مقدمه ای بر فناوری ترانسمیتر فشار زیمنس

ترانسمیترهای فشار زیمنس یک جزء حیاتی در اتوماسیون صنعتی هستند که اندازه گیری دقیق و تبدیل پارامترهای فشار فیزیکی به سیگنال های الکتریکی استاندارد را فراهم می کنند. این دستگاه ها متغیرهای فشار را دریافت کرده و به طور متناسب آنها را به سیگنال های خروجی استاندارد مانند 4 تا 20 میلی آمپر برای ادغام با سیستم های کنترل، ابزارهای نشانگر و دستگاه های ضبط تبدیل می کنند. ترانسمیترهای زیمنس به عنوان عناصر ضروری در اکوسیستم های کنترل فرآیند، در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، فرآوری شیمیایی، تولید برق، تولید داروسازی و نظارت بر محیط زیست فعالیت می کنند. تکامل فناوری این ابزارها از طرح های مکانیکی اولیه به ترانسمیترهای هوشمند پیشرفته با ریزپردازنده ها با قابلیت های خود تشخیصی، جبران خودکار و ارتباط دیجیتال دو طرفه پیشرفت کرده است.

اصول عملکرد و فناوری های حسگر

ترانسمیترهای فشار زیمنس از چندین اصل فیزیکی برای دستیابی به اندازه گیری دقیق فشار استفاده می کنند. ترانسمیترهای مبتنی بر خازن از یک دیافراگم استفاده می کنند که تحت فشار تغییر شکل می دهد و خازن بین الکترودها را تغییر می دهد که سپس به سیگنال های الکتریکی استاندارد تبدیل می شود. مدل های پیزورزیستی از گیج های کرنش استفاده می کنند که مقاومت خود را هنگام قرار گرفتن در معرض تنش مکانیکی تغییر می دهند، در حالی که حسگرهای سرامیکی از اثر پیزوالکتریک استفاده می کنند که در آن مواد خاصی در پاسخ به فشار اعمال شده، بارهای الکتریکی تولید می کنند. ترانسمیترهای پیشرفته زیمنس ریزپردازنده هایی را ادغام می کنند که جبران دما، خطی سازی و عملکردهای خود تشخیصی را ارائه می دهند و دقت اندازه گیری و پایداری طولانی مدت را به طور قابل توجهی افزایش می دهند. این دستگاه های حالت جامد، استحکام خاصی را در محیط های صنعتی چالش برانگیز نشان می دهند و توانایی مقاومت در برابر لرزش، خوردگی و تغییرات شدید دما را دارند.

خانواده های اصلی محصولات و مشخصات فنی

مجموعه ترانسمیتر فشار زیمنس شامل چندین خانواده متمایز است که برای نیازهای کاربردی خاص بهینه شده اند. سری SITRANS P320/420 اولین ترانسمیترهای فشاری را نشان می دهد که دارای هندلینگ ایمنی از راه دور از طریق SIMATIC PDM هستند و زمان راه اندازی را برای سیستم های ابزار دقیق ایمنی با فواصل تست اثبات تا پانزده سال به طور قابل توجهی کاهش می دهند. خانواده SITRANS P300 اندازه گیری دقیقی را با ساختار فولاد ضد زنگ و گواهینامه های بهداشتی مناسب برای کاربردهای مواد غذایی، نوشیدنی و دارویی ارائه می دهد، با درجه حفاظت تا IP68/IP69K و سازگاری با فرآیندهای تمیز کردن CIP/SIP. سری ترانسمیتر فشار مطلق SITRANS P200، P210 و P220 از آشکارسازهای فولاد ضد زنگ و سرامیکی برای اندازه گیری فشار گیج، مطلق و هیدرواستاتیک با خروجی هایی از جمله سیگنال های 4 تا 20 میلی آمپر و 0 تا 10 ولت استفاده می کنند. این ترانسمیترها معمولاً با منبع تغذیه 24 ولت DC کار می کنند، به دقت تا 0.075٪ می رسند و محدوده اندازه گیری از 0.02 بار تا 700 بار را بسته به مدل خاص ارائه می دهند.

سناریوهای کاربردی در سراسر صنایع

در کاربردهای نفت و گاز، ترانسمیترهای فشار زیمنس اندازه گیری قابل اطمینان فشار سرچاهی، نظارت بر خط لوله و کنترل فرآیند پالایشگاه را فراهم می کنند و به طور موثر در محیط های شدید با الزامات قابلیت اطمینان بالا عمل می کنند. صنایع فرآوری شیمیایی از این ترانسمیترها برای نظارت بر فشار راکتور، کنترل ستون تقطیر و جابجایی مواد خطرناک استفاده می کنند، با مواد خاصی که سازگاری با محیط های خورنده را تضمین می کنند. تأسیسات تولید برق از ترانسمیترهای زیمنس برای اندازه گیری فشار بخار، کنترل توربین و بهینه سازی دیگ بخار استفاده می کنند، جایی که دقت و پایداری مستقیماً بر راندمان عملیاتی و ایمنی تأثیر می گذارد. کاربردهای دارویی و فرآوری مواد غذایی از طرح های بهداشتی با گواهینامه های مناسب (EHEDG، 3A) بهره مند می شوند که انطباق با استانداردهای سختگیرانه صنعت را تضمین می کند و در عین حال کنترل دقیق فشار را در طول فرآیندهای تولید فراهم می کند. تأسیسات تصفیه آب و فاضلاب این ترانسمیترها را برای کنترل پمپ، نظارت بر فیلتر و مدیریت فشار سیستم توزیع پیاده سازی می کنند و به راندمان عملیاتی و حفاظت از منابع کمک می کنند.

مزایای پیاده سازی و ویژگی های هوشمند

ترانسمیترهای فشار زیمنس مزایای قابل توجهی را از طریق قابلیت های پیشرفته و قابلیت های ادغام ارائه می دهند. ویژگی هندلینگ ایمنی از راه دور در کاربردهای SIL (سطح یکپارچگی ایمنی) امکان برنامه ریزی و پیکربندی از اتاق های کنترل را فراهم می کند و نیازی به دسترسی فیزیکی به هر دستگاه ندارد، که زمان راه اندازی و هزینه های نگهداری را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. ترانسمیترهای هوشمند با HART، PROFIBUS-PA یا سایر پروتکل های دیجیتال، ارتباط دو طرفه را برای پیکربندی از راه دور، تأیید کالیبراسیون و نظارت تشخیصی جامع فعال می کنند. دقت بالا (تا 0.075٪) و پایداری طولانی مدت (معمولاً ±0.2٪ در 36 ماه) اندازه گیری قابل اطمینان را که برای بهینه سازی فرآیند و کنترل کیفیت حیاتی است، تضمین می کند. ویژگی های دوام پیشرفته از جمله طراحی های محفظه مقاوم، محدوده دمای عملیاتی گسترده و مقاومت در برابر لرزش و ضربه، این ترانسمیترها را برای محیط های صنعتی چالش برانگیز مناسب می کند. رویکرد طراحی مدولار امکان پیکربندی انعطاف پذیر و مقیاس پذیری را برای پاسخگویی به نیازهای کاربردی خاص و در عین حال ساده سازی موجودی و روش های نگهداری فراهم می کند.

تحولات آینده و روندهای صنعت

زیمنس به پیشرفت فناوری ترانسمیتر فشار در راستای اصول صنعت 4.0 و روندهای دیجیتالی شدن ادامه می دهد. ادغام قابلیت های اینترنت اشیا صنعتی، استراتژی های نگهداری پیش بینی کننده را از طریق نظارت مستمر بر سلامت ترانسمیتر و معیارهای عملکرد فعال می کند. پروتکل های ارتباطی دیجیتال پیشرفته، ادغام یکپارچه با پلتفرم های ابری و سیستم های کنترل توزیع شده را تسهیل می کنند و امکان تجزیه و تحلیل داده ها و فرصت های بهینه سازی جامع را فراهم می کنند. روند مینیاتوری سازی همچنان ادامه دارد در حالی که ویژگی های عملکرد را حفظ یا بهبود می بخشد و امکان نصب در کاربردهای محدود به فضا را فراهم می کند. توسعه بیشتر طرح های کم مصرف از ابتکارات پایداری پشتیبانی می کند و در عین حال دقت و قابلیت اطمینان اندازه گیری را حفظ می کند. همگرایی اندازه گیری فشار با پارامترهای اضافی از جمله دما و جریان، بینش های فرآیند جامع تری را از طریق دستگاه های اندازه گیری چند متغیره ارائه می دهد.

-Endress+Hauser

-ALLEN BRADLEY 

-YOKOGAWA 

-MTL

-P+F

-محصولات بیشتر