چونکہ دنیا بھر کی صنعتیں عمل کے کنٹرول کو بہتر بنانے کی کوشش کرتی ہیں، عمل کی پیمائش کے معیار کو اکثر نظر انداز کیا جاتا ہے۔ پھر بھی کسی بھی کنٹرول حل کے لیے اعلیٰ-معیار کی پیمائش ایک ضرورت ہے۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ آپ کا DCS، PLC، SCADA، یا کلاؤڈ-کی بنیاد پر ڈیٹا کے حصول کا نظام درست اور قابل اعتماد پراسیس ڈیٹا کے بغیر ہے، اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا۔
بہت سی مختلف ٹکنالوجی دستیاب ہیں، لیکن سب سے زیادہ استعمال ہونے والا ڈفرنشل پریشر ہے۔ تفریق دباؤ ٹرانسمیٹر کا استعمال کرتے ہوئے سطح کی پیمائش اچھی طرح سے-سمجھے گئے اصولوں کا استعمال کرتی ہے، فیلڈ-ثابت ہوتی ہے، اور دیگر ٹیکنالوجیز کے مقابلے لاگت کے فوائد پیش کرتی ہے۔ تاہم، تفریق دباؤ کی سطح کی پیمائش کا ایک بڑا دشمن ہے: درجہ حرارت۔
درجہ حرارت سطح کی پیمائش کی درستگی کو منفی طور پر متاثر کر سکتا ہے۔ یہ مضمون بتائے گا کہ درجہ حرارت کا یہ اثر کیوں ہے اور اسے کیسے کم کیا جائے۔
وجہ
تفریق دباؤ کی سطح کی پیمائش ٹینک کی سطح کا اندازہ لگا کر ناپے گئے تفریق دباؤ کی بنیاد پر کرتی ہے۔ تفریق دباؤ کا طریقہ استعمال کرنے کے لیے، ماپا میڈیم میں مستقل کثافت ہونی چاہیے۔ ٹینک میں مائع کی طرف سے پیدا دباؤ حوالہ دباؤ سے زیادہ ہے. اگر ٹرانسمیٹر 4 سے 20 ایم اے اینالاگ سگنل استعمال کرتا ہے، تو اسے اس طرح سیٹ کیا جانا چاہیے کہ ٹینک کے خالی ہونے پر 4 ایم اے سگنل دباؤ کے مطابق ہو، اور 20 ایم اے سگنل دباؤ کے مطابق ہو جب ٹینک بھر جائے۔
یہاں ذکر کردہ حوالہ دباؤ ٹینک کے ڈیزائن کے لحاظ سے مختلف ہو سکتا ہے۔ ایک کھلا ٹینک ماحول کے لیے کھلا ہے اور حوالہ کے طور پر ماحولیاتی دباؤ کا استعمال کرتا ہے۔ بند یا دباؤ والے ٹینک میں، حوالہ دباؤ ٹینک کے اوپری حصے کا دباؤ ہے۔
بند ٹینک میں، ٹرانسمیٹر کا کم پریشر والا حصہ ٹینک کے اوپر سے منسلک ہوتا ہے۔ کنکشن کے کئی مختلف طریقے ہیں، جیسے گیلے-بریک اور خشک-بریک۔ تاہم، زیادہ عام طریقوں میں سے ایک ریموٹ سیل کا استعمال کرتا ہے جو کیپلیری ٹیوب کے ذریعے منسلک ہوتا ہے۔ کیپلیری ٹیوب مائع سے بھری ہوئی ہے، جو دباؤ کو ٹرانسمیٹر سینسر تک پہنچاتی ہے۔
اس تنصیب میں، ڈیفرینشل پریشر ٹرانسمیٹر ٹینک میں درمیانے درجے کے دباؤ، ٹینک کے اوپری حصے پر دباؤ، اور کیپلیری ٹیوب میں فل فلوئڈ سے پیدا ہونے والے پریشر ہیڈ کی پیمائش کرتا ہے۔ بنیادی طور پر، فل فلوئڈ سے پیدا ہونے والا دباؤ ٹینک کی سطح کو ماپنے والے ٹرانسمیٹر جیسا ہوتا ہے، لیکن ٹینک ہمیشہ 100% بھرا ہوتا ہے۔ مارکیٹ میں موجود تمام سمارٹ پریشر ٹرانسمیٹر کیپلیری ہیڈ پریشر کی پیمائش کر سکتے ہیں۔ تاہم، چونکہ یہ فل فلوئڈ بہت کم حجم میں اور بہت لمبی ٹیوب میں ہوتا ہے، اس لیے یہ درجہ حرارت سے متاثر ہوتا ہے۔ جیسا کہ تمام مائعات کے ساتھ، درجہ حرارت کی تبدیلیاں کثافت (SG) میں تبدیلی کا باعث بنتی ہیں، جس کے نتیجے میں ٹرانسمیٹر کے ذریعے ماپا جانے والے پریشر ہیڈ میں تبدیلیاں آتی ہیں۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، تفریق دباؤ کا طریقہ استعمال کرنے کے لیے کثافت مستحکم ہونی چاہیے۔
درجہ حرارت کا یہ اثر کئی مختلف ذرائع سے پیدا ہو سکتا ہے۔ یہ ہائی-پریشر کیپلیری کم-پریشر کیپلیری سے چھوٹا ہونے، ہائی اور لو-دباؤ والے اطراف کے درمیان مختلف درجہ حرارت، یا کیپلیری کے بہت طویل ہونے کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ ان سب کو اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ لیول سسٹم کے ساتھ درست کیا جا سکتا ہے۔
طریقے
مختلف کیپلیری لمبائی: صنعت نے اس صورتحال کی وجہ سے ہونے والی غلطیوں کو دور کرنے کے لیے مختلف طریقے تلاش کیے ہیں۔ یہ ہر کیپلیری میں فل فلوئڈ کی مختلف مقداروں کی وجہ سے ہوتا ہے۔ لمبی کیپلیریاں چھوٹی سے زیادہ متاثر ہوتی ہیں۔ یہ ہائی-دباؤ اور کم-دباؤ کے اطراف کے درمیان عدم توازن کا باعث بنتا ہے۔ اس عدم توازن کو کیسے درست کیا جا سکتا ہے؟ ان میں توازن رکھیں۔ پہلا طریقہ آسان لیکن موثر ہے۔ بس دونوں کیپلیریوں کو ایک ہی لمبائی بنائیں۔ یہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ہر کیپلیری ایک ہی درجہ حرارت کا تجربہ کرتی ہے جب ایک ہی مقدار میں سیال سے بھرا ہوتا ہے، اس طرح اثرات کو متوازن کرتا ہے۔ دوسرا نقطہ نظر ایک ہی کیپلیری کی لمبائی کو برقرار رکھنا ہے لیکن درجہ حرارت کے اثرات کو متوازن کرنے کے لیے اندرونی قطر میں فرق کرنا ہے۔ دونوں طریقے کارآمد ہیں۔ پہلا طریقہ تھوڑا زیادہ مہنگا ہو سکتا ہے لیکن ڈیزائن کرنا آسان ہے۔ دوسرا طریقہ انجینئرنگ کی کچھ ابتدائی کوششوں کی ضرورت ہے۔
درجہ حرارت کا فرق: ٹینک فارموں میں، ٹینک پر دو پروسیس کنکشن کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کا تجربہ کرنا عام ہے۔ ٹینک فارم کے ڈیزائن کا مقصد یہ ہے کہ زیادہ سے زیادہ ٹینکوں کو سب سے چھوٹی جگہ میں کچل دیا جائے۔ اس ترتیب کے نتیجے میں ٹرانسمیٹر/ہائی-پریشر پروسیس کنکشن/ہائی-پریشر کیپلیری سائے میں ہوتی ہے، جبکہ کم-پریشر پروسیس کنکشن/کم-پریشر کیپلیری براہ راست سورج کی روشنی میں ہوتی ہے۔ جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، براہ راست سورج کی روشنی اور سایہ کے درمیان درجہ حرارت کا ایک اہم فرق ہے۔ مندرجہ بالا حل کی طرح، سطح کی پیمائش کے نظام کے ڈیزائن کا تقاضا ہے کہ دونوں پروسیس کنکشن/کیپلیریاں ایک ہی درجہ حرارت کو "محسوس" کریں۔ حل یہ ہے کہ سسٹم میں ایک حوالہ کیپلیری شامل کی جائے۔ حوالہ کیپلیری کم-پریشر سائیڈ سے منسلک ہوتی ہے اور ایک ساتھ بنڈل ہوتی ہے، ہائی پریشر کیپلیری کے ساتھ ساتھ پھیلتی ہے۔ یہ حوالہ کیپلیری کم-دباؤ والے کیپلیری کے درجہ حرارت کو ہائی-پریشر کیپلیری میں "منتقل" کرتی ہے۔ دو کیپلیریاں اور ریفرنس کیپلیری درجہ حرارت کے توازن تک پہنچتے ہیں، درجہ حرارت کے کسی بھی عدم توازن کو ختم کرتے ہیں۔
لمبی کیپلیری ٹیوبیں: کیپلیری ٹیوب جتنی لمبی ہوگی، نظام پر درجہ حرارت کا اثر اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ لمبی کیپلیریاں لمبے ڈسٹلیشن کالموں، بخارات اور کسی بھی لمبے اسٹوریج ٹینک میں استعمال ہوتی ہیں۔ اگرچہ مذکورہ بالا طریقے اس اثر کو کم کر سکتے ہیں، لیکن کیپلیری کی لمبائی اکثر ان طریقوں کے لیے بہت لمبی ہوتی ہے۔ یہ غلط پیمائش اور ناقابل استعمال مائع کی سطح کی طرف جاتا ہے۔ تو، ان ایپلی کیشنز میں درجہ حرارت کے اثرات کو کیسے ختم کیا جا سکتا ہے؟ جواب آسان ہے-کیپلیری ٹیوب کو ختم کریں۔ مارکیٹ میں کئی کمپنیاں ایسے نظام پیش کرتی ہیں جو کیپلیری ٹیوب کو برقی وائرنگ سے بدل دیتے ہیں۔ ان سسٹمز میں دو مختلف پریشر سینسر ہوتے ہیں، ایک ہائی-پریشر کنکشن پر اور دوسرا کم-پریشر سائیڈ پر۔ دونوں سینسر بجلی کی وائرنگ کے ذریعے ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت کرتے ہیں، جو درجہ حرارت سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔ ہائی پریشر پروسیس کنیکٹر پر موجود سینسر لیول آؤٹ پٹ سگنل بنانے کے لیے دوسرے سینسر سے معلومات استعمال کرتا ہے۔ اس نظام میں خامیاں ہیں، جن میں سے پہلی قیمت ہے۔ یہ نظام دو ٹرانسمیٹر استعمال کرتا ہے، جبکہ معیاری کیپلیری سیل سسٹم میں صرف ایک ہوتا ہے، جو اسے دوگنا مہنگا بناتا ہے۔ دوم، جب کہ درستگی اچھی ہے، ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ ٹرانسمیٹر/کیپلیری ٹیوب/ڈایافرام سیل سسٹم اس سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کر سکتا ہے۔
نتیجہ
درجہ حرارت ان آلات کی کارکردگی کو متاثر کر سکتا ہے، لیکن ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ حل ان اثرات کو کم کر سکتا ہے۔ ٹینک کی سطح کی پیمائش کے لیے تفریق دباؤ کا استعمال ایک ثابت شدہ، لاگت-مؤثر طریقہ ہے۔ یہ درست اور قابل اعتماد سطح کی پیمائش فراہم کرتا ہے اور یہ معلومات فوری طور پر کنٹرولر کو منتقل کرتا ہے۔
