INFLUENCE OF THE OPERATION PRESSURE ON THE PERFORMANCE OF A DIFFERENCIAL PRESSURE TRANSMITTER: A METROLOGICAL ANALYSIS
Nesta dissertação é realizada uma análise experimental da influência da pressão estática na medição de pressão diferencial com transmissores eletrônicos, dotados de sensores capacitivos ou sensores de silício ressonante, cuja tecnologia é amplamente difundida nos dias atuais por serem de elevad...
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| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
2008
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=12416@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=12416@2 |
| Summary: | Nesta dissertação é realizada uma análise experimental da
influência da pressão estática na medição de pressão
diferencial com transmissores eletrônicos, dotados de
sensores capacitivos ou sensores de silício ressonante,
cuja tecnologia é amplamente difundida nos dias atuais por
serem de elevada repetitividade, reprodutibilidade,
exatidão e baixa histerese. A medição de pressão
diferencial é amplamente utilizada na indústria de
Petróleo, com o objetivo de medição de vazão,
nível, entupimento de filtros e medição de interface óleo
água. A calibração dos transmissores de pressão diferencial
é feita no país a pressão atmosférica, não se
preocupando com a influência da pressão estática do
processo sobre seu desempenho. Como sua principal
contribuição, o trabalho apresenta uma metodologia inovadora
ainda não disponível no país de calibração de transmissores
de pressão diferencial na pressão de operação, melhorando a
confiabilidade e a incerteza das medições de
vazão de líquidos e gases nas indústrias em geral. As
faixas estudadas de pressão estática (0 a 20000 KPa) e
diferencial (40 a 250 KPa), atendem a utilização interna
da área de produção e exploração da Petrobras. A simples
substituição da máquina de ensaio e seus instrumentos é
suficiente para a calibração em uma faixa mais ampla,
utilizando-se da mesma metodologia. Para alcançar os
resultados, um dispositivo de amplificação de pressão foi
desenvolvido neste estudo e utilizado em cada
extremidade do transmissor de pressão, para aumentar a
pressão desde valores próximos da atmosférica, que podem
ser medidos com boa exatidão e repetitividade,
até sua pressão de operação. Durante sua utilização, a
pressão diferencial em suas extremidades é deduzida a
partir dos valores medidos próximos da pressão
atmosférica e do fator de amplificação. A incerteza dos
resultados foi estimada e a metodologia foi utilizada para
mostrar que a curva de calibração de um transmissor
de pressão varia com sua pressão de operação. === This paper deals with an experimental analysis of the
static pressure
influence upon the measurement of the differential
pressure. Using capacitive or
silicon resonator transducers, the electronic transmitters
used in the experiment
are thoroughly diffused nowadays due to their
repetitiveness, reproducibility,
accuracy and low hysteresis. The measurement of the
differential pressure is
widely employed in the petrol industry for determining the
flow rate, level,
blockage of filters and the oil-water interface. The
calibration of the differential
pressure transmitters is made in Brazil at atmospheric
pressure, since there is little
concern about the static pressure influence on the
transducer performance. As a
main contribution, this study presents a calibration
methodology of differential
pressure transmitters, still unavailable in the country,
increasing its reliability and
reducing the uncertainty of measuring the flow of liquid or
gaseous substances.
The ranges of the studied static pressure (from 0 to 20000
KPa) and differential
pressure (from 40 to 250 KPa) cover Petrobras production
and exploration
operating conditions. The same methodology can be applied
to wider ranges, by
properly sizing the calibrating device and the related
instruments. To achieve the
results, a pressure amplification device was developed and
used at each port of the
pressure transmitter. A methodology was also developed in
this study to
determine the amplification factor from near atmospheric
values, which can be
measured very accurately, up to the operating pressure of
the transmitter. Thus,
during the calibration of a pressure transmitter, the
pressure differential at the
transmitter ports is deduced from the measured value at
nearly atmospheric
pressure and the amplification factor. The uncertainty of
the results were
estimated and the methodology was used for the calibration
of a pressure
transmitter, showing that its calibrating curve varies with
the operating pressure.
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