Nuovo sistema con camera di riferimento della generazione di misuratori di densità del gas 87x9

Oltre ai vantaggi appena citati, l'unità di misura della camera di riferimento della generazione 87x9 può ora monitorare anche il range di bassa pressione fino al vuoto, oltre al range operativo, e coprire un intervallo più ampio tra i punti di commutazione più bassi e più alti con un massimo di cinque interruttori.

Misuratori di densità del gas senza SF₆

Il nuovo sistema di misurazione della generazione 87x9 si basa sullo stesso principio della camera di riferimento dei modelli della collaudata generazione 87x6 (vedi illustrazione sotto).Sia i processi di produzione che gli elementi centrali e critici del design sono stati conservati. Ciò significa che il sistema di misurazione di nuova generazione garantisce la stessa insuperabile affidabilità e robustezza dei sistemi collaudati da oltre 20 anni. La camera di riferimento non è più riempita con lo stesso gas isolante del quadro elettrico, ma con una miscela di azoto e CO₂, che riflette il comportamento isocoro (volume costante) del gas del sistema. Quando si calibra il sistema di misurazione, i punti di commutazione e la scala del display sono esattamente abbinati ai valori del gas isolante effettivo nel sistema.

Per quanto riguarda i prossimi gas isolanti alternativi, questo ha il vantaggio che non è più necessario fornire l'esatta miscela di gas, ma che il riempimento della camera di riferimento può essere determinato in modo puramente matematico sulla base dei dati fisici (valori isocore) della specifica miscela di gas isolante nel sistema e prodotto su questa base.

Nel caso di sistemi con esafluoruro di zolfo come gas isolante, i sistemi di misurazione senza SF₆ di nuova generazione offrono vantaggi soprattutto in termini di smaltimento al termine della loro vita utile: nonostante la quantità molto ridotta di meno di 1 g di SF₆ per misuratore di densità di gas, i monitor di densità di gas convenzionali con camere di riferimentoriempitedi SF₆ devono essere smaltiti in modo speciale a seconda della legislazione nazionale. E c'è da aspettarsi che le normative sullo smaltimento dell'SF₆ diventino ancora più severe. Il nuovo sistema di misurazione con camera di riferimento della generazione 87x9 è riempito con un gas che può essere smaltito in modo sicuro senza ulteriori misure, indipendentemente dal gas isolante presente nel sistema. Soprattutto nei sistemi con esafluoruro di zolfo, che saranno convertiti a gas isolanti alternativi nel medio termine, lo smaltimento dei misuratori di densità del gas progettati per l'SF₆ dovrebbe essere considerato già oggi.

Display full-range basato sulla camera di riferimento

Uno dei principali vantaggi dei misuratori di densità del gas basati sulla camera di riferimento di Trafag è il display ingrandito. A differenza dei misuratori di densità del gas basati su manometro, la scala non è lineare sull'intero intervallo, ma l'intervallo operativo (leggermente al di sotto del punto di commutazione dell'allarme più basso e al di sopra del punto di commutazione dell'allarme di sovrapressione) viene visualizzato in modo molto più ampio, perché è decisivo per la sicurezza del sistema. Il range di bassa pressione integrato, al di sotto del range operativo, si estende dal vuoto a circa 4 bar e viene utilizzato per il monitoraggio durante lo stoccaggio, il trasporto e la messa in servizio.

Se si confronta il display della nuova generazione 87x9 con quello della precedente generazione basata su 87x6, si notano due differenze significative: da un lato, il display della nuova generazione è fondamentalmente più grande e si basa visivamente sui manometri tradizionali. Dall'altro lato, il range di bassa pressione non è più su una scala scala separata con un proprio indicatore, ma è integrato direttamente nel display full-range. Il display full-range è composto dal range operativo, dal range di bassa pressione e dal range intermedio.

La differenza tra l'87x6 e l'87x9 nella visualizzazione del range di bassa pressione non è solo visiva; anche i principi di misurazione differiscono: il display separato della bassa pressione della generazione 87x6 si basa su un meccanismo di misurazione del manometro a tubo Bourdon separato; il nuovo display integrato della bassa pressione della generazione 87x9 si basa direttamente sulla camera di riferimento. Il suo campo di misurazione è stato ampliato in modo da coprire anche la gamma di bassa pressione fino al vuoto.

Indicazione nella gamma di bassa pressione

I tipi di dispositivo 87x9 e 87x6 differiscono nel principio di misurazione nella gamma di bassa pressione. Ciò comporta una differenza di visualizzazione quando l'indicazione del misuratore di densità del gas viene letta rispetto alla pressione ambiente: il manometro a tubo di Bourdon misura la pressione relativa all'ambiente; la camera di riferimento invece - un sistema di misurazione assoluto grazie al suo principio - non misura la pressione, ma la densità del gas, visualizzata come pressione del gas del sistema normalizzato a 20 °C.

Se il display di entrambe le generazioni di monitor di densità del gas viene confrontato con un manometro a 20°C, tutti e tre i dispositivi visualizzano quasi gli stessi valori entro l'incertezza di misurazione. I sistemi di misurazione relativa del manometro e dell'indicatore di bassa pressione della generazione 87x6 visualizzano 0 bar relativi nello stato non collegato e non pressurizzato, mentre il sistema della camera di riferimento visualizza la pressione barometrica corrente (assoluta). Questa è solitamente compresa tra 0,96 e 1,02bar, ad esempio 0,98bar assoluti, a seconda dell'altitudine sul livello del mare e del tempo. Anche un manometro assoluto visualizzerebbe lo stesso valore.

In condizioni identiche, ma con una temperatura ambiente di soli 5°C, i valori visualizzati differiscono in modo significativo: i sistemi di misurazione relativi visualizzano ancora 0bar relativi, e anche il manometro assoluto visualizza ancora 0,98bar assoluti. Ma il puntatore del meccanismo di misurazione assoluta basato sulla cameradi riferimentoè significativamente più alto, con circa 1,4bar assoluti. Tuttavia, il display non è scalato alla pressione assoluta o relativa in bar, ma alla densità (isocora) del gas a 20°C, ad esempio dell'SF₆. La densità dell'SF₆, che genera una pressione assoluta di 0,98bar in un volume sigillato a 5 °C (la pressione barometrica applicata al monitor della densità del gas), genererebbe una pressione assoluta di 1,4bar se il volume sigillato fosse riscaldato a 20°C.

Se si utilizzano sistemi di misurazione della pressione come i manometri (pressione assoluta o relativa) per i lavori di manutenzione o di riempimento, il display di bassa pressione del misuratore di densità del gas 87x9 deve essere convertito per il confronto con il manometro. Questa conversione non è necessaria per il display della bassa pressione del misuratore di densità del gas 87x6, in quanto si basa già su un manometro relativo. Se la densità, che viene visualizzata come pressione del gas della camera di riferimento a 20 °C sul display del misuratore di densità del gas, viene convertita in pressione, la variazione di temperatura isocora deve essere presa in considerazione di conseguenza durante la conversione.

Range operativo esteso con un massimo di cinque interruttori

Il campo di funzionamento tra il punto di commutazione più basso e quello più alto è significativamente più ampio nella nuova generazione 87x9: per le varianti con visualizzazione del campo parziale è di 250 kPa@20°C, per le varianti con visualizzazione del campo completo è di 180 kPa@20°C. La precisione del punto di commutazione di 10 kPa@20°C è ancora insuperata sul mercato. Anche il numero di interruttori possibili è stato aumentato: cinque microinterruttori invece di quattro possono ora essere integrati come contatti normalmente chiusi e normalmente aperti. Ciò significa, ad esempio, che sia il primo punto di allarme che il blocco possono essere azionati con interruttori ridondanti, per una sicurezza ancora maggiore, e il quinto interruttore può anche essere utilizzato come allarme di alta pressione per evitare il riempimento eccessivo.

Sistema di misurazione basato sul principio della camera di riferimento

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