Wie wirkt sich die Temperatur auf die Leistung des Manometers aus?

Manometer werden häufig in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt, in denen sie extremen Temperaturen ausgesetzt sein können, die sie beschädigen oder ihre Genauigkeit beeinträchtigen können. Diese extremen Temperaturen können verschiedene Ursachen haben, beispielsweise die Umgebung (Umgebungstemperatur) oder die Temperatur des gemessenen Prozessmediums (Medientemperatur).

Wie minimiert ein Benutzer die Auswirkungen der Temperatur auf die Instrumentierung und schützt Manometer vor Schäden?

In diesem Artikel wird beschrieben, welche Auswirkungen die Temperatur auf Manometer und deren Leistung haben kann und wie Benutzer diesen Auswirkungen entgegenwirken können. Wenn der Begriff „Instrument(e)“ verwendet wird, bezieht er sich auf Druckschalter und Wandler.

Manometer sind für den Einsatz in einem bestimmten Temperaturbereich ausgelegt. Die Verwendung von Messgeräten bei Temperaturen außerhalb ihres Temperaturbereichs kann je nach Konstruktion und Konstruktion zu Schäden führen.

Wenn die Umgebungs- oder Prozesstemperatur 150 °F übersteigt, kann es zu einer Verfärbung des Zifferblatts und einer Verhärtung der Dichtung kommen. Nicht mit Flüssigkeit gefüllte Messgeräte mit Standardglasfenstern können Dauerbetriebstemperaturen von bis zu 250 °F (121 °C) standhalten.

Mit Flüssigkeit gefüllte Manometer können Temperaturen von 200 F (93 C) standhalten, aber die Glycerinfüllung und das Acrylfenster neigen zur Vergilbung. Messgeräte mit Schweißverbindungen halten 400 °C (750 °F) bzw. 232 °C (450 °F) mit silbergelöteten Verbindungen für kurze Zeit ohne Bruch stand, andere Teile des Messgeräts können jedoch zerstört werden und die Kalibrierung kann verloren gehen.

Für den Dauereinsatz und bei Prozess- oder Umgebungstemperaturen über 250 F (121 C) wird ein Druckmittler, eine Kapillare oder ein Siphon empfohlen. Bei einem Standard-Trockenmessgerät kann es bei niedrigen Temperaturen zu einer langsameren Punktansprechzeit kommen.

Umgebungstemperatur

Die Umgebungstemperatur ist die Lufttemperatur, die am Messgerät oder Instrument gemessen wird. Ein Messgerät oder Instrument, das neben einer Wärmequelle wie einem Ofen montiert ist, ist ein gutes Beispiel dafür, wo eine erhöhte Umgebungstemperatur auftreten kann.

Wenn ein Instrument im Winter im Freien in Sibirien montiert wird, kann das Instrument alternativ Temperaturen von bis zu -78 °F (-61 °C) ausgesetzt sein. Beide Extreme sollten ein Aufruf zum Handeln zum Schutz des Instruments sein.

Prozesstemperatur

Dies ist die Temperatur des Mediums, das die benetzten Teile des Instruments direkt berührt. Mit einem Manometer, das den Prozessanschluss, das Messelement und in den meisten Fällen die Rohrfeder und die Spitze umfasst.

Bei einem elektronischen Produkt wie einem Messumformer betrifft dies in der Regel den Prozessanschluss und das Messelement. Ebenso wie extreme Umgebungstemperaturen sollten Temperaturen, die über die vom Hersteller empfohlenen Werte hinausgehen, ein Anlass sein, Maßnahmen zum Schutz des Geräts zu ergreifen.

Lagertemperatur

Benutzer sollten sich stets an die Lagertemperaturempfehlungen des Herstellers halten. Die meisten Instrumente sollten im Innenbereich an einem sauberen, trockenen und gut belüfteten Ort gelagert werden, wobei Kondensation und Feuchtigkeit vermieden werden müssen. Die Lagertemperaturgrenzen können je nach Konfiguration zwischen -40 °C und 121 °C liegen.

Wenn hohe oder niedrige Temperaturen Druckmessgeräte beeinflussen, können Hersteller eine Temperaturkompensation einsetzen, um den Auswirkungen entgegenzuwirken. Dieser Vorgang unterscheidet sich je nach verwendetem Instrument.

Mechanische Manometer

Messgeräte mit fester Front bieten in der Regel einen Temperaturausgleich mit einer elastischen Membran oder Blase aus Elastomer auf der Rückseite. Dadurch kann sich der Gehäuseinnendruck innerhalb des Manometers ausdehnen oder zusammenziehen.

Bei massiven Frontmanometern mit temperaturkompensierter Membran/Blase wird die Genauigkeit bei Temperaturen über oder unter der Referenzumgebungstemperatur von 20 °C (68 °F) um etwa 0,4 % pro 25 °F beeinträchtigt. Wenn eine zusätzliche Kompensation erforderlich ist, ist ein temperaturkompensierter Sensor erforderlich Bewegung reduziert Temperaturfehler weiter. Der Temperaturkompensator reduziert temperaturbedingte Fehler auf weniger als 0,005 % pro Grad Fahrenheit Temperaturänderung.

Elektronische Druckmessgeräte

Der Prozess der Temperaturkompensation für elektronische Druckmessgeräte umfasst die Messung der Innentemperatur und die Kompensation des Ausgangssignals, um die Auswirkungen der Temperatur auszugleichen.

Bei Anwendungen, bei denen Temperaturänderungen lange dauern (Stunden, Tage), selbst wenn sie groß sind, ist es wahrscheinlicher, dass ein konsistentes und ausgeglichenes Temperaturprofil erreicht wird und die Temperaturkompensation gut funktioniert.

Bei Anwendungen mit großen Änderungen der Medientemperatur, die schnell auftreten, während die Umgebung gleich bleibt, können verschiedene Lösungen die extremen Temperatureffekte abmildern.

Es gibt einige gängige Lösungen für Instrumentenprobleme, die auf hohe oder niedrige Temperaturen zurückzuführen sind, darunter:

Montage des Instruments aus der Ferne

Benutzer können das Instrument entfernt von den Prozessmedien oder einer Umgebungswärmequelle mit Kapillare installieren, um es vor hohen oder niedrigen Temperaturen zu schützen. Eine Montagehalterung für das Manometerrohr ist eine praktische Option für die Fernmontage des Manometers.

Die Kapillare trägt dazu bei, die Temperatur des Mediums zu senken (oder zu erhöhen), indem sie das Medienvolumen minimiert und gleichzeitig die Oberfläche maximiert, die der Umgebungstemperatur (Umgebungstemperatur) ausgesetzt ist. Ein paar Zoll/Zentimeter können die Medientemperatur wieder auf einen sicheren Betriebsbereich bringen.

Direkte Montage des Instruments

Gerippte Siphons, Spulen- oder Pigtail-Siphons können, wenn sie am Gerät angebracht sind, die Temperatur bei Dampfanwendungen senken. Für die vertikale Montage wird ein Pigtail-Siphon verwendet, während für die horizontale Montage ein Spiralsiphon verwendet wird.

Vor der Installation muss die Siphonschleife mit Wasser gefüllt werden. Das Wasser fungiert als Barriere, um das Instrument vor der erhöhten Temperatur und den schädlichen Auswirkungen von Wasserschlägen zu schützen, die bei Dampfanwendungen typisch sind. Bei Bedarf können auch Druckmittler oder Isolatoren die Prozesstemperatur abführen.

Da Benutzer nun verstehen, welche Auswirkungen die Medientemperatur auf Messinstrumente haben kann, können sie nach der richtigen Lösung für die Anwendung suchen, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung geschützt ist.

Lou Altieri ist Produktmarketingleiter bei Ashcroft Inc. mit über 40 Jahren Erfahrung. Weitere Informationen finden Sie unter www.ashcroft.com.