Indlægget er skrevet af Morten B. Jensen, Product Manager instruments, KLINGER Denmark A/S
Mellem membran og celle benyttes en transmissionsvæske, der sikrer at den mekaniske påvirkning af membranen overføres uforstyrret til målecellen. Da alle væsker udvider sig med temperaturen skal tryktransmitteren forsynes med temperaturkompensation for at få en valid måling.
Til opgaver indenfor trykmåling, hvor mediet ikke må komme i kontakt med de trykbærende dele i måleinstrumentet eller hvor der ønskes en forbindelse uden ”skjulte lommer”, benyttes membranforsatse, også kendt som fremskudte membraner eller kemiske adskillelser, til at transmittere bevægelsen til målecellen.
Målesystemer med membranforsats
Målesystemet er mod processen tætnet med en fleksibel membran der er udført i et materiale som kan modstå mediet. Det indre rum, mellem membran og trykmåler, er væskefyldt (se fig.1). Der benyttes en transmissionsvæske med lav kompressibilitet, som sikrer, at den udvider sig så lidt som muligt ved temperaturændringer (udvidelse betyder øget tryk), ligesom den ikke må have dæmpende virkning, så transmitterens responstid nedsættes.
Figur 1
Endelig må olien ikke kunne beskadige mediet, hvis der skulle gå hul på membranen.
I væskesystemer kan luftlommer, i forbindelsen mellem proces og transmitter virke forstyrrende på målingen, idet luftens kompressibilitet gør at “luftlommen” først skal presses sammen, hvorved noget af kraften ikke overføres korrekt til målecellen. Derfor udgør membranforsats, overgang og måleinstrument et lukket system, og påfyldning af transmissionsvæske foregår i et særligt apparat, der sikrer at forbindelsen er 100% fri for luft/gas.
Forbindelsen forsegles normalt efter påfyldning, så enhver flugt af fyldevæske er sikret.
Målefejl forårsaget af variationer i procestemperaturen
At fremstille en membranforsats er et kompromis mellem mekanisk modstand og fleksibilitet. Et kompromis som mødes af en kombination af membranens tykkelse og -diameter, for at give mekanisk modstand, samt optimerede membran konturer, der bruges til at reducere stivheden.
I tillæg til den mekaniske konstruktion, skal der tages højde for transmissionsvæsken, som vil ekspandere når temperaturen øges, en udvidelse som målecellen vil opfatte som et ekstra tryk – og derfor vil det være et fejltillæg til måleresultatet.
Det er således ikke ualmindeligt at en transmitter vil have fordoblet målefejlen ved en temperaturafvigelse på 10K.
Grænserne for hvad der er muligt, nås hurtigt, især med små membranforsatse, hvor små ændringer i volumenet betyder store variationer i det målte tryk. Det er derfor nødvendigt at kompensere for procestemperaturen for at få en korrekt trykmåling.
