موقعیت نصب و راه‌اندازی دیافراگم سیل‌ها

نصب دیافراگم سیل نقش مهمی در دقت عملکرد سیستم‌های اندازه‌گیری فشار دارد. ابزارهایی که همراه با دیافراگم سیل نصب می‌شوند، می‌توانند در موقعیت‌های مختلف نسبت به فرآیند قرار گیرند.
در اندازه‌گیری اختلاف فشار (DP)، ابزار می‌تواند بین دو نازل نصب شود یا بالاتر از بالاترین نازل و پایین‌تر از پایین‌ترین نازل قرار گیرد. همین اصل در اندازه‌گیری فشار گیج (GP) نیز برقرار است و موقعیت نصب تأثیر مستقیمی بر عملکرد سیستم دارد.

اهمیت موقعیت دیافراگم سیل

نحوه راه اندازی دیافراگم سیل باید به‌گونه‌ای باشد که بهترین دقت در شرایط واقعی فرآیند حاصل شود.
ستون عمودی سیال پرکننده بین ابزار و دیافراگم سیل تحت تأثیر جاذبه و تغییرات دمای محیط قرار می‌گیرد. این عوامل باعث ایجاد تغییر در فشار داخلی سیستم شده و پدیده‌ای به نام اثر نصب (Mounting Effect) را به وجود می‌آورند.
در نتیجه، انتخاب موقعیت نصب صحیح دیافراگم سیل، یکی از عوامل کلیدی برای کاهش خطاهای اندازه‌گیری محسوب می‌شود.

تغییر نقطه صفر

در زمان کالیبراسیون، اگر جزئیات دقیق نصب ترانسمیتر و دیافراگم سیل مشخص نباشد، معمولاً محدوده‌ای از صفر تا مقدار موردنظر تنظیم می‌شود (مثلاً ۰ تا ۴۰۰ میلی‌بار).
اما پس از نصب، ممکن است نقطه صفر به دلیل اثر جاذبه جابه‌جا شود. این تغییر به دو صورت مشاهده می‌شود:

• Zero Suppression (سرکوب صفر): نقطه صفر به سمت بالا جابه‌جا می‌شود (مثلاً از ۱۵۰ تا ۵۵۰ میلی‌بار).

• Zero Elevation (ارتقای صفر): نقطه صفر پایین‌تر از مقدار اولیه قرار می‌گیرد (مثلاً از ۳۹۰- تا ۱۰+ میلی‌بار).

محاسبه‌ی این تغییر باید پیش از نصب دیافراگم سیل انجام شود و عواملی مانند چگالی مایع پرکن، اختلاف ارتفاع نصب و جاذبه در آن لحاظ شوند.
اگر مقدار جابه‌جایی خارج از محدوده‌ی ترانسمیتر باشد، ابزار قادر به اندازه‌گیری دقیق نخواهد بود.

سبک‌های نصب دیافراگم سیل در اندازه‌گیری اختلاف فشار (DP)

کاربردهای DP (Differential Pressure) شامل اندازه‌گیری فشار تفاضلی، سطح، دبی، چگالی و مرز بین دو سیال است.
سه سبک اصلی برای نصب دیافراگم سیل در سیستم‌های DP وجود دارد:

• DP Style 1: استقرار ابزار بین دیافراگم سیل‌ها

• DP Style 2: استقرار ابزار پایین‌تر از دیافراگم سیل‌ها

• DP Style 3: استقرار ابزار بالاتر از دیافراگم سیل‌ها

هر روش مزایا و محدودیت‌های خود را دارد، اما انتخاب نادرست سبک نصب ممکن است منجر به فشار کمتر از صفر مطلق شود و در نتیجه به دیافراگم سیل یا ترانسمیتر آسیب بزند.
در شرایطی که احتمال این اتفاق وجود دارد، سبک نصب ۲ معمولاً ایمن‌تر است.

سبک‌های نصب دیافراگم سیل در فشار گیج (GP)

در کاربردهای فشار گیج (Gauge Pressure) نیز نحوه نصب دیافراگم سیل اهمیت زیادی دارد. سه سبک متداول در این حالت عبارتند از:

• GP Style 1: استقرار ابزار هم‌سطح با دیافراگم سیل

• GP Style 2: استقرار ابزار پایین‌تر از دیافراگم سیل

• GP Style 3> استقرار ابزار بالاتر از دیافراگم سیل

در این حالت نیز اثر نصب مشابه سیستم‌های DP است. نصب ابزار بالاتر از دیافراگم سیل می‌تواند باعث ایجاد فشار منفی و آسیب به سیستم شود، در حالی‌که سبک ۲ معمولاً گزینه‌ای ایمن‌تر است.

نصب دیافراگم سیل در کاربردهای فشار مطلق (AP)

در کاربردهای فشار مطلق (Absolute Pressure) نیز سه سبک نصب وجود دارد:

• AP Style 1: استقرار ابزار هم‌سطح با دیافراگم سیل

• AP Style 2: استقرار ابزار پایین‌تر از دیافراگم سیل

• AP Style 3: استقرار ابزار بالاتر از دیافراگم سیل

بهترین حالت برای نصب دیافراگم سیل در فشار مطلق، سبک ۲ است.
در این روش، ابزار در موقعیتی پایین‌تر از دیافراگم سیل نصب می‌شود تا فشار مثبت اولیه ایجاد شده و از رسیدن به فشار صفر مطلق جلوگیری گردد.
سبک ۱ قابل‌قبول است اما کم‌خطرترین گزینه محسوب نمی‌شود، در حالی که سبک ۳ ممکن است موجب آسیب به سیستم شود.

تفاوت سیستم‌های دیافراگم سیل و Wet Leg

سیستم‌های Wet Leg با لوله‌کشی مستقیم و پر شدن با سیال کار می‌کنند، اما سیستم‌های دیافراگم سیل مزایای بیشتری دارند:

• انعطاف‌پذیری بالا در محل نصب

• نیاز کمتر به سرویس و نگهداری

• عدم نیاز به تخلیه یا پرکردن مجدد سیال

• مقاومت بیشتر در برابر یخ‌زدگی و گرفتگی

• کنترل ساده‌تر در مقایسه با Wet Leg

به همین دلیل، در بسیاری از صنایع مدرن استفاده از دیافراگم سیل جایگزین سیستم‌های Wet Leg شده است.

سیستم بالانس در دیافراگم سیل (Balanced System)

در یک سیستم بالانس دیافراگم سیل، حجم مایع پرکننده در دو سمت HP و LP برابر است. این تعادل معمولاً با انتخاب طول یکسان برای لوله‌های مویین (Capillary) و دیافراگم سیل‌های هم‌حجم به دست می‌آید.

مزایای سیستم بالانس:

• کاهش اثر دمای محیط

• کاهش اثر دمای فرآیند

• پایداری در فشار استاتیک

نکات مهم برای کاهش خطا

برای دستیابی به بالاترین دقت در اندازه‌گیری و افزایش طول عمر تجهیزات، رعایت نکات زیر ضروری است:

• طول capillary را تا حد امکان کوتاه نگه دارید.

• در اندازه‌گیری اختلاف فشار، capillary هر دو طرف را با طول برابر انتخاب کنید.

• از قرار دادن دیافراگم سیل در معرض نور مستقیم خورشید خودداری کنید.

• هر دو capillary باید در شرایط حرارتی مشابه قرار داشته باشند.

جمع‌بندی

راه اندازی دیافراگم سیل به‌ظاهر ساده است، اما تأثیر آن بر دقت اندازه‌گیری بسیار قابل‌توجه است. انتخاب محل مناسب نصب، نوع اتصال و سبک صحیح نصب باعث افزایش پایداری، دقت و طول عمر ابزار می‌شود.
با رعایت اصول گفته‌شده، می‌توان از دیافراگم سیل به‌عنوان سیستمی مطمئن، دقیق و کم‌نگهداری در فرآیندهای صنعتی بهره برد.