Kapillaariputkien lisäämisen etätiivisteeseen (kutsutaan usein kaksoislaippaiseksi) tasolähettimeen ensisijainen tarkoitus onfyysisesti eristää anturielementit (laipat ja kalvot) prosessiväliaineesta. Tämä mahdollistaa tarkan ja luotettavan mittauksen ankarissa tai vaativissa sovelluksissa, joissa suora kosketus voi aiheuttaa vian. Pohjimmiltaanlaipat tunnistavat painetta, kapillaarit välittävät signaalin turvallisesti ja yhdistelmä mahdollistaa etämittauksen.
1. Ensisijainen tarkoitus: Mittaushaasteiden ratkaiseminen vaikeissa prosessiolosuhteissa
A. Korkean lämpötilan{1}}mittaus
· Ongelma:Jos prosessineste on erittäin kuuma (esim. yli 120 astetta /250 astetta F), lämpö voi siirtyä suoraan lähettimen sisäiseen anturiin (täytetty neste ja venymämittari). Tämä aiheuttaa anturin ajautumista, vaurioitumista tai jopa täyttönesteen höyrystymistä, mikä johtaa täydelliseen mittausvirheeseen.
· Ratkaisu:Pitkät kapillaariputket mahdollistavat kuumaprosessilaippojen asentamisen astiaan, kun taas lähettimen elektroniikka voidaan asentaa viileämpään, etäiseen paikkaan. Kapillaarit toimivat jäähdytyselementtinä ja lämpöesteenä ja suojaavat kriittistä anturia.
B. Syövyttävien, viskoottisten tai kiteytyvien väliaineiden käsittely
· Ongelma:Vahvat hapot, emäkset, viskoosit lietteet tai kiteytyvät liuokset voivat tukkia, syövyttää tai saastuttaa suoran{0}}kosketuksen impulssilinjoja, portteja ja kalvoja.
· Ratkaisu:Etälaippakalvot voidaan valmistaa erikoismateriaaleista (Hastelloy, Tantaali jne.) korroosionkestävyyttä varten. Tärkeintä on, että kapillaarijärjestelmä on täysin täytetty vakaalla silikonilla tai täyttönesteellä, mikä eristää väliaineen täysin. Prosessi koskettaa vain kalvoa, ei koskaan mene mittausjärjestelmään, mikä varmistaa pitkän -vakauden ja turvallisuuden.
C. Saniteetti-/hygieniavaatimusten täyttäminen (elintarvikkeet, lääkkeet)
· Ongelma:Prosessit vaativat toistuvia Clean-in-Place (CIP)- tai Sterilize-in-Place (SIP) -jaksoja. Mittausvälineissä ei saa olla kuolleita jalkoja, ne on helppo puhdistaa ja estää bakteerien kasvua.
· Ratkaisu:Käytetään saniteettihuuhtelulaippoja, joissa on sileät kalvot. Kaukotiivisteen ansiosta lähettimen runko voidaan asentaa pois kovalta puhdistusvyöhykkeeltä, mikä suojaa sen elektroniikkaa korkeapaineiselta -höyryltä, vedeltä tai puhdistuskemikaalilta.
D. Kiinteytyvän tai jäätyvän väliaineen mittaus
· Ongelma:Ympäristön lämpötilassa jähmettyvät väliaineet (esim. asfaltti, rikki, raskaat öljyt) tukkiisivat tavanomaiset impulssilinjat.
· Ratkaisu:Laipat kiinnitetään suoraan astiaan. Jos väliaine jähmettyy, se muodostaa vain kerroksen kalvon pinnalle tukkimatta suljettuja kapillaariputkia. Paine välittyy edelleen tarkasti täyttönesteen kautta. Laipat ja kapillaarit voidaan myös jäljittää lämpö-.
2. Kapillaarijärjestelmien tärkeimmät ominaisuudet ja huomiot
· Täyttöneste (silikoniöljy):Kapillaarin täyttönesteen ominaisuudet ovat kriittisiä. Sen tiheys ja lämpölaajenemiskerroin vaikuttavat suoraan mittaustarkkuuteen. Oikea nestetyyppi (korkea-lämpötila, matala-lämpötila jne.) on valittava prosessin lämpötila-alueen perusteella.
· Lämpötilan vaikutukset:Kapillaareissa oleva täyttöneste laajenee ja supistuu ympäristön lämpötilan muutosten myötä, mikä voi aiheuttaa painevirheitä. Siksi:
· Kapillaarin pituus tulee minimoida(yleensä alle 30 metriä / 100 jalkaa).
· Sekä korkeat{0}} että matalat-sivukapillaarit on ohjattava yhdessä(niputettuna) samaa reittiä pitkin varmistaakseen, että ne kokevat identtiset lämpötilan muutokset, jolloin lämpövaikutukset kumoutuvat.
· Mekaaninen suojaus:Kapillaarit ovat tyypillisesti panssaroituja (ruostumattomasta teräksestä valmistettu punos tai putki) estämään taittuminen, murskaantuminen tai tärinän tai törmäyksen aiheuttamat vauriot, jotka aiheuttaisivat järjestelmävian.
Vertailu perinteiseen impulssilinja-asennukseen
|
Ominaisuus |
Kaukotiiviste kapillaareilla |
Vakiolaippa- tai impulssilinjat |
|
Asennus |
Monimutkaisempi (reititys/kapillaarien turvaaminen) |
Yksinkertaisempi |
|
Huolto |
Alempi (ei tukkeutuneita impulssilinjoja) |
Korkeampi (saattaa vaatia toistuvaa puhdistusta, puhallusta) |
|
Korkean-lämpötilojen sopivuus |
Erinomainen(lähetin voi olla etänä) |
Huono (anturi suoraan esillä) |
|
Korroosionkestävyys |
Erinomainen(vain kalvo esillä) |
Kohtuullinen (impulssilinjat ja anturi tarvitsevat suojaa) |
|
Tukkeutumisvastus |
Erinomainen |
Huono (impulssiportit helposti tukkeutuvat) |
|
Saniteetti/hygienia |
Erinomainen |
Reilu |
|
Dynaaminen vastaus |
Hitaampi (täyttönesteen vaimentama) |
Nopeasti |
|
Maksaa |
Korkeampi |
Alentaa |
Johtopäätös
Kapillaariputkien lisääminen etätiivisteiseen (kaksoislaippaiseen) tasolähettimeen on pohjimmiltaan tekninen suunnittelu, jokavaihtaa tilaa turvallisuuteen ja luotettavuuteen. Esittelemällä kapillaarin "eristyspuskuri", se hyväksyy hieman hitaamman dynaamisen vasteen ja korkeammat alkukustannukset. Vastineeksi se saavuttaavakaa, luotettava ja pitkäaikainen-mittausmahdollisuus sisäänkorkea{0}}lämpötila, syövyttävä, tukkeutuva tai hygieeninensovelluksia. Tämä tekee siitä klassisen ja välttämättömän ratkaisun kemian-, öljy- ja kaasu-, lääke- ja elintarviketeollisuudessa.
