Differansetrykkmåler for nivåmåling på lukket tank med direkte flenset tilkobling til høytrykksiden og kapillærrør til gassdelen.
Differansetrykkmåler for nivåmåling på lukket tank med direkte flenset tilkobling til høytrykksiden og kapillærrør til gassdelen.

Trykk og differansetrykk-instrumenter - slik unngår du feilmålinger

Riktig montasje begynner med riktig valg av utstyr. Trykk- og differansetrykkinstrumenter løser oppgavene i både trykk-, nivå- og mengdemålinger. Med så forskjellige applikasjoner er det selvsagt viktig å velge rett transmitter og installasjon.

Metodikken og nærmere forklaring av de forskjellige valgmulighetene ved nivåmåling blir forklart i en senere artikkel – i denne rettes fokus derfor i hovedsak på selve montasjen av trykk og differansetrykktransmittere.

Regler for alle applikasjoner

Noen generelle regler gjelder uansett applikasjon. Det finnes et bredt utvalg av tilbehør for de ulike installasjonene som både sikrer gode målinger og mulighet for feilsøking, kalibrering, utskifting etc. under drift. En avstengningsventil mellom prosess og transmitter anbefales der det ikke er enkelt å stenge ned prosessen for vedlikehold på måleren. Spyleringer bør brukes der det er mulighet for påbygning av media på membranen.
Disse monteres mellom prosess og transmitter og har tilkoblingsmulighet for vann, eventuelt luft, slik at membranen kan rengjøres under drift. Manifolder er vanlige å bruke på dP-målinger; enten 3-ventils eller 5-ventils. Med 5-ventils utgave kan drenering av impulsrør, eventuelt kalibrering på stedet, gjøres gjennom manifolden, for 3-ventils varianten gjøres dette via baksiden av selve dP-transmitteren.
Manifolden brukes også som avstengning til prosess dersom transmitteren skal fjernes for utskifting eller kalibrering, og også når nullpunktsjustering skal foretas i forbindelse med igangkjøring. Ved installasjoner i rør og tanker med isolasjon er det viktig å unngå at transmitteren «pakkes inn» i isolasjonen. Huset og halsen skal ikke dekkes; ellers risikerer man overoppheting av elektronikken.

Rita Refvik.
Rita Refvik.

Artikkelserie, del 2

  • Rita Refvik skriver en serie på fem artikler om temperatur- og trykkmålinger. Refvik er produktansvarlig for trykk- og temperatur­instrumenter, og hun har industriansvar for raffinerier og kjemisk industri hos Endress+Hauser, Skandinavia.
  • Refvik stiller med omfattende instrumenteringserfaring. Etter mange års praktisk erfaring fra kjemisk treforedling som operatør og automatiker og 18 år som leverandør, har hun også god innsikt i problemstillinger og løsninger i andre bransjer. 
  • Del 1, nr. 8/15: Nyvinning innen sensor­teknologi – automatisert produksjon av Pt-100-elementer
  • Del 2, nr. 1/16: Huskeregler for montasje: Trykk- og differansetrykkinstrumenter – slik unngår du feilmålinger
  • Del 3, nr. 2/16: Huskeregler for montasje: Temperaturinstrumenter – slik unngår du feilmålinger
  • Del 4, nr. 3/16: Etterinstallasjon av temp­eraturmålinger i trykksatt utstyr – hvordan løses det?
  • Del 5, nr. 4/16: Hydrostatisk trykkmåling – gammel metode men fortsatt aktuell

Tenk plassering

Vær bevisst ved valg av påstikk for målepunktet. Unngå de sonene i prosessen som kan påvirke målingen eller ødelegge sensormembranen; f.eks. agitatorer ved nivåmåling, CIP spyledyser eller damptilførsel.
En trykkmåler brukes normalt til standard trykk og vakuummåling samt til nivåmåling i åpne tanker og finnes i to sensorutgaver. En relativ trykksensor måler trykket over eller under atmosfæretrykket og har derfor referanse til omgivelsene. For å hindre fukt i å trenge inn på referansesiden har transmitteren som regel et Gore-Tex-filter. Ved montasje er det viktig at dette Gore-Tex-filteret vender nedover slik at ikke væske eller partikler kan legge seg på.
Ved måling av lave gasstrykk er det viktig å montere transmitteren over målepunktet slik at kondens ikke legger seg på membranen. I dampapplikasjoner skal transmitteren monteres under eller ved siden av røret for å beskytte måleren mot varmen fra prosessen. Bruk en grisehale for å hindre at dampslag ødelegger membranen, og for å beskytte transmitteren mot den høye temperaturen. Husk å sørge for væskefylling av grisehalen før oppstart. For øvrige applikasjoner skal transmitteren installeres enten over røret eller på siden. Dette gjelder når direktemontering er valgt. Transmitteren kan selvsagt monteres et stykke unna via impulsrør; husk da å gjøre det over måleuttaket ved gassmåling og under ved væskemåling.

Les også: Lukter snøfallet før det begynner

Jevn stigning

I dP-måling over filtre etc., samt i dP-flow-målinger gjelder det samme. Dersom differansetrykktransmitteren er montert vekk fra flow-elementet, skal den sitte under målepunktet ved væskemåling og over ved gassmåling. Impulsrørene skal ha jevn stigning og kobles inn på henholdsvis over- (ved væske) og undersiden av transmitteren (ved gass). Installasjon av selve flow-elementet blir for omfattende å beskrive i denne artikkelen. Det finnes for mange variasjoner av type elementer, med individuelle krav til rettstrekk som også er avhengig av prosessvariasjoner.
For nivåmåling i åpne tanker er det helt greit å bruke en trykkmåler med relativ sensor, da gasstrykket i tanken er det samme som referansetrykket. Den må plasseres under 0-punktet, men unngå innløps- eller utløpsrøret.

Ved nivåmåling i åpne tanker kan standard trykkmåler brukes.
Ved nivåmåling i åpne tanker kan standard trykkmåler brukes.

Transmitter

Er tanken lukket, må vi kompensere for trykket i gassonen og bruke en differansetrykktransmitter. Og her er det flere valgmuligheter:
Den vanligste løsningen er en standard differansetrykktransmitter med impulsrør både til høy- og lavtrykkssiden. Transmitteren monteres under 0-punktet og lavtrykksbeinet kobles til så høyt at det alltid vil være i gassonen. Og det er med lavtrykksbenet problemene gjerne oppstår. Transmitteren kan kalibreres med tomt eller fylt lavtrykksben, og avhengig av valget man har tatt, er det viktig at man sørger for at denne tilstanden opprettholdes. Tørt ben kan velges dersom man er sikker på at det ikke oppstår kondens fra mediet som samler seg i lavtrykksbenet og forstyrrer målingen – en kondensatpotte kan også installeres under inngangen til transmitteren. Væskefylt lavtrykksben bør velges der det kan oppstå kondens. Husk å montere påfyllingsstuss på toppen.
Differansetrykktransmitteren kan også monteres flenset direkte på høytrykkssiden (under 0-punktet), med impulsrør eller kapillærrør og trykkformidler til lavtrykkssiden. Husk alltid å foreta en nullpunktsjustering når alt er montert og eventuelt væske er fylt i lavtrykksben på impulsrør.

Vær forsiktig med membranene

Kapillærrør brukes i hygieniske applikasjoner for å sikre de hygieniske forholdene mot prosessen. I mange applikasjoner er mediet av en slik beskaffenhet at impulsrør ikke egner seg; det kan være for korrosivt eller mediet kan plugge impulsrøret. Kapillærrør på begge sider er da et alternativ. Uansett hvilke av disse løsningene man velger bør applikasjonen beregnes i et egnet program slik at man er sikker på at målingen vil fungere. De fleste leverandører tilbyr dette; hos Endress+Hauser kan man selv gjøre dette i Applicator- programmet på hjemmesiden. Husk også at metallmembranene er sarte og må behandles meget forsiktig; det skal lite til for å ødelegge dem. Det samme gjelder for kapillærrørene. Som hovedregel anbefales montasje av transmitteren under måleområdet; men der dette ikke er praktisk mulig kan installasjon mellom prosesstilkoblingene gjøres. Spesielle hensyn må tas i forhold til mulighet for vakuum på gassiden. Prosesstrykket formidles gjennom oljen i kapillærrøret til differansetrykksensorens membraner. Ved tom tank vil summen av tyngden av oljen i kapillærøret på høytrykkssiden og vakuumet i tanken kunne være stort nok til å ødelegge membranen inne på transmitteren. Det finnes tabeller som kan veilede i disse tilfellene, Diaphragm Seal Calculator programmet i Endress+Hausers Applicator vil også fortelle hvilken maks høyde som kan brukes.

Har du lest om: Industrielle trådløse sensornettverk og standarder

Elektronisk differansetrykk

De siste årene har også elektronisk differansetrykk vært mulig. Her brukes et system med to trykksensorer koblet til en transmitter med elektronisk kommunikasjon. Her spiller ikke plasseringen av transmitteren noen rolle, men også her vil avstengningsventiler og spyleringer være praktiske.
Ved kraftige vibrasjoner er det en fordel å få ned vekten på trykkmåleren for å øke levetiden. En løsning med atskilt sensor og transmitter med elektronisk forbindelse er da praktisk. Også i applikasjoner med mye vann og hyppig høytrykksspyling er dette et godt alternativ.

Oppsummering:

Trykk og differansetrykktransmittere brukes til å måle trykk, differansetrykk, nivå og mengde.
I trykk, diff.trykk og mengdemålinger skal transmitterne monteres under prosessuttaket ved væske og over ved gass.
Bruk grisehale ved dampmåling og installer måleren under eller på siden av røret.
Nivåmåling i åpne tanker kan gjøres med en standard trykkmåler.
I lukkede tanker må også gasstrykket måles; trykkformidling til dP-transmitter kan gjøres via impulsrør, kapillærrør eller elektronisk.
Ved behov kan sensor og transmitter splittes med elektronisk forbindelse.