فهم الضغط التفاضلي
باستخدام قيمتين لقياس الضغط والقليل من الرياضيات، يمكن للضغط التفاضلي حساب المستوى والتدفق والواجهة وحتى الكثافة. يعرف مهندسو العمليات الضغط التفاضلي ويثقون به لأنه طريقة مجربة وحقيقية للتحكم في العمليات الصناعية. إن تعدد استخداماته وتنوع مخرجاته يجعله أكثر قيمة عبر الصناعات.
سوف تركز هذه الورقة فقط على كيفية استخدام الضغط التفاضلي لحساب قياس مستوى السائل في الخزانات المضغوطة. سيتم مناقشة المزايا والقيود والتطبيقات الصناعية الشائعة للضغط التفاضلي.
كيف يعمل الضغط التفاضلي
يتكون قياس الضغط التفاضلي التقليدي من غشاء مزدوج الجوانب يستشعر الضغط من أسفل الوعاء على جانب واحد ومن أعلى الوعاء على الجانب الآخر. وتدفع قياسات الضغط المتعارضة هذه على الجانبين المتقابلين للحجاب الحاجز مزدوج الجوانب، و القياس الناتج هو فرق الضغط بين الضغطين أو الضغط التفاضلي. يغطي الضغط التفاضلي التقليدي نطاقًا واسعًا من التطبيقات مع القدرة على اكتشاف الضغوط التفاضلية التي تبلغ بضعة مليبار فقط.
كلا الترتيبين يقيسان الضغط. قياس الضغط في الجزء السفلي من الخزان أو الوعاء هو قياس الضغط الإجمالي الناتج عن السائل ومساحة البخار فوقه، في حين أن قياس الضغط في الأعلى لا يمثل سوى هذا الضغط الرأسي أو الساكن. يسمح هذا الترتيب بإزالة الضغط الساكن”من القياس الإجمالي، مما يترك الضغط الناتج عن السائل ويسمح لنا باستنتاج المستوى.
التطبيقات الشائعة للضغط التفاضلي
يستخدم الضغط التفاضلي لقياس مستوى السوائل والغازات المسالة في الخزانات المضغوطة. يتم استخدام الخزانات المضغوطة لعدد من الأسباب مثل توفير إخراج ثابت، والتخلص من الرغوة، وتوفير حاجز للمواد الكاوية، وتسييل الغاز لتسهيل تخزينه. في كل هذه السيناريوهات، سيقوم جهاز إرسال الضغط التفاضلي فقط بقياس الفرق بين الضغط الساكن والضغط الإجمالي. يستغرق الأمر القليل من الرياضيات لحساب مستوى المنتج.
تتكون صيغة الضغط الهيدروستاتيكي القياسية من ثلاثة متغيرات: الضغط والكثافة والارتفاع. يقوم المستشعر بقياس الضغط، ويتم إدخال الكثافة كقيمة ثابتة من قبل العميل، والارتفاع هو مستوى المنتج. لكي تنجح هذه الصيغة، تعد الكثافة أمرًا أساسيًا ويجب أن تظل ثابتة إلى حد ما. بفضل الكثافة المعروفة وقيمة الضغط، يمكن للإلكترونيات الخاصة بمستشعر الضغط حساب مستوى السائل بدقة وموثوقية من الضغط التفاضلي.
