Natančno zaznavanje tlaka v dobavni verigi plina: WPCK63 za cevovode, regulatorske omarice in merilnike pretoka plina

Mestna plinska infrastruktura je kritičen del sodobne oskrbe z energijo.

Preden zemeljski plin doseže domove, poslovne zgradbe in industrijske uporabnike, gre skozi prenosne cevovode, mestne zaporne postaje, regionalna distribucijska omrežja, regulatorne omare in merilno opremo. Med transportom, uravnavanjem in distribucijo plina se tlak nenehno spreminja na tej poti.

Nenormalno stanje tlaka na kateri koli točki lahko vpliva na stabilnost oskrbe, natančnost meritev, delovanje opreme ali varnost sistema.

Sodobna plinska infrastruktura torej zahteva več kot le lokalne mehanske merilnike. Potrebuje stalne podatke o tlaku, ki jih je mogoče posredovati krmilnikom, nadzornim terminalom in platformam za digitalno upravljanje za:

• spremljanje delovanja v realnem času;
• regulacija tlaka;
• opozorilo o nadtlaku in podtlaku;
• diagnostika opreme;
• kompenzacija pretoka plina;
• daljinsko upravljanje;
• preventivno vzdrževanje.

Za podporo tem aplikacijam smo razvili WPCK63 razpršeni silikonski tlačni oddajnik, kompakten tlačni oddajnik iz nerjavečega jekla, zasnovan za merjenje tlaka plina in druge zahtevne industrijske aplikacije.

S hitrim odzivom, široko temperaturno kompenzacijo, nastavljivimi tlačnimi razponi, zaščito IP68 in možnostmi lastne varnosti WPCK63 zagotavlja prilagodljivo platformo zaznavanja za pametna plinska omrežja.

Zakaj je tlak ključni parameter v plinskih sistemih

Omrežja za oskrbo s plinom delujejo na več ravneh tlaka.

Tipičen sistem lahko vključuje:

• visokotlačni prenosni cevovodi;
• srednjetlačna distribucijska omrežja;
• regionalne regulatorne postaje;
• zunanje regulatorske omare;
• nizkotlačni servisni cevovodi;
• komercialni in industrijski plinomer.

Vsak del postavlja različne zahteve za tlačni pretvornik.

Visokotlačne prenosne točke zahtevajo primeren obseg, odpornost proti preobremenitvi in ​​dolgoročno stabilnost. Distribucijska omrežja s srednjim pritiskom so za vzdrževanje regionalnega ravnovesja odvisna od stalnih informacij o tlaku. Nizkotlačna storitvena omrežja zahtevajo zadostno ločljivost meritev za prepoznavanje manjših nihanj.

V omarah regulatorjev je treba nadzorovati vstopni in izstopni tlak, da potrdite, da oprema za regulacijo deluje pravilno. V merilnikih pretoka plina so podatki o tlaku združeni z informacijami o temperaturi in pretoku za pretvorbo delovne prostornine v standardno prostornino.

Merjenje tlaka podpira veliko več kot prikaz številke. Tvori podatkovno podlago za nadzor, varnostno zaščito in inteligentno upravljanje plinskega omrežja.

Predstavljamo difuzni silikonski tlačni oddajnik WPCK63

Serija WPCK63 uporablja razpršeni silicijev element za zaznavanje tlaka, visoko zanesljivo ojačevalno vezje in široko temperaturno kompenzacijo za pretvorbo izmerjenega tlaka v standardni električni izhod.

Njegova kompaktna in lahka oblika poenostavi namestitev v prostorsko omejeno opremo. Integrirana struktura iz nerjavečega jekla izboljša odpornost proti koroziji, medtem ko valovit kabelski vod in letalski konektor podpirata uporabo v zahtevnih terenskih okoljih.

Standardni izdelek podpira pritisk v razponu od −100 kPa do 6 MPa, referenčni manometer, absolutni in zaprti manometer, izhod 0,2–2,3 V ali I²C, natančnost ±0,5 % FS in odzivni čas največ 1 ms.

Glavne specifikacije WPCK63

Standardna merilna območja vključujejo 0–10 kPa, 0–20 kPa, 0–35 kPa, 0–70 kPa, 0–100 kPa, 0–160 kPa, 0–250 kPa, 0–500 kPa, 0–1 MPa, 0–1,6 MPa, 0–2,5 MPa, 0–4 MPa in 0–6 MPa, skupaj z Možnost podtlaka −100–0 kPa.

WPCK63 razpršeni silikonski tlačni oddajnik

• Ciljni plin:
• Obseg zaznavanja:
• Preberi več

Izdelan za zahtevne aplikacije s tlakom plina

Kompaktna integrirana struktura iz nerjavečega jekla

Plinska oprema ima pogosto omejen prostor za namestitev, zlasti v omaricah regulatorjev, merilnih sklopih in porazdeljenih nadzornih terminalih.

WPCK63 združuje zaznavni element, kompenzacijsko elektroniko in mehanski tlačni vmesnik v kompaktni strukturi oddajnika. Njegova konstrukcija iz nerjavečega jekla podpira odpornost proti koroziji in mehansko vzdržljivost brez potrebe po velikem zunanjem ohišju.

Standardno ohišje je iz nerjavečega jekla 304, tlačna membrana pa iz nerjavečega jekla 316L. Za projekte, specifične za aplikacijo, je mogoče razpravljati o alternativnih materialih za ohišje in mehanskih konfiguracijah.

Hiter dinamični odziv

Tlak v plinskem sistemu se lahko hitro spremeni, če:

• povpraševanje na nižji stopnji se poveča ali zmanjša;
• ventil se odpre ali zapre;
• regulator spremeni položaj;
• stanje delovanja kompresorja se spremeni;
• pride do nenormalne izgube tlaka.

Z odzivnim časom, ki ni daljši od 1 ms, lahko WPCK63 krmilniku zagotovi hitro povratno informacijo o tlaku, kar pomaga sistemu pri odzivanju na prehodne spremembe tlaka in zmanjša zakasnitev krmiljenja.

Široka temperaturna kompenzacija

Zunanja plinska oprema lahko občuti znatne sezonske in nočne temperaturne razlike.

Različica z digitalnim izhodom je kompenzirana od –10 °C do 70 °C, medtem ko je različica z analognim izhodom kompenzirana od –20 °C do 60 °C. Celotno območje delovne temperature sega od –30 °C do 85 °C.

Ta temperaturna kompenzacija pomaga zmanjšati vpliv okolja na izhodni tlak in podpira stabilno delovanje v zunanjih omarah, cevovodnih napeljavah in drugih spreminjajočih se okoljih.

Zaščita okolja IP68

Oddajniki tlaka plina se lahko namestijo na prostem, pod zemljo ali na mestih, ki so izpostavljena kondenzaciji, dežju, prahu in vlagi.

Stopnja zaščite IP68 pomaga zaščititi notranje komponente za zaznavanje in pripravo signala pred vdorom prahu in vode pod navedenimi pogoji namestitve.

Zaradi tega je WPCK63 primeren za aplikacije, kot so:

• zunanje omarice za regulator plina;
• podzemne nadzorne točke;
• plinovodna oprema;
• vodoodporni predelki za opremo;
• izpostavljene industrijske instalacije.

Možnost notranje varnosti za nevarna območja

Spremljanje tlaka plina se lahko izvaja na območjih, kjer lahko nastane vnetljiva plinska atmosfera.

Informacije o naročanju WPCK63 vključujejo Ex IIC T6 Ga možnost lastne varnosti. To omogoča, da se izdelek oceni za uporabo v nevarnih območjih, če se uporablja v skladu z veljavnim certifikatom, zahtevami glede varnostnih pregrad, pravili za ožičenje in celotno zasnovo sistema. ([winsen-sensor.com][2])

Končna namestitev v nevarnem območju mora vedno slediti odobreni konfiguraciji izdelka in lokalnim regulativnim zahtevam.

Prilagodljiva konfiguracija za OEM opremo

Proizvajalci plinske opreme lahko uporabljajo različne krmilnike, napajalnike, priključke, tlačne vmesnike in mehanske postavitve.

WPCK63 je mogoče konfigurirati glede na dejanske sistemske zahteve.

Razpoložljive možnosti prilagajanja vključujejo:

• območje tlaka;
• referenčni merilnik, absolutni ali zapečateni;
• analogni ali digitalni izhod;
• tlačni navoj;
• dolžina kabla;
• vrsta priključka;
• material ohišja;
• namestitvena struktura;
• druge izhodne signale.

Različica I²C uporablja napajanje 3,0–3,6 V, medtem ko izhodna različica 0,2–2,3 V podpira napajanje 3–24 V. O drugih rezultatih se je mogoče pogovarjati za prilagojene projekte.

Ta prilagodljivost omogoča integracijo oddajnika v različne terminale plinskega omrežja, regulatorne sisteme in merilne platforme, ne da bi morali proizvajalci preoblikovati celotno arhitekturo opreme.

Aplikacija 1: Nadzor tlaka v plinovodu

Plinovodi tvorijo večnivojsko prenosno in distribucijsko omrežje.

Tlak se spreminja zaradi:

• povpraševanje po plinu;
• trenje cevi;
• delovanje ventila;
• obnašanje regulatorja;
• izhod kompresorja;
• temperaturne spremembe;
• puščanje ali okvare opreme.

Porazdeljeni tlačni oddajniki, nameščeni na ključnih omrežnih vozliščih, omogočajo operaterjem neprekinjen vpogled v te spremembe.

Visokotlačni menjalnik

Visokotlačni odseki zahtevajo ustrezno merilno območje, sposobnost preobremenitve in dolgoročno stabilnost.

Podatki o tlaku lahko podpirajo:

• spremljanje delovanja glavnega cevovoda;
• krmiljenje ventila in kompresorja;
• zaščita pred nadtlakom;
• analiza trenda tlaka;
• oddaljeno pošiljanje;
• opozorilo o nenormalnem padcu tlaka.

WPCK63 zagotavlja izbirne razpone do 6 MPa, medtem ko se zmogljivost preobremenitve spreminja od 150 % do 300 % FS glede na izbrano območje. ([winsen-sensor.com][2])

Distribucija srednjega tlaka

Srednjetlačni cevovodi povezujejo glavno plinsko infrastrukturo z regionalnimi regulacijskimi postajami in omrežji na koncu toka.

Neprekinjeni podatki o tlaku pomagajo operaterjem plina:

• vzdrževati ravnovesje regionalnega pritiska;
• spremljati pogoje dobave;
• prepoznati nenormalno izgubo tlaka;
• optimizirajte nastavitve ventila;
• izboljšati učinkovitost omrežnega dispečiranja.

Ko so meritve tlaka iz več vozlišč povezane s platformo SCADA ali IoT, postane omrežje bolj vidno in lažje za upravljanje.

Nizkotlačna dostava

Nizkotlačna omrežja zahtevajo drugačno merilno strategijo.

Skupni tlak je lahko nižji, vendar lahko manjše spremembe tlaka vplivajo na:

• stabilnost oskrbe končnega uporabnika;
• delovanje plinskih naprav;
• učinkovitost komercialnega gorilnika;
• kakovost izhoda regulatorja.

WPCK63 ponuja možnosti nizkega obsega, ki se začnejo pri 0–10 kPa, kar omogoča, da se merilno območje bolj prilagodi aplikaciji, namesto da se uporablja nepotrebno širok razpon.

Za širšo razpravo o merjenju tlaka v plinskem omrežju glejte Senzorji tlaka zagotavljajo vpogled v varnost v omrežjih za prenos in distribucijo plina.

Uporaba 2: omarice za regulator plina

Regulacijska omara za plin povezuje zgornje distribucijsko omrežje z nadaljnjimi uporabniki.

Njegova glavna funkcija je zmanjšanje in stabilizacija tlaka plina. Ne glede na to, kako se spremeni vhodni tlak ali povpraševanje po toku, mora izhodni tlak ostati znotraj navedenega delovnega območja.

Tipična regulatorna omarica spremlja:

• vstopni tlak;
• izhodni tlak.

Varnostno kritičnejše konfiguracije lahko vključujejo dodatni izhodni oddajnik za redundanco, preverjanje ali neodvisno zaščito.

Nadzor vstopnega tlaka

Vhodni oddajnik ugotavlja, ali tlak navzgor ostaja znotraj sprejemljivega delovnega območja regulatorja.

Previsok vstopni tlak lahko obremeni regulacijsko opremo. Nezadosten vhodni tlak lahko regulatorju prepreči vzdrževanje spodnjega toka.

Povratna informacija izhodnega tlaka

Izhodni tlak je glavna kontrolna spremenljivka.

Oddajnik neprekinjeno pošilja dejanski regulirani tlak krmilniku. Signal se lahko uporablja za:

• prilagodite regulacijski mehanizem;
• vzdrževanje nastavljene vrednosti tlaka;
• zaznavanje prekoračitve tlaka;
• sproži alarme za nadtlak ali podtlak;
• aktivirajte logiko varnostnega izklopa.

Zakaj je WPCK63 primeren za omarice z regulatorji

WPCK63 združuje več lastnosti, ki so dragocene za zunanjo opremo za regulacijo plina:

• hiter odziv;
• izbirna območja nizkega in srednjega tlaka;
• široka temperaturna kompenzacija;
• zaščita IP68;
• možnost lastne varnosti;
• struktura iz nerjavečega jekla;
• prilagodljiv izhod in povezava;
• dolgoročna stabilnost ≤±0,3 % FS/leto.

Te funkcije pomagajo spremeniti omarico regulatorja iz pasivne naprave za zmanjšanje tlaka v inteligentno krmilno vozlišče, ki je zmožno daljinskega nadzora, povezovanja alarmov in diagnoze stanja.

Preberite več v Kako senzorji tlaka stabilizirajo omarice regulatorja plina.

Aplikacija 3: Kompenzacija tlaka merilnika pretoka plina

Prostornina plina se spreminja s tlakom in temperaturo.

Merilnik pretoka meri plin v dejanskih pogojih v cevovodu. Za standardizirano poročanje, upravljanje z energijo ali trgovinsko poravnavo bo morda treba izmerjeno delovno prostornino pretvoriti v standardni referenčni pogoj.

Ta izračun običajno zahteva tri vnose:

• podatki o pretoku plina;
• temperatura plina;
• tlak plina.

Transmiter tlaka torej neposredno vpliva na točnost končne kompenzirane prostornine.

Zahteve za senzor tlaka za merjenje plina

Oddajnik tlaka, ki se uporablja z merilnikom pretoka plina, mora zagotavljati:

• ustrezna merilna natančnost;
• nizka histereza;
• dobra ponovljivost;
• nizek dolgoročni odmik;
• hiter dinamični odziv;
• stabilno temperaturno obnašanje;
• priročna električna integracija.

WPCK63 zagotavlja histerezo 0,1 % FS, ponovljivost 0,1 % FS in dolgoročno stabilnost največ ±0,3 % FS na leto.

Možnosti analognega in I²C izhoda mu omogočajo povezavo z različnimi krmilniki merilnikov pretoka in kompenzacijskimi sistemi.

Končno konfiguracijo je treba izbrati v skladu z zahtevano meroslovno zmogljivostjo, postopkom kalibracije, območjem tlaka in zahtevami za certificiranje merilnika pretoka.

Od merjenja tlaka do pametnega upravljanja s plinom

Sodoben tlačni oddajnik ni več samo merilna komponenta.

Ko so povezani s krmilnikom, komunikacijskim omrežjem in platformo v oblaku, lahko podatki o tlaku podpirajo:

• vizualizacija tlaka v realnem času;
• samodejno ustvarjanje alarma;
• analiza trenda tlaka;
• uravnoteženje regionalne ponudbe;
• diagnoza opreme na daljavo;
• preventivno vzdrževanje;
• modeliranje digitalnih dvojčkov;
• zapis zgodovinskega dogodka.

Tipična pametna plinska arhitektura vključuje:

Z namestitvijo tlačnih oddajnikov na več točkah se lahko upravljavci plina premaknejo z odziva po napaki k prepoznavanju nenormalnih trendov, preden postanejo večji problemi.

Izbira prave konfiguracije WPCK63

Izberite območje tlaka

Razpon mora pokrivati ​​normalni delovni tlak, hkrati pa ohraniti koristno ločljivost meritev.

Pri izbiri je treba upoštevati tudi:

• zagonski tlak;
• skoki tlaka;
• pogoji okvare regulatorja;
• dokazni tlak;
• sistemski preskusni tlak;
• varnostni rob.

Potrdite referenčni tlak

WPCK63 podpira:

• nadtlak;
• absolutni tlak;
• zaprti merilni tlak.

Pravilna referenca je odvisna od izračuna krmiljenja in okolja namestitve.

Potrdite združljivost medijev

Diafragma in vsi deli, ki so v stiku z medijem, morajo biti združljivi z:

• zemeljski plin;
• LPG;
• plin, mešan z vodikom;
• vlaga v cevovodu;
• kondenzat;
• odoranti;
• olja in druge nečistoče.

Združljivost medijev je treba potrditi pred končno izbiro modela.

Izberite Izhodni signal

Razpoložljivi standardni izhodi vključujejo:

• 00,2–2,3 V;
• I²C.

Druge izhode je mogoče ovrednotiti glede na krmilnik, razdaljo kabla, napajanje in elektromagnetno okolje.

Ocenite okolje namestitve

Pomembni vidiki vključujejo:

• klasifikacija nevarnih območij;
• zahteva za zaščito IP;
• delovna temperatura;
• vlažnost in kondenzacija;
• vibracije;
• korozijski pogoji;
• zaščita kablov in konektorjev.

Pogosto zastavljena vprašanja

Za kaj meri WPCK63?

WPCK63 je zasnovan za merjenje tlaka plina in tekočine in se lahko uporablja v plinskih sistemih, inteligentni oskrbi z vodo, pripravi vode, pnevmatskem krmiljenju in opremi za hidravlično krmiljenje.

Kakšno območje tlaka podpira WPCK63?

Razpoložljivo območje tlaka sega od −100 kPa do 6 MPa, z več standardnimi razponi med 0–10 kPa in 0–6 MPa.

Kateri izhodni signali so na voljo?

Standardni izhodi so 0,2–2,3 V in I²C. Druge signale je mogoče prilagoditi glede na zahteve projekta.

Kako hiter je odziv?

Določeni odzivni čas ni daljši od 1 ms.

Kakšna je standardna merilna natančnost?

Objavljena standardna natančnost je ±0,5 % FS.

Ali se WPCK63 lahko uporablja na prostem?

WPCK63 ima stopnjo zaščite IP68 in razpon delovne temperature od –30 °C do 85 °C, kar podpira zahtevne zunanje in izpostavljene instalacije, če je pravilno nameščen.

Ali WPCK63 podpira aplikacije za nevarna območja?

Podatki za naročanje vključujejo možnost lastne varnosti Ex ia IIC T6 Ga. Končna namestitev mora ustrezati odobreni konfiguraciji izdelka in povezanim varnostnim zahtevam.

Ali je mogoče tlačni navoj prilagoditi?

ja Standardni navoj je M20 × 1,5, druge tlačne vmesnike pa je mogoče prilagoditi.

Ali je mogoče WPCK63 integrirati v merilnike pretoka plina?

ja Zagotovi lahko vnos tlaka v realnem času, potreben za kompenzacijo temperature in tlaka. Celoten merilni sistem mora biti še vedno kalibriran in validiran v skladu z veljavnimi meroslovnimi zahtevami.

Zaključek: Zanesljivi podatki o tlaku za varnejšo plinsko infrastrukturo

Od prenosnih cevovodov in regionalnih distribucijskih omrežij do regulatorjev in merilnikov pretoka plina zanesljivo merjenje tlaka podpira vsako večjo fazo dobavne verige s plinom.

The WPCK63 razpršeni silikonski tlačni oddajnik združuje:

• izbirna območja tlaka;
• hiter odziv;
• konstrukcija iz nerjavečega jekla;
• široka temperaturna kompenzacija;
• zaščita IP68;
• konfiguracija lastne varnosti;
• analogni in digitalni izhodi;
• prilagodljiva prilagoditev OEM.

S pretvarjanjem sprememb tlaka v natančne in stalno razpoložljive podatke WPCK63 pomaga proizvajalcem plinske opreme in operaterjem omrežij izboljšati regulacijo, opozarjanje, merjenje, daljinsko spremljanje in preventivno vzdrževanje.

Oglejte si specifikacije izdelka, prenesite priročnik ali zahtevajte vzorčno podporo pri stran izdelka WPCK63.