器が必要です。 YOKOGAWAの製品は、上記の要件をすべて満たすだけでなく、最高レベルのソリューションの実現を可能にします。
超音速および極超音速でのガス流を得るために、作動ガスの流出はプレチャンバーの閉じた容積から発生します。 ダイアフラムはノズルの亜音速部分に取り付けられており (図を参照)、プレチャンバーをパイプのガス力学的経路から分離します。 プレチャンバーは圧縮ガスで満たされ、パイプの残りの部分には真空 (101 Pa) が形成されます。 コンデンサバンクまたはプレチャンバー内の誘導貯蔵庫の強力な放電の結果として、作動ガスが加熱され、その温度と圧力が上昇します。 T 0 ≈(35)*10 3 K および p 0 ≈(23)*10 8 Pa. この後、ダイヤフラムが壊れ、ガスがノズルを通って作動部に流れ込み、さらに真空タンクに流れ込みます。 ガスの流出には、ガスの膨張とパイプ壁への熱損失の両方により、プレチャンバー内の圧力と温度の低下が伴いますが、動作モード中の作動部分では時間の経過とともに実質的に変化せず、決定されます。主に出口ノズルとクリティカルセクションノズルの面積の比率によって決まります。 動作モード（インパルス - 名前の由来）の継続時間 それ。は 50 x 100 ms であり、さまざまなタイプの空力テストを実行するのに十分です。
高密度の高温ガスをパイプ要素やモデルに短時間曝露することで、パイプやモデルの構造や測定機器に使用される材料に対する厳しい制限がなくなり、複雑な冷却システムの使用が不要になり、コストが大幅に簡素化され削減されます。実験を行うこと。
で それ。非常に大きなレイノルズ数を取得することが可能であるため、 それ。モデルのテストを許可する 航空機自然に近い状態で。 しかし、流れの不安定性や、電極やプレチャンバー壁の破壊生成物によるガス流の汚染により、可能性が制限されます。 それ。
A.L.イスクラ。
百科事典「航空」。 - M.: ロシア大百科事典。 スヴィシチェフ G.G. 1998年。
他の辞書で「インパルスパイプ」が何であるかを見てください。
導圧管- 超音速および極超音速のガス流を生成するための風洞。そこでは作動ガスの流出がプレチャンバーの閉じた容積から発生します。 ノズルの亜音速部分にはダイヤフラムが設置されており、副室と副室を隔てています。 テクノロジー百科事典
導圧管の図。 超音速および極超音速のガス流を生成する衝撃管風洞。そこでは作動ガスの流出が密閉容積の予室から発生します。 ノズルの亜音速部分には…… 百科事典「航空」
磁気パルス溶接- パルスの影響により溶接される部品が衝突し、接続が行われる圧力を使用した溶接 磁場。 [GOST 2601 84] [12 か国語の建設用用語辞典 (VNIIIS... ... 技術翻訳者向けガイド
磁気パルス溶接- 46. 磁気パルス溶接 圧力を使用した溶接。パルス磁場の影響により、溶接される部品の衝突の結果として接続が行われます。 出典: GOST 2601 84: 金属の溶接。 規約と...
GOST R ISO 857-1-2009: 溶接および関連プロセス。 辞書。 パート 1. 金属溶接プロセス。 用語と定義- 用語 GOST R ISO 857 1 2009: 溶接および関連プロセス。 辞書。 パート 1. 金属溶接プロセス。 用語と定義 元の文書: 6.4 自動溶接: すべての作業が機械化される溶接 (表 1 を参照)。 規範および技術文書の用語を収録した辞書リファレンスブック
GOST 23769-79: 電子機器および電子レンジ保護装置。 用語、定義、および文字- 用語 GOST 23769 79: 電子機器およびマイクロ波保護装置。 用語、定義、および 文字の指定元の文書: 39. π 型の振動 NDP。 逆位相型振動 高周波電圧が印加される振動の一種。 規範および技術文書の用語を収録した辞書リファレンスブック
