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深入探讨如何使用压力控制器来减少分析系统中的时间延迟
编辑:https://www.abdeli.net 来源:mg4355线路检测 发布时间:2019-05-22


      过程测量是瞬时的,但分析仪的响应永远不会。从水龙头到分析仪,总会有时间延迟。不幸的是,这种延迟经常被低估或误解。
      在分析采样系统中,时间延迟定义为新样品到达分析仪所需的时间。控制时间延迟的一种方法是使用mg4355娱乐电子游戏压力控制器。压力控制器控制压力,分析系统中的压力与时间密切相关。在具有受控流速的气体系统的情况下,压力越低,时间延迟越短。
      在分析仪器系统的任何主要部分中都可能发生时间延迟,包括生产线,分接和探针,现场站,传输线,样品调节系统,流切换系统和分析仪。下图是过程分析仪采样系统基本部分的示例。
 

远东1-1.jpg


      延时是累积的。它包括流体从被监控过程到分析仪所需的总时间。目前,大家将重点关注现场站以及监管机构在减少时间延迟方面的重要作用。
在野外站之前
      最小化时间延迟始于水龙头的位置。最好将水龙头尽可能靠近过程分析仪,但也要在时间延迟源的上游,如鼓,罐,死角,停滞线和冗余或过时的设备。
在对液体进行取样时,水龙头处的压力应足以通过输送管线或快速循环输送样品,而无需泵 - 一种引入性能变量的昂贵组件。
      在许多情况下,您可能无法指定水龙头的位置。您可能需要使用现有的水龙头位置,并且通常现有的分析仪也可以使用。如果水龙头离分析仪很远,建议使用快速循环作为快速将液体输送到分析仪并将未使用的部分返回过程的方法。
      在大多数分析仪器系统中,另一个时间延迟源是探针。探头的体积越大,延迟越大。体积将受探针长度和宽度的影响。尝试最小化时间延迟时,请选择低容量探头。
在野外站
      在过程分析仪需要液体样品的情况下,不使用现场站中的压力控制器。最好将液体保持在高压下以避免形成气泡。在气体样品的情况下,现场站用作减少输送管线中的压力的手段。
      时间延迟与绝对压力成正比减小。在压力的一半,你会得到一半的时间延迟。现场站尽可能靠近水龙头。压力越快越好。让大家看看现场站中压力控制器的三种可能应用。每个压力控制器的配置都有所不同。
      在第一个应用中,目标是降低气体压力。预计压降不会产生冷凝。因此,可以使用简单的减压压力控制器。减压压力控制器在出口处保持恒定压力。传感元件,通常是隔膜或活塞,响应于下游压力而移动,允许控制元件(通常是锥形提升阀)改变气体通过的孔的流动面积。当传感元件响应于较高压力而被向上推动时,控制元件移动靠近压力控制器座,并且孔面积变小。随着传感元件以较低的压力向下移动,孔口变大。在大多数分析监管机构中,
      金属隔膜非常适用于入口压力不会急剧变化或化学兼容性很重要的应用。然而,在压力可能不一致或尖峰的应用中,活塞式压力控制器可能更合适。
      在大家的第二个压力控制器应用中,预计压降会导致冷凝。在压力下,几乎所有气体都会失去能量,称为焦耳 - 汤姆逊效应 - 导致冷却。如果气体接近其露点,这种冷却可能会导致冷凝。在某些情况下,热量损失可能会导致冷凝,从而可能冻结压力控制器。由于焦耳 - 汤姆逊效应,可能需要加热压力控制器来保持气体温度高于露点。加热压力控制器是减压压力控制器,其中系统流体在加热元件上流动。需要加热器盒。
      您可以计算加热器盒所需的能量(或瓦数),以便您可以在正确的功率范围内指定一个。每种气体都有焦耳 - 汤姆逊系数,它与压降和流速一起插入公式中,以产生所需的瓦特数。
      在大家的第三个压力控制器应用中,液体必须先成为气体才能通过气相色谱仪或其他分析仪进行分析。在这种情况下,使用蒸发压力控制器。蒸发压力控制器可能难以选择,但如果尺寸和安装适当,可以是制备液体样品的可靠方法。蒸发压力控制器的目的是马上将整个样品闪蒸成气体,以确保蒸发的样品代表液体过程。
 

远东1-2.jpg


      对于汽化压力控制器,必须密切关注温度和蒸汽流量。如果流量太大,样品将仅部分蒸发,液体将流过压力控制器并流向分析仪。如果蒸发器温度太高,则上游的液体样品将蒸发。
      最后,务必正确设置蒸发压力控制器,以避免造成相当长的时间延迟。随着流体从液体变为气体,体积将急剧增加。增加量取决于液体的分子量。通常,在使用mg4355娱乐电子游戏压力控制器之后测量的蒸汽流量将是蒸发压力控制器之前的液体流量的> 300倍。例如,蒸汽流量为600cm 3 / min,液体流量可小于2cm 3/分钟。在这种情况下,液体需要25分钟才能通过3米(约10英尺)的6毫米(1/4英寸)管道。为了减少这个时间,大家必须减少压力控制器前面的管子的体积。例如,只有30.5厘米(1英尺)的3.2毫米(1/8英寸)管道,液体只需30秒即可到达压力控制器。但是,到目前为止,大家必须在探测中增加时间延迟。探头越窄,响应越快。
获得更快响应的另一种方法是借助液体快速循环使蒸发器更靠近分析器。在下图中,压力控制器位于快速环路滤波器之后,带有第二个液体慢旁路回路,确保良好的液体流动一直持续到蒸发压力控制器。目的是最大限度地减少进入汽化压力控制器的缓慢移动的液体体积。
      压力控制器是解决分析系统中时间延迟的关键工具。气体系统中的压力越低,响应时间越快。通常,在系统中压力越快越好。在液体蒸发的情况下,考虑液体快速循环以保持液体直接移动到蒸发压力控制器。现场站是复杂分析仪器系统中的一个位置,其中时间延迟可以显着降低,但是时间延迟的方法必须始终是全面的。为了减少时间延迟,必须仔细检查系统中所有潜在的延迟原因。
 

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