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Medidor de fluxo

Como escolher o selo de diafragma para instrumentos de pressão?


Procedimentos modernos de manufatura de processo exigem cada vez maior precisão e confiabilidade de seus instrumentos de medição de pressão e, em algumas aplicações, onde há considerações químicas ou de higiene, pode ser necessário isolar o instrumento de medição de pressão do meio de processo.

Diaphragm Seal pressure gauge


Esse isolamento é obtido usando um diafragma sensível à pressão feito de um material resistente ao meio do processo e contido em um sistema montado na base do instrumento. O espaço entre o diafragma e o elemento de medição é então evacuado, preenchido com um fluido de enchimento adequado e selado. A pressão do processo exerce uma força na face exposta do diafragma e, à medida que o diafragma se flexiona, ele empurra para dentro e comprime o fluido que é canalizado diretamente para o elemento de medição.

Vedação de Diafragma / Aplicação de Selo Químico

Saber qual processo requer o uso de um selo de diafragma é fundamental para manter a integridade e prolongar a vida útil do instrumento. Normalmente, um diafragma é necessário nas seguintes condições:

  • Quando o meio do processo é corrosivo para as peças de trabalho de um manômetro ou transmissor padrão.
  • O meio do processo é viscoso ou contém partículas sólidas que podem fazer com que a entrada fique bloqueada.
  • O meio do processo é propenso a solidificar ao longo do tempo, por exemplo, pode congelar à medida que a temperatura cai ou pode secar à medida que seca.
  • É importante eliminar a formação de bactérias na conexão do processo, como em aplicações de alimentos e bebidas.

Problemas potenciais ao selecionar um selo de diafragma

Evitar erros comuns aumentará as chances de selecionar e instalar com sucesso um selo de diafragma.
* Um diafragma que é muito pequeno em diâmetro ou não é flexível o suficiente para permitir a expansão térmica natural do fluido de enchimento, levando a mudanças de zero e falsas leituras de pressão.
* O processo ou temperatura ambiente excedem a faixa de serviço aceitável do fluido de enchimento.
* Em aplicações de pressão diferencial, leituras diferenciais muito pequenas podem não ser possíveis devido à quantidade de força necessária para acionar o diafragma e o elemento de medição.
* A inércia do fluido de enchimento é maior que a força necessária para mover o elemento de medição.
* O comprimento e o diâmetro interno do capilar em combinação com a viscosidade do fluido de enchimento criam resistência, elevando o tempo de resposta do sistema a níveis inaceitáveis.
* A temperatura do processo pode influenciar a temperatura ambiente próxima ao processo.
* Deve-se tomar cuidado ao especificar um sistema de vedação para medir vácuo ou alta pressão de vácuo. Enquanto eles funcionam normalmente para a maioria das aplicações de vácuo padrão, à medida que a pressão se aproxima de um vácuo perfeito, níveis de precisão aceitáveis se tornam mais difíceis de alcançar.

Características funcionais

A precisão do selo do diafragma a 20 ° C pode variar de acordo com as propriedades químicas e esses valores devem ser adicionados à classe de precisão do instrumento. A precisão do vácuo, no entanto, não pode ser garantida além de -0,85 bar em execuções padrão. Isso se deve ao fato de que a maioria dos fluidos de enchimento contém quantidades microscópicas de ar ou gases aprisionados, que tendem a se expandir significativamente à medida que uma pressão de zero absoluto é aproximada. Essa expansão afeta o elemento de medição no instrumento.

Influência da temperatura

O sistema completo de detecção de pressão é preenchido com um fluido de enchimento de processo apropriado a uma temperatura específica (geralmente 20 ° C) chamada temperatura de referência. Um aumento ou diminuição da temperatura ambiente ou do fluido do processo faz uma variação proporcional no volume do fluido de enchimento. Consequentemente, isso tem um impacto na pressão interna do sistema de sensor fechado que pode resultar em um erro zero no instrumento. Para minimizar isso, é necessário compensar a variação de volume causada pela temperatura. Diafragmas de pequeno diâmetro podem compensar apenas uma pequena variação de volume. Sugere-se utilizar, de acordo com as condições do processo, selos químicos com diafragmas do maior diâmetro possível. Além disso, quando a temperatura do processo excede 150 ° C, mas é inferior a 250 ° C, é necessário instalar o instrumento com uma torre de resfriamento para evitar os efeitos da transmissão térmica entre o selo do diafragma e o instrumento. Acima de 250 ° C, uma linha capilar deve ser usada para proteger o instrumento de altas temperaturas de processo.

O fluido de enchimento utilizado é muito importante para a faixa de aplicação de temperatura do selo químico, portanto, as temperaturas mínima e máxima do meio de processo devem ser consideradas. Além disso, o fluido de enchimento deve ser compatível com o meio, especialmente para meios como oxigênio ou para aplicações na indústria alimentícia. Isto é importante no caso de o diafragma se romper e como resultado o fluido de enchimento é capaz de se misturar com o meio do processo.

Instrumentos de Medição de Pressão com Capilar

O uso de um capilar permite a leitura remota do instrumento e limita os efeitos da temperatura do processo (acima de 250 ° C) na precisão do instrumento. Um comprimento capilar de 500 mm é normalmente adequado para manter a temperatura do instrumento próxima ao valor ambiente.

O comprimento do capilar deve ser o mais curto possível. É aconselhável não exceder os seis metros, porque a variação da temperatura no comprimento do capilar pode influenciar a precisão e o tempo de resposta.

Os instrumentos de pressão com um capilar exigem um flange ou suporte adequado para montagem em parede ou painel para montagem do manômetro ou transmissor. Uma diferença de altura entre o instrumento de pressão e a vedação do diafragma acrescenta um aumento no erro total devido aos efeitos hidrostáticos no fluido de enchimento, muitas vezes referidos como pressão da cabeça. Se tal diferença for conhecida, a compensação durante a fabricação ou na zeragem pontual será necessária.

As vedações do diafragma podem ser instaladas na maioria dos manômetros, transmissores ou pressostatos. O início e fim da fabricação interna atende ao desenvolvimento de vedações personalizadas para aplicações OEM exclusivas e o encaixe e enchimento de vedações de diafragma em instrumentos de outros fabricantes pode ser feito com o mínimo de atraso.