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用于精確氫分析的絕對(duì)壓力控制磁翻板液位計(jì)應(yīng)用
作時(shí)間：2019-08-28 16:48:08 來源： 作者：
美安特公司是用于氫氣泄漏檢測(cè)和工藝氣體監(jiān)測(cè)的氫氣磁翻板液位計(jì)和分析儀的很好制造商。美安特總部位于加利福尼亞州瓦倫西亞，擁有由桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室和美國能源部首次開發(fā)的固態(tài)鈀鎳（Pa-Ni）傳感技術(shù)的獨(dú)家商業(yè)權(quán)。在單個(gè)Pa-Ni薄膜上采用電阻和電容傳感電路，該技術(shù)通過測(cè)量矩陣中電阻或電荷密度的變化來計(jì)算氫原子。只有氫原子對(duì)Pa-Ni薄膜有反應(yīng)，因此美安特儀器可以檢測(cè)含有多種成分的氣體的氫含量。這種易用性與實(shí)時(shí)讀數(shù)相結(jié)合，使美安特的技術(shù)成為當(dāng)今市場(chǎng)上較有效和較有效的氫傳感技術(shù)之一。
美安特的HY-ALERTA產(chǎn)品系列包括便攜式和固定區(qū)域氫泄漏磁翻板液位計(jì)。該公司的HY-OPTIMA產(chǎn)品系列包括用于工業(yè)應(yīng)用中氣體過程分析的實(shí)時(shí)在線氫氣監(jiān)測(cè)器。所有美安特儀器均提供本安型和防爆型。此外，HY-OPTIMA分析儀可以作為單獨(dú)的儀器或完整的分析儀系統(tǒng)構(gòu)建。
美安特的氫分析儀廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，包括氣體制造，化學(xué)制造和電解槽監(jiān)測(cè)等。他們的一半業(yè)務(wù)來自石油和天然氣行業(yè)，美安特分析儀監(jiān)測(cè)來自脫硫，重整和加氫裂化的氣流中的氫氣。在這些中的較后一個(gè)中，出口流中過多的氫顯示出加氫裂化過程中的低效率，并且氫過少表明產(chǎn)量降低并且浪費(fèi)了催化材料。因此，氫氣監(jiān)測(cè)的不準(zhǔn)確性會(huì)使精煉廠花費(fèi)數(shù)十萬至數(shù)百萬美元。
穩(wěn)定的壓力：精確氫分析的基礎(chǔ)
磁翻板液位計(jì)通常非常接近大氣壓。不久前，該公司收到了一些關(guān)于一些高純度分析儀的詢問，這些分析儀在現(xiàn)場(chǎng)沒有準(zhǔn)確報(bào)告，盡管在發(fā)貨前通過了校準(zhǔn)和檢查。美安特派工程師到客戶安裝，他們發(fā)現(xiàn)這些氣體分析儀由于氣壓變化而經(jīng)歷了不穩(wěn)定的壓力波動(dòng)。
壓力波動(dòng)導(dǎo)致這些氫分析儀的讀數(shù)不準(zhǔn)確，因?yàn)闅怏w體積中的分子數(shù)量與氣體壓力成比例。壓力越高，同一空間中的氣體分子數(shù)量越多。在高濃度的氫氣下，即使氣壓的微小變化也會(huì)顯著改變氣流中存在的氫分子的數(shù)量。報(bào)告的氫氣變化與壓力變化成正比; 壓力變化1％將導(dǎo)致報(bào)告氫氣變化1％。穩(wěn)定的壓力或補(bǔ)償信號(hào)至關(guān)重要，特別是在高氫濃度下。
該問題的解決方案是在美安特傳感器上保持恒定壓力，這意味著使用絕對(duì)壓力控制。與使用當(dāng)前大氣壓力作為零參考的表壓控制不同，絕對(duì)壓力控制使用絕對(duì)真空作為零參考�？刂平^對(duì)壓力可消除方程中的大氣壓力波動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的壓力控制和精確的氫氣分析。
煉油廠氫氣分析絕對(duì)壓力控制的魔力
根據(jù)同事的建議，美安特首先轉(zhuǎn)向Alicat的PC系列絕對(duì)磁翻板液位計(jì)，以維持美安特傳感器頭的壓力。配置為背壓控制，Alicat安裝在美安特分析儀的下游，以保持分析儀的恒定絕對(duì)壓力。高速比例控制閥在50 ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)了新的流量，以確保維持所選的絕對(duì)壓力。當(dāng)美安特工程師將Alicat添加到他們客戶的氫分析儀系統(tǒng)時(shí)，無論氣壓大小如何，他們的分析儀都能像在實(shí)驗(yàn)室中一樣完成。
美安特現(xiàn)在可以定期指定Alicat背壓控制器，以配合他們的HY-OPTIMA分析儀，當(dāng)他們的客戶正在監(jiān)測(cè)具有較高氫濃度的氣流時(shí)。由于Alicat磁翻板液位計(jì)可與NeSSI兼容的流體和CSA Class 1 Division 2（ATEX Zone 2）認(rèn)證，美安特還將這些裝置整合到基于NeSSI基板的HY-OPTIMA完整分析儀系統(tǒng)中。該“智能”磁翻板液位計(jì)的原生RS-232通信提供實(shí)時(shí)設(shè)定點(diǎn)控制和觀察到的絕對(duì)壓力的反饋。
美安特還可以使用Alicat的RS-232在非標(biāo)準(zhǔn)分析儀的校準(zhǔn)過程中輕松實(shí)時(shí)記錄壓力，這些分析儀可在更高的壓力下運(yùn)行或需要更高的精度。Alicat支持這些易于使用的電子磁翻板液位計(jì)，具有終身保修和慷慨的客戶服務(wù)。美安特的工程師能夠接觸到三環(huán)內(nèi)知道我們產(chǎn)品的真人。因此，在$ 20,000至$ 40,000的分析儀系統(tǒng)中建立更高精度的Alicat是一個(gè)很小的代價(jià)。
美安特的下一步是什么？
下一代美安特分析儀將自動(dòng)補(bǔ)償氫氣讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)分析儀入口處壓力的實(shí)時(shí)變化。為實(shí)現(xiàn)此目的，分析儀需要一個(gè)壓力傳感器，可以將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋到下游電子磁翻板液位計(jì)。Alicat的PC系列在一個(gè)設(shè)備中提供此解決方案。背壓控制器位于磁翻板液位計(jì)的緊鄰下游，其原生RS-232通信允許與磁翻板液位計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。
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