استشعار الضغط الدقيق عبر سلسلة توريد الغاز: WPCK63 لخطوط الأنابيب وخزائن التنظيم وأجهزة قياس تدفق الغاز

تعد البنية التحتية للغاز في المناطق الحضرية جزءًا مهمًا من إمدادات الطاقة الحديثة.

قبل أن يصل الغاز الطبيعي إلى المنازل والمباني التجارية والمستخدمين الصناعيين، فإنه يمر عبر خطوط أنابيب النقل ومحطات بوابة المدينة وشبكات التوزيع الإقليمية وخزائن التنظيم ومعدات القياس. يتغير الضغط بشكل مستمر طوال هذه الرحلة حيث يتم نقل الغاز وتنظيمه وتوزيعه.

قد تؤثر حالة الضغط غير الطبيعية في أي نقطة على استقرار العرض أو دقة القياس أو أداء المعدات أو سلامة النظام.

ولذلك فإن البنية التحتية الحديثة للغاز تتطلب أكثر من مجرد أجهزة قياس ميكانيكية محلية. إنها تحتاج إلى بيانات ضغط مستمرة يمكن نقلها إلى وحدات التحكم ومحطات المراقبة ومنصات الإدارة الرقمية من أجل:

• مراقبة التشغيل في الوقت الحقيقي؛
• تنظيم الضغط
• تحذير من الضغط الزائد والضغط المنخفض؛
• تشخيص المعدات؛
• تعويض تدفق الغاز.
• جهاز التحكم عن بعد
• الصيانة الوقائية.

لدعم هذه التطبيقات، قمنا بتطوير WPCK63 جهاز إرسال ضغط السيليكون المنتشر، جهاز إرسال ضغط مدمج مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ مصمم لقياس ضغط الغاز والتطبيقات الصناعية الأخرى الصعبة.

بفضل الاستجابة السريعة، وتعويض درجات الحرارة الواسعة، ونطاقات الضغط القابلة للتكوين، وحماية IP68 وخيارات السلامة الجوهرية، يوفر WPCK63 منصة استشعار مرنة لشبكات الغاز الذكية.

لماذا يعتبر الضغط معلمة أساسية في أنظمة الغاز

تعمل شبكات إمداد الغاز بمستويات ضغط متعددة.

قد يشمل النظام النموذجي ما يلي:

• خطوط أنابيب نقل الضغط العالي.
• شبكات توزيع الضغط المتوسط؛
• محطات التنظيم الإقليمية؛
• خزائن تنظيمية خارجية؛
• خطوط أنابيب الخدمة ذات الضغط المنخفض؛
• عدادات الغاز التجارية والصناعية.

يضع كل قسم متطلبات مختلفة على جهاز إرسال الضغط.

تتطلب نقاط نقل الضغط العالي نطاقًا مناسبًا ومقاومة التحميل الزائد واستقرارًا طويل المدى. تعتمد شبكات توزيع الضغط المتوسط ​​على معلومات الضغط المستمر للحفاظ على التوازن الإقليمي. تتطلب شبكات الخدمة ذات الضغط المنخفض دقة قياس كافية لتحديد التقلبات الأصغر.

في خزانات التنظيم، يجب مراقبة ضغط الدخول والخروج للتأكد من أن معدات التنظيم تعمل بشكل صحيح. في أجهزة قياس تدفق الغاز، يتم دمج بيانات الضغط مع معلومات درجة الحرارة والتدفق لتحويل حجم التشغيل إلى حجم قياسي.

يدعم قياس الضغط أكثر بكثير من مجرد عرض رقم. فهو يشكل أساس البيانات للتحكم وحماية السلامة والإدارة الذكية لشبكة الغاز.

نقدم لكم جهاز إرسال ضغط السيليكون المنتشر WPCK63

تستخدم سلسلة WPCK63 عنصر استشعار الضغط السيليكوني المنتشر، ودائرة تضخيم عالية الموثوقية وتعويض درجة الحرارة الواسعة لتحويل الضغط المقاس إلى خرج كهربائي قياسي.

يعمل تصميمه المدمج وخفيف الوزن على تبسيط عملية التثبيت في المعدات ذات المساحة المحدودة. يعمل الهيكل المدمج المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ على تحسين مقاومة التآكل، بينما تدعم قناة الكابلات المموجة وموصل الطيران الاستخدام في البيئات الميدانية الصعبة.

المنتج القياسي يدعم نطاقات الضغط من -100 كيلو باسكال إلى 6 ميجا باسكال، المقياس، مراجع الضغط المطلق والمختوم، خرج 0.2-2.3 فولت أو I²C، دقة ± 0.5% FS ووقت استجابة لا يزيد عن 1 مللي ثانية.

المواصفات الرئيسية لـ WPCK63

تشمل نطاقات القياس القياسية 0-10 كيلو باسكال، 0-20 كيلو باسكال، 0-35 كيلو باسكال، 0-70 كيلو باسكال، 0-100 كيلو باسكال، 0-160 كيلو باسكال، 0-250 كيلو باسكال، 0-500 كيلو باسكال، 0-1 ميجا باسكال، 0-1.6 ميجا باسكال، 0-2.5 ميجا باسكال، 0-4 ميجا باسكال، 0-6 ميجا باسكال، بالإضافة إلى -100–0 كيلو باسكال خيار الضغط السلبي.

WPCK63 جهاز إرسال ضغط السيليكون المنتشر

• الغاز المستهدف:
• نطاق الكشف:
• اقرأ المزيد

مصمم لتطبيقات ضغط الغاز الصعبة

هيكل مدمج مدمج من الفولاذ المقاوم للصدأ

غالبًا ما تكون مساحة تركيب معدات الغاز محدودة، خاصة داخل خزانات التنظيم، ومجمعات القياس، ومحطات المراقبة الموزعة.

يجمع WPCK63 بين عنصر الاستشعار وإلكترونيات التعويض وواجهة الضغط الميكانيكي في هيكل جهاز إرسال مدمج. يدعم هيكلها المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة التآكل والمتانة الميكانيكية دون الحاجة إلى حاوية خارجية كبيرة.

يستخدم الغلاف القياسي الفولاذ المقاوم للصدأ 304، بينما يستخدم غشاء الضغط الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. يمكن مناقشة مواد الإسكان البديلة والتكوينات الميكانيكية للمشاريع الخاصة بالتطبيقات.

استجابة ديناميكية سريعة

قد يتغير الضغط داخل نظام الغاز بسرعة عندما:

• يزداد أو ينقص الطلب على المصب؛
• يفتح الصمام أو يغلق؛
• منظم يغير موقفه؛
• تتغير حالة تشغيل الضاغط؛
• يحدث فقدان غير طبيعي للضغط.

مع وقت استجابة لا يزيد عن 1 مللي ثانية، يمكن لـ WPCK63 أن يوفر لوحدة التحكم ردود فعل سريعة للضغط، مما يساعد النظام على الاستجابة لتغيرات الضغط العابرة وتقليل تأخير التحكم.

تعويض درجة الحرارة على نطاق واسع

قد تواجه معدات الغاز الخارجية اختلافًا كبيرًا في درجات الحرارة الموسمية ومن النهار إلى الليل.

يتم تعويض إصدار الإخراج الرقمي من -10 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية، بينما يتم تعويض إصدار الإخراج التناظري من -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية. يمتد نطاق درجة حرارة العمل الإجمالي من -30 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية.

يساعد تعويض درجة الحرارة هذا على تقليل التأثير البيئي على مخرجات الضغط ويدعم التشغيل المستقر في الخزانات الخارجية وتركيبات خطوط الأنابيب والبيئات المتغيرة الأخرى.

IP68 حماية البيئة

يمكن تركيب أجهزة إرسال ضغط الغاز في الهواء الطلق أو تحت الأرض أو في أماكن معرضة للتكثيف والمطر والغبار والرطوبة.

يساعد تصنيف الحماية IP68 على حماية مكونات الاستشعار الداخلي وتكييف الإشارة من دخول الغبار والماء في ظل ظروف التثبيت المحددة.

وهذا يجعل WPCK63 مناسبًا لتطبيقات مثل:

• خزائن تنظيم الغاز في الهواء الطلق.
• نقاط المراقبة تحت الأرض؛
• معدات خطوط أنابيب الغاز.
• مقصورات المعدات المعرضة للمياه؛
• المنشآت الصناعية المكشوفة.

خيار السلامة الجوهرية للمناطق الخطرة

قد تتم مراقبة ضغط الغاز في المناطق التي يمكن أن تحدث فيها أجواء غازية قابلة للاشتعال.

تتضمن معلومات الطلب WPCK63 ملفًا السابق IIC T6 Ga خيار السلامة الجوهرية. يتيح ذلك تقييم المنتج لتطبيقات المناطق الخطرة عند استخدامه وفقًا للشهادة المعمول بها ومتطلبات حاجز الأمان وقواعد الأسلاك وتصميم النظام الكامل. ([winsen-sensor.com][2])

يجب أن يتبع التثبيت النهائي للمنطقة الخطرة دائمًا تكوين المنتج المعتمد والمتطلبات التنظيمية المحلية.

تكوين مرن لمعدات OEM

قد يستخدم مصنعو معدات الغاز وحدات تحكم وإمدادات طاقة وموصلات وواجهات ضغط وتخطيطات ميكانيكية مختلفة.

يمكن تكوين WPCK63 وفقًا لمتطلبات النظام الفعلية.

تتضمن خيارات التخصيص المتاحة ما يلي:

• نطاق الضغط
• المقياس، المرجع المطلق أو المقياس المختوم؛
• الإخراج التناظري أو الرقمي.
• خيط الضغط
• طول الكابل
• نوع الموصل
• مواد الإسكان
• هيكل التثبيت
• إشارات الإخراج الأخرى.

يستخدم إصدار I²C مصدرًا من 3.0 إلى 3.6 فولت، بينما يدعم إصدار الإخراج من 0.2 إلى 2.3 فولت مصدرًا من 3 إلى 24 فولت. ويمكن مناقشة مخرجات أخرى لمشاريع مخصصة.

تسمح هذه المرونة بدمج جهاز الإرسال في محطات شبكات الغاز المختلفة وأنظمة التنظيم ومنصات القياس دون إجبار الشركات المصنعة على إعادة تصميم بنية المعدات الكاملة.

التطبيق 1: مراقبة ضغط خط أنابيب الغاز

تشكل خطوط أنابيب الغاز شبكة نقل وتوزيع متعددة المستويات.

يختلف الضغط بسبب:

• الطلب على الغاز؛
• احتكاك الأنابيب
• تشغيل الصمام
• سلوك المنظم؛
• إخراج الضاغط
• التغيرات في درجات الحرارة
• تسرب أو أخطاء في المعدات.

تسمح أجهزة إرسال الضغط الموزعة المثبتة في نقاط الشبكة الرئيسية للمشغلين برؤية هذه التغييرات بشكل مستمر.

نقل الضغط العالي

تتطلب أقسام الضغط العالي نطاق قياس مناسب وقدرة على التحميل الزائد واستقرارًا طويل المدى.

يمكن أن تدعم بيانات الضغط:

• مراقبة تشغيل خط الأنابيب الرئيسي؛
• التحكم في الصمام والضاغط.
• حماية الضغط الزائد.
• تحليل اتجاه الضغط.
• الإرسال عن بعد؛
• تحذير من انخفاض الضغط بشكل غير طبيعي.

يوفر WPCK63 نطاقات قابلة للتحديد تصل إلى 6 ميجا باسكال، بينما تتراوح قدرة التحميل الزائد من 150% إلى 300% FS وفقًا للنطاق المحدد. ([winsen-sensor.com][2])

توزيع الضغط المتوسط

تربط خطوط الأنابيب ذات الضغط المتوسط ​​البنية التحتية الرئيسية للغاز بمحطات التنظيم الإقليمية وشبكات المصب.

تساعد بيانات الضغط المستمر مشغلي الغاز على:

• الحفاظ على توازن الضغط الإقليمي؛
• مراقبة شروط العرض؛
• تحديد فقدان الضغط غير الطبيعي.
• تحسين إعدادات الصمام؛
• تحسين كفاءة إرسال الشبكة.

عندما يتم توصيل قياسات الضغط من عقد متعددة بمنصة SCADA أو IoT، تصبح الشبكة أكثر وضوحًا وأسهل في الإدارة.

تسليم الضغط المنخفض

تتطلب شبكات الضغط المنخفض استراتيجية قياس مختلفة.

قد يكون الضغط الإجمالي أقل، لكن تغيرات الضغط الأصغر يمكن أن تؤثر على:

• استقرار إمدادات المستخدم النهائي؛
• تشغيل أجهزة الغاز؛
• أداء الموقد التجاري؛
• جودة مخرجات المنظم .

يوفر WPCK63 خيارات نطاق منخفض تبدأ من 0-10 كيلو باسكال، مما يسمح بمطابقة نطاق القياس بشكل أوثق مع التطبيق بدلاً من استخدام نطاق واسع غير ضروري.

لمناقشة أوسع لقياس الضغط عبر شبكة الغاز، راجع توفر أجهزة استشعار الضغط رؤى السلامة عبر شبكات نقل وتوزيع الغاز.

التطبيق 2: خزائن منظم الغاز

تقوم خزانة تنظيم الغاز بتوصيل شبكة التوزيع الأولية مع المستخدمين النهائيين.

وظيفتها الأساسية هي تقليل واستقرار ضغط الغاز. بغض النظر عن كيفية تغير ضغط المدخل أو الطلب النهائي، يجب أن يظل ضغط المخرج ضمن نطاق التشغيل المحدد.

تراقب خزانة التنظيم النموذجية ما يلي:

• ضغط المدخل
• ضغط المخرج.

قد تتضمن التكوينات الأكثر أهمية للسلامة جهاز إرسال إضافيًا للتكرار أو التحقق أو الحماية المستقلة.

مراقبة ضغط المدخل

يحدد جهاز إرسال المدخل ما إذا كان الضغط المنبع يظل ضمن نطاق التشغيل المقبول للجهة التنظيمية.

قد يؤدي الضغط المرتفع للغاية عند المدخل إلى الضغط على المعدات التنظيمية. قد يمنع ضغط المدخل غير الكافي المنظم من الحفاظ على الإمداد النهائي.

ردود فعل ضغط المخرج

ضغط المخرج هو متغير التحكم الرئيسي.

يرسل المرسل بشكل مستمر الضغط المنظم الفعلي إلى وحدة التحكم. يمكن استخدام الإشارة من أجل:

• ضبط آلية التنظيم.
• الحفاظ على نقطة ضبط الضغط؛
• كشف تجاوز الضغط.
• إطلاق إنذارات الضغط الزائد أو الضغط المنخفض؛
• تفعيل منطق إيقاف السلامة.

لماذا يعد WPCK63 مناسبًا لخزائن التنظيم

يجمع WPCK63 بين العديد من الخصائص ذات القيمة لمعدات تنظيم الغاز الخارجية:

• استجابة سريعة
• نطاقات الضغط المنخفض والمتوسط ​​القابلة للتحديد؛
• تعويض درجة الحرارة على نطاق واسع.
• حماية IP68؛
• خيار السلامة الجوهرية؛
• هيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ؛
• الإخراج والاتصال للتخصيص؛
• الاستقرار على المدى الطويل من ± ± 0.3٪ FS / سنة.

تساعد هذه الميزات في تحويل خزانة المنظم من جهاز سلبي لخفض الضغط إلى عقدة تحكم ذكية قادرة على المراقبة عن بعد وربط الإنذار وتشخيص الحالة.

اقرأ المزيد في كيف تعمل أجهزة استشعار الضغط على تثبيت خزانات منظم الغاز.

التطبيق 3: تعويض ضغط مقياس تدفق الغاز

يتغير حجم الغاز مع الضغط ودرجة الحرارة.

يقيس مقياس التدفق الغاز في ظل ظروف خط الأنابيب الفعلية. بالنسبة لإعداد التقارير الموحدة أو إدارة الطاقة أو تسوية التجارة، قد يلزم تحويل حجم التشغيل المقاس إلى حالة مرجعية قياسية.

يتطلب هذا الحساب عادةً ثلاثة مدخلات:

• بيانات تدفق الغاز.
• درجة حرارة الغاز
• ضغط الغاز.

وبالتالي فإن مرسل الضغط يؤثر بشكل مباشر على دقة الحجم المعوض النهائي.

متطلبات مستشعر الضغط لقياس الغاز

يجب أن يوفر جهاز إرسال الضغط المستخدم مع مقياس تدفق الغاز ما يلي:

• دقة القياس المناسبة؛
• تباطؤ منخفض
• التكرار الجيد.
• انخفاض الانجراف على المدى الطويل.
• استجابة ديناميكية سريعة.
• سلوك درجة حرارة مستقرة.
• التكامل الكهربائي المريح.

يوفر WPCK63 تباطؤ FS بنسبة 0.1% وتكرار FS بنسبة 0.1% واستقرار طويل الأمد لا يزيد عن ±0.3% FS سنويًا.

تسمح خيارات الإخراج التناظرية وI²C لها بالاتصال بوحدات تحكم مختلفة في مقياس التدفق وأنظمة التعويض.

يجب اختيار التكوين النهائي وفقًا للأداء المترولوجي المطلوب وإجراءات المعايرة ونطاق الضغط ومتطلبات شهادة مقياس التدفق.

من قياس الضغط إلى الإدارة الذكية للغاز

لم يعد جهاز إرسال الضغط الحديث مجرد مكون قياس.

عند الاتصال بوحدة تحكم وشبكة اتصالات ومنصة سحابية، يمكن أن تدعم بيانات الضغط ما يلي:

• تصور الضغط في الوقت الحقيقي؛
• توليد التنبيه التلقائي.
• تحليل اتجاه الضغط.
• موازنة العرض الإقليمي؛
• تشخيص المعدات عن بعد؛
• الصيانة الوقائية؛
• النمذجة الرقمية المزدوجة؛
• تسجيل الأحداث التاريخية.

تتضمن بنية الغاز الذكية النموذجية ما يلي:

ومن خلال نشر أجهزة إرسال الضغط في نقاط متعددة، يمكن لمشغلي الغاز الانتقال من التفاعل بعد الفشل إلى تحديد الاتجاهات غير الطبيعية قبل أن تصبح مشاكل أكبر.

اختيار التكوين الصحيح لـ WPCK63

حدد نطاق الضغط

يجب أن يغطي النطاق ضغط التشغيل العادي مع الحفاظ على دقة القياس المفيدة.

يجب أن يأخذ الاختيار أيضًا في الاعتبار:

• ضغط بدء التشغيل
• ارتفاع الضغط
• ظروف فشل المنظم؛
• ضغط إثبات؛
• ضغط اختبار النظام؛
• هامش الأمان.

تأكيد مرجع الضغط

يدعم WPCK63:

• قياس الضغط
• الضغط المطلق
• ضغط قياس مختوم.

يعتمد المرجع الصحيح على حساب التحكم وبيئة التثبيت.

تأكيد توافق الوسائط

يجب أن يكون الحجاب الحاجز وجميع الأجزاء التي تتصل بالوسيط متوافقة مع:

• الغاز الطبيعي؛
• غاز البترول المسال؛
• غاز مخلوط بالهيدروجين؛
• رطوبة خط الأنابيب
• المكثفات.
• الروائح.
• الزيوت والشوائب الأخرى.

يجب التأكد من توافق الوسائط قبل اختيار النموذج النهائي.

حدد إشارة الإخراج

تشمل النواتج القياسية المتاحة ما يلي:

• 0.2–2.3 فولت؛
• أنا²ج.

يمكن تقييم المخرجات الأخرى وفقًا لوحدة التحكم ومسافة الكابل وإمدادات الطاقة والبيئة الكهرومغناطيسية.

تقييم بيئة التثبيت

تشمل الاعتبارات المهمة ما يلي:

• تصنيف المناطق الخطرة؛
• متطلبات حماية الملكية الفكرية؛
• درجة حرارة العمل
• الرطوبة والتكثيف.
• اهتزاز؛
• ظروف التآكل
• حماية الكابلات والموصلات.

الأسئلة المتداولة

ما الذي تم تصميم WPCK63 لقياسه؟

تم تصميم WPCK63 لقياس ضغط الغاز والسائل ويمكن استخدامه في أنظمة الغاز وإمدادات المياه الذكية ومعالجة المياه والتحكم الهوائي ومعدات التحكم الهيدروليكي.

ما هو نطاق الضغط الذي يدعمه WPCK63؟

يمتد نطاق الضغط المتاح من -100 كيلو باسكال إلى 6 ميجا باسكال، مع نطاقات قياسية متعددة تتراوح بين 0-10 كيلو باسكال و0-6 ميجا باسكال.

ما هي إشارات الإخراج المتاحة؟

المخرجات القياسية هي 0.2-2.3 فولت وI²C. يمكن تخصيص الإشارات الأخرى وفقًا لمتطلبات المشروع.

ما مدى سرعة الاستجابة؟

زمن الاستجابة المحدد لا يزيد عن 1 مللي ثانية.

ما هي دقة القياس القياسية؟

الدقة القياسية المنشورة هي ±0.5% FS.

هل يمكن استخدام WPCK63 في الهواء الطلق؟

يتمتع WPCK63 بتصنيف حماية IP68 ونطاق درجة حرارة العمل من -30 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية، مما يدعم التركيبات الخارجية والمكشوفة المطلوبة عند تركيبها بشكل صحيح.

هل يدعم WPCK63 تطبيقات المناطق الخطرة؟

تتضمن معلومات الطلب خيار السلامة الجوهرية Ex ia IIC T6 Ga. يجب أن يتطابق التثبيت النهائي مع تكوين المنتج المعتمد ومتطلبات السلامة المرتبطة به.

هل يمكن تخصيص خيط الضغط؟

نعم. الخيط القياسي هو M20 × 1.5، بينما يمكن تخصيص واجهات الضغط الأخرى.

هل يمكن دمج WPCK63 في عدادات تدفق الغاز؟

نعم. يمكن أن يوفر مدخلات الضغط في الوقت الحقيقي المطلوبة لتعويض درجة الحرارة والضغط. لا يزال يتعين معايرة نظام القياس الكامل والتحقق من صحته وفقًا لمتطلباته المترولوجية المعمول بها.

الاستنتاج: بيانات ضغط موثوقة من أجل بنية تحتية أكثر أمانًا للغاز

بدءًا من خطوط أنابيب النقل وشبكات التوزيع الإقليمية وحتى خزانات التنظيم وأجهزة قياس تدفق الغاز، يدعم قياس الضغط الموثوق به كل مرحلة رئيسية من سلسلة توريد الغاز.

ال WPCK63 جهاز إرسال ضغط السيليكون المنتشر يجمع:

• نطاقات الضغط القابلة للتحديد؛
• استجابة سريعة
• البناء من الفولاذ المقاوم للصدأ؛
• تعويض درجة الحرارة على نطاق واسع.
• حماية IP68؛
• تكوين السلامة الجوهرية.
• المخرجات التناظرية والرقمية.
• تخصيص OEM مرن.

ومن خلال تحويل تغيرات الضغط إلى بيانات دقيقة ومتاحة باستمرار، يساعد WPCK63 الشركات المصنعة لمعدات الغاز ومشغلي الشبكات على تحسين التنظيم والإنذار والقياس والمراقبة عن بعد والصيانة الوقائية.

اعرض مواصفات المنتج، أو قم بتنزيل الدليل أو اطلب دعم العينة من الموقع صفحة المنتج WPCK63.