گسترهی وسیعی از تجهیزات و ابزار اندازهگیری فشار و دما وجود دارد، با قابلیتها و مشخصات فنی بیشمار. موقع انتخاب بهترین ابزار برای کاربرد خود، نکات انتخاب تجهیز اندازه گیری دما و فشار را در نظر بگیرید تا ناکارآمدهای احتمالی، خطاها و اشتباهات پرهزینه و از بین رفتن منابع در آینده، جلوگیری کنید. چک لیست نکات اصلی را مرور کنید تا بتوانید ابزار اندازهگیری دما یا فشاری را انتخاب کنید که عملکرد و طول عمر مناسب را برای کاربرد مورد نظر شما ارائه کند.
دقت و درستی
در کاربرد شما، دقت و درستی چقدر مهم است؟ در برخی کاربردهای صنعتی، تکرارپذیری شاید مهمتر از دقت و درستی باشد. خطیپذیری و هیسترزیس در کاربردهایی که فشارهای فرآیند به شدت متغیر است، ممکن است نسبت به دقت و درستی، از اهمیت بالاتری برخوردار باشد.
اگر دقت عاملی بسیار مهم است، مثلا در کاربردهای فشار تفاضلی پایین مهم، باید ابزاری را انتخاب کنید که پاسخگوی این نیازمندیها باشد. به طور مثال، برای کاربرد اندازهگیری دما، به جای RTD (دستگاه اندازهگیری مقاومتی دما)، یک ترموکوپل شاید انتخاب بهتری باشد، چون مقرون به صرفهتر و مقاومتر است و در بازهی وسیعتری اندازهگیری میکند، در حالتی که یک RTD شاید زمانی انتخاب شود که دقت، تکرارپذیری و پایداری درازمدت، عوامل مهمتری هستند.
بازهی اندازهگیری
بازهی یک تجهیز، باید با نیازمندیهای کاربرد هماهنگ و مطابق باشد.
به طور مثال، برای تضمین کنترل مطلوب و نظارت بر بخارها، یک دستگاه یا واحد بازیابی بخار باید تجهیزات و ابزاری قابل اطمینان داشته باشد که بتوانند با دقت لازم، فشار پایین را اندازهگیری کنند. در سمت دیگر طیف، اگر کاربردی با فشار بالا دارید، همچون واترجت (جت آبی)، لازم است که تجهیزی داشته باشید که بتواند فشارهای بین 60,000 تا 80,000 psi را اندازهگیری کند.
محیط: لرزش، پالسی شدن، نواحی خطرناک
محیطِ کاربرد، از مسائل مهمی است که باید در هنگام انتخاب ابزار اندازهگیری دما یا فشار، مورد نظر قرار داد. جنس و متریالهای ساخت را میتوان برای شرایط سخت محیطی تعیین و مشخص کرد، یعنی در مکانهایی که تجهیزات ممکن است در معرض دما یا آب و هوای شدید یا سیالات خورنده قرار بگیرند. برای رسیدگی به کاربردهایی که پالسی شدن یا لرزش، عواملی موثر هستند؛ از سیالات پرکننده، پوینتر نشانگر حداکثر، اوریفیس یا اسنابر میتوان استفاده کرد.
لرزشی که به خاطر پمپها، موتورها و دیگر تجهیزات چرخشی ایجاد میشوند، میتواند به استهلاک بیش از حد و خرابی احتمالی زودتر از موعد قطعات داخلی ابزار اندازهگیری دما یا فشار منجر شود. لرزش همچنین باعث سختی در خوانش ابزار منجر میشود، چون پوینتر نوسان میکند. یکی از رایجترین دلایل خرابی، این است که به شکل پیوسته، در معرض لرزش باشد.
پالسی شدن فرآیند میتواند در زمان تخلیهی پمپها و همچنین کار کردن شیرها رخ بدهد. اکثر کاربرها فرض میکنند که مایع پرکنندهی کیس (پوشش) ابزار، کاملا مشکل پالسی شدن را حل میکند.
اگرچه مایع پرکنندهی کیس کمک میکند که آثار پالسی شدن تعدیل شود، معمولا کاملا این وضعیت فرآیند را حل نمیکند. دمپنرهای پالسی شدن در آپاستریم ورودی تجهیز نصب میشوند. برخی کاربردهای رایج عبارتند از اسنابر نوع پیستون، اسنابر فلزی سینترد یا محدودکنندهی در-جریان (in-flow) رزوهای در ورودی تجهیز.
یک شیر سوزنی نصبشده در آپاستریم تجهیز که اصطلاحا pinched down شده یا مقدار کمی باز شده است، یک راه حل رایج برای حل مسالهی
پالسی شدن است. توصیه نمیشود که تنها به یک شیر سوزنی برای حل مساله پالسی شدن اکتفا کنید، چون کاربر ممکن است ناخواسته شیر را باز کند و در نتیجه محدودیت دبی را خنثی سازد. در سیالات تمیز (گازها یا مایعات با چسبندگی پایین) یک محدودکنندهی دبی/اوریفیس رزوهای یا یک اسنابر فلزی سینترد، موثرترین روش برای حل مسالهی پالسی شدن است. در سیالات کثیفتر و چسبندگی بالاتر، معمولا یک اسنابر پیستونی توصیه میشود.
در محیطهای خطرناک، کاربر باید نیازمندیهای FM و CSA و ATEX را برای دستگاههای الکترونیکی اندازهگیری در نظر بگیرد. شاید نیاز باشد که کاربر، از رویکردهای متنوع کاربرد آگاه باشد، که میتواند شامل چنین مواردی شود: نصبهای ذاتا ایمن (IS) یا نصب ضد انفجار و غیر احتراقپذیر.
عوامل دمایی
در هنگام انتخاب ابزار اندازهگیری مهم است که دمای محیطی و دمای فرآیند را در نظر بگیرید. به طور مثال، برای گیجهای فشار، برای هر 100°F شیفت در دما از آنجایی که گیج در آن کالیبره شده است، کاربر دو درصد خطای بیشتر در خوانش را تجربه خواهد کرد.
علت این مساله، تغییر در قابلیت ارتجاعی یا نرخ فنر المان لوله بوردون با دماست. سخت است که تاثیر دمای محیطی را از بین ببریم، اما میتوان به تاثیر دمای فرآیند رسیدگی کنیم. در مورد دماهای فرآیند بالا رفته، لازم است که کاربر حرارت را قبل از آنکه با المان اندازهگیری تجهیز در تماس قرار بگیرد، پراکنده و حذف کند. در کاربردهایی که کاربر بخار را اندازهگیری میکند، راه حل رایج، نصب سیفونهای کویل یا پیگتیل (pigtail) برای پراکنده
ساختن و حذف گرمای دماست.
یک رویکرد رایج دیگر، نصب یک دیافراگمسیل با کاپیلاری است تا تجهیز از منبع حرارت بالا جدا شود. آپشنها و حالات بسیاری با سیالات پرکننده در سیل و سیستم کاپیلاری وجود دارد که میتواند دماهای بالا رفتهی فرآیند را تحمل کند. در شرایط محیطی به شدت سرد، شاید لازم باشد که کاربر، تجهیزات خود را پیمایش حرارتی (heat trace) کند. دو روش رایج پیمایش حرارتی، عبارت است از الکتریکی و بخار.
برای کاربردهای اندازهگیری دما، متریالهای استفاده شده در RTD و ترموکوپل ، محدودیتهای دمایی دارند که ممکن است در نظر گرفتن این مساله، مهم باشد. المان سنسینگ استفاده شده در RTDها معمولا شامل یک فیلم یا سیم پلاتین، یک پوشش سرامیکی و سیمان یا شیشه سرامیکی برای سیل کردن المان سنسینگ و حمایت از سیم المان میشود. در حالت کلی، المانهای سنسینگ پلاتین میتوانند دمایی تا سقف تقریبا 1200°F را تحمل کنند. از دیگر متریالها همچون نیکل، مس و آلیاژ نیکل/آهن هم میتوان استفاده کرد، از طرفی، محدودههای دمایی آنها مقداری پایینتر از پلاتین است.
ترموکوپلها، روش رایج دیگری برای اندازهگیری دمای فرآیند هستند، اما کاربر باید از محدودیتهای دمایی آنها نیز آگاه باشد.
نیازمندیهای نصب و موقعیت
موقعیت تجهیز در فرآیند، ممکن است اهمیت قابل توجهی داشته باشد. در اغلب مواقع، تجهیز باید در مکان و موقعیتی نصب شود که برای رابط کاربر، راحت و راه دست نیست. راه حلهای احتمالی عبارتند از: بکارگیری تبدیل swivel (مفصل گردان) در ورودی تجهیز برای اینکه تجهیز بیشتر به سمت کاربر بچرخد، دیافراگمسیلها و کاپیلاری برای نزدیکتر آوردن نشانگر به کاربر یا ترانسمیترها را میتوان نصب کرد تا یک سیگنال رایج و پراستفاده، به یک دستگاه گیرنده همچون یک نشانگر دیجیتال یا PLC مخابره (ترانسمیت) شود.
نوع سیال فرآیند
سیالات فرآیند که معمولا اندازهگیری میشوند، عبارتند از گاز، مایعات و بخارها که میتوانند خورنده یا بیخطر باشند. از نظر متریالهای بکار رفته، در زمینهی سازگاری شیمیایی، باید احتیاط و توجه زیادی را مورد نظر قرار داد.
نوع نشانگری یا بازخورد مورد نظر
تقریبا در تمام متغیرهای اندازهگیریشده، کاربر میتواند رویکردی مکانیکی یا الکترونیکی را برگزیند.
در یک رویکرد مکانیکی، کاربر معمولا نیازمند یک نشانگر محلی است. مثالها عبارتند از: یک گیج فشار یا دماسنج بیمتال که یک خوانش صفحهای عقربهای یا پوینتری را ارائه میکند. دیگر مثالها عبارتند از یک گیج سطح (لِول گیج) یا فلومتر (دبیسنج) که نشانگر سطح را ارائه میکند.
در یک رویکرد الکترونیکی، میتوان یک ترانسمیتر یا یک سوییچ را به کار گرفت تا یک سیگنال پراستفاده و رایج را برای نظارت و کنترل از راه دور، به دستگاه گیرنده ارائه کند.