Apakah sebab utama histeresis dalam pengukuran tolok tekanan petrokimia PP

Dalam pengukuran cecair kompleks petroleum dan industri kimia, ketepatan dan kestabilan instrumentasi tekanan adalah penting. Polypropylene (PP) alat pengukur tekanan diafragma menonjolkan rintangan kakisan yang sangat baik, menjadikannya sesuai untuk mengendalikan media mengakis asid dan alkali. Walau bagaimanapun, pengguna profesional sering memberi tumpuan kepada penunjuk prestasi utama: histerisis.

Hysteresis merujuk kepada fenomena di mana nilai yang ditunjukkan oleh tekanan tekanan berbeza apabila mencapai titik set tertentu dari keadaan tekanan rendah (tekanan menaik) berbanding mencapai titik yang sama dari keadaan tekanan tinggi (tekanan menurun). Percanggahan ini bukanlah ralat rawak tetapi sisihan sistematik yang disebabkan oleh ciri -ciri fizikal dalaman instrumen dan batasan struktur. Untuk kawalan ketepatan tinggi dalam proses petrokimia, pemahaman dan meminimumkan histeresis adalah penting untuk memastikan kualiti produk dan keselamatan operasi.

I. Hysteresis mekanikal unsur elastik: sifat intrinsik bahan

Komponen teras a Tolok tekanan diafragma pp adalah diafragma dan mekanisme pergerakan dalaman. Sumber utama histeresis berpunca daripada ketidaksempurnaan mekanikal unsur -unsur elastik ini.

1. Histerisis elastik bahan diafragma

Walaupun diafragma PP sering dipertingkatkan dengan salutan PTFE atau digunakan sebagai sebahagian daripada struktur komposit, sebagai elemen elastik, laluan pemulihan terikan tidak sempurna apabila tekanan digunakan dan kemudiannya dilepaskan.

• Apabila tekanan meningkat, ubah bentuk diafragma.

• Apabila tekanan berkurangan, geseran mikrostruktur dalaman dan penyusunan semula rantaian molekul dalam diafragma menangguhkan pulangan lengkapnya ke keadaan awal.

• Pelepasan tenaga ini menyebabkan ketegangan (atau anjakan) semasa proses tekanan menaik untuk berbeza dari semasa proses menurun pada nilai tekanan yang sama, yang ditunjukkan secara langsung sebagai histeresis penunjuk.

• Terutama untuk bahan polimer PP, ciri -ciri viskoelastiknya lebih ketara. Di bawah aplikasi tekanan jangka panjang atau kitaran, kesan histeresis mekanikal ini sering lebih penting daripada diafragma logam.

2. Geseran kecil dalam mekanisme pergerakan

Anjakan diafragma mesti dihantar ke penunjuk melalui komponen mekanikal ketepatan seperti rod hubungan, gear sektor, dan gear pusat. Daya geseran minit antara pasangan bergerak ini merupakan sumber utama histeresis kedua.

• Semasa proses tekanan menaik, daya geseran menentang arah gerakan.

• Semasa proses tekanan menurun, arah daya geseran membalikkan.

• Pada masa ini tekanan membalikkan, mekanisme mesti mengatasi geseran statik sebelum pergerakan semula, menyebabkan kelewatan antara perubahan tekanan dan tindak balas penunjuk.

• Malah geseran peringkat mikron mencukupi untuk menyebabkan sisihan yang dapat dilihat dalam petunjuk tekanan.

Ii. Kesan kelikatan dan mampat dalam sistem pemindahan bendalir

Tolok tekanan diafragma PP biasanya menggunakan sistem meterai diafragma dengan cecair mengisi untuk mengasingkan media menghakis. Ciri -ciri fizikal sistem pemindahan bendalir ini adalah penyumbang penting kepada histeresis.

1. Kelikatan bendalir mengisi

Cecair mengisi (seperti minyak silikon atau minyak fluorokarbon) mempunyai tahap kelikatan tertentu. Apabila diafragma ubah bentuk di bawah tekanan dan menggantikan cecair:

• Cecair mesti mengalir melalui saluran dalaman dan kapilari.

• Geseran dalaman cecair (seret likat) menghalang penghantaran tenaga segera.

• Ini amat relevan semasa perubahan tekanan pesat atau apabila suhu ambien yang rendah meningkatkan kelikatan, melambatkan mobiliti cecair dan melambatkan penghantaran tekanan, dengan itu memburukkan lagi fenomena histerisis.

2. Pembubaran gas dan microbubbles sisa

Sekiranya proses degassing tidak lengkap semasa pengisian bendalir, microbubbles sisa atau gas yang dibubarkan dalam cecair memperkenalkan kebolehmampatan apabila perubahan tekanan.

• Ini menyebabkan anjakan awal diafragma untuk memampatkan gelembung gas pertama daripada segera menghantar tekanan ke tiub bourdon atau sensor dalaman.

• Proses pemampatan gas dan pelepasan adalah tidak linear dan ditangguhkan masa, mewujudkan kesan "penampan elastik" yang memperkenalkan histeresis pengukuran.

Iii. Pelepasan tekanan dan kelonggaran dalam komponen struktur

Operasi jangka panjang atau berbasikal haba boleh menyebabkan kelonggaran tekanan dalam sistem perumahan dan sambungan PP, yang merupakan faktor tidak langsung yang menyumbang kepada histeresis.

• Sambungan preload (mis., Perhimpunan bolted) di tepi perumahan dan diafragma PP dapat mengalami kelonggaran rayapan dari masa ke masa dan dengan variasi suhu.

• Kelonggaran preload mengubah keadaan sempadan tetap diafragma, yang bermaksud keadaan permulaan dan jalan bagi setiap kitaran tekanan mungkin tidak konsisten dengan sempurna.

• Apabila tekanan berulang kali digunakan, pergerakan kecil dan pengagihan semula tekanan pada antara muka sambungan menyebabkan sedikit hanyut di titik sifar elemen elastik, yang membawa kepada pemisahan laluan tekanan menaik dan menurun.