پریشر ٹرانسمیٹر سگنل ڈرفٹ کیوں ہوتا ہے؟

اگر آپ نے کبھی "صحت مند" کھینچا ہےپریشر ٹرانسمیٹرایک لائن سے ہٹ کر، اسے کیلیبریٹر پر رکھیں، اور بغیر کسی واضح وجہ کے اسے صفر سے آدھا فیصد پڑھتے ہوئے پایا، آپ کو اس مسئلے کا مایوس کن حصہ پہلے ہی معلوم ہے: ڈرفٹ شاذ و نادر ہی خود کا اعلان کرتا ہے۔ "آپ کا 4-20 ایم اے لوپ آہستہ آہستہ آپ سے جھوٹ بول رہا ہے" کے لیے کوئی الارم نہیں ہے۔ یہ عمل صرف تھوڑا امیر، تھوڑا دبلا، یا ایک لیول کنٹرولر شکار کرنا شروع کر دیتا ہے، اور کوئی بھی اس ٹرانسمیٹر کو مورد الزام ٹھہرانے کے بارے میں نہیں سوچتا جب تک کہ تین دوسری چیزوں کی جانچ نہ ہو جائے۔

یہ مضمون اس بات کے بارے میں بتاتا ہے کہ جب ٹرانسمیٹر بڑھتا ہے تو سینسر کے اندر اصل میں کیا ہوتا ہے، یہ اچھی طرح سے برقرار رکھنے والے آلات پر کیوں ہوتا ہے، اور اس ٹرانسمیٹر کو جو سالوں تک کیلیبریشن رکھتا ہے اسے بچے کی دیکھ بھال کی ضرورت سے الگ کرتا ہے۔

4-20 ایم اے لوپ پر "ڈرفٹ" کا اصل مطلب کیا ہے۔

وجوہات میں جانے سے پہلے، یہ درست ہونا ضروری ہے کہ بڑھے ہوئے کیا ہیں، کیونکہ درستگی اس بات پر منحصر ہے کہ آپ کس قسم کے ساتھ کام کر رہے ہیں۔

صفر بہاؤایک مقررہ آفسیٹ کے ذریعے پورے آؤٹ پٹ کو شفٹ کرتا ہے۔ اگر ایک ٹرانسمیٹر کو 0% پر 4 mA بھیجنا ہے اور اس کے بجائے 4.3 mA بھیجتا ہے، تو وہی 0.3 mA آفسیٹ پیمانے پر ہر نقطہ پر ظاہر ہوتا ہے - 50% 0% کے مارجن سے زیادہ پڑھتا ہے۔ یہ عام طور پر تلاش کرنا آسان ہے اور فیلڈ صفر ٹرم کے ساتھ درست کرنا آسان ہے۔

اسپین بڑھےزیادہ پریشان کن ہے. ریڈنگ صفر سے دور ہونے کے ساتھ ہی خرابی بڑھتی ہے، اس لیے ٹرانسمیٹر کم پروسیس ویلیوز پر بالکل ٹھیک نظر آتا ہے اور پورے پیمانے کے قریب ایک فیصد یا اس سے زیادہ بند ہو جاتا ہے۔ یہ وہی ہے جو ظاہر ہوتا ہے کہ "زیادہ تر دنوں میں فلو میٹر ٹھیک پڑھتا ہے، لیکن چوٹی کے بوجھ کے دوران کچھ بند ہو جاتا ہے" اور یہ بالکل اسی قسم کی خرابی ہے جس کا الزام اس عمل پر لگایا جاتا ہے اس سے پہلے کہ کوئی بھی آلہ چیک کرے۔

فیلڈ میں ناکام ہونے والے زیادہ تر ٹرانسمیٹر دونوں کا مرکب دکھاتے ہیں، نیز کچھ ہسٹیریزس، یہی وجہ ہے کہ ایک حقیقی کیلیبریشن چیک - نہ صرف ایک لائیو-ریڈنگ موازنہ کسی دوسرے گیج کے مقابلے میں - بڑھنے کی تصدیق کرنے کا واحد قابل اعتماد طریقہ ہے۔

بڑھنے کے پیچھے اصل وجوہات

اس میں سے کوئی بھی پراسرار نہیں ہے۔ ایک بار جب ٹرانسمیٹر بینچ چھوڑ کر سروس میں چلا جاتا ہے، تو وہی مٹھی بھر عوامل درجہ حرارت، پریشر سائیکلنگ، نمی، کمپن، اور عام اجزاء کی عمر - تقریباً تمام لمبے-مدد کی درستگی کے نقصان [1] کا سبب بنتے ہیں۔ یہاں یہ ہے کہ ہر ایک اصل میں کیسے کھیلتا ہے۔

سینسر عنصر پر تھرمل سائیکلنگ

ہر پریشر سینسر میں درجہ حرارت کا گتانک ہوتا ہے، یعنی اس کا صفر اور دورانیہ محیطی یا عمل کے درجہ حرارت کے ساتھ تھوڑا سا شفٹ ہوتا ہے۔ اس کی تلافی فیکٹری کیلیبریشن میں ہوتی ہے، لیکن بار بار ہیٹنگ اور کولنگ سائیکل - ایک ٹینک جو گرم مصنوعات سے بھرتا ہے اور محیط میں خالی ہو جاتا ہے، ایک بیرونی تنصیب دن اور رات کے درمیان 40 ڈگری F جھولتی ہے - ڈایافرام اور اس کے بانڈنگ پر مسلسل میکانی دباؤ ڈالتی ہے۔ کافی چکروں کے دوران، کارخانے میں بنائے گئے معاوضے کا منحنی خطوط حقیقت کو اتنا ہی قریب سے روکتا ہے جتنا پہلے تھا۔

ڈایافرام کی تھکاوٹ اور مادی رینگنا

سینسنگ عنصر خود حرکت کرتا ہے، چاہے مائکرون ہی کیوں نہ ہو۔ باریک-ڈایافرام کیپیسیٹیو خلیات سالوں کے پریشر سائیکلنگ کے بعد اپنے زیرو پوائنٹ میں آہستہ آہستہ رینگنے کا شکار ہوتے ہیں، اور پائیزوریزسٹیو عناصر بھی مدافعت نہیں رکھتے - کرسٹل ڈھانچہ مستقل تناؤ میں تھوڑا سا تبدیل ہوتا ہے۔ انسٹرومینٹیشن سروے سے اکثر حوالہ دیا جانے والا ایک اعداد و شمار مسلسل صنعتی خدمات میں کپیسیٹیو سینسر کے لیے عام صفر بہاؤ رکھتا ہے کہ کہیں چند سوویں سے لے کر دو فیصد فی سال کے دسویں حصے میں ہوتا ہے

الیکٹرانک اجزاء کی عمر بڑھنے

یہ صرف سینسر نہیں ہے۔ سگنل کنڈیشنگ الیکٹرانکس، A/D کنورٹر، حوالہ وولٹیج - یہ سب کی عمر ہے۔ کیپسیٹرز قدرے خشک ہو جاتے ہیں، ریزسٹر کی قدریں کم ہو جاتی ہیں، اور پرانے ینالاگ ٹرانسمیٹر پر یہ اکیلے ہی کل مشاہدہ شدہ بڑھے کا ایک معنی خیز حصہ بن سکتا ہے۔ یہ اس بات کا ایک بڑا حصہ ہے کہ کیوں سمارٹ، مائیکرو پروسیسر پر مبنی ٹرانسمیٹر عام طور پر ایک ہی سروس لائف کے دوران لیگیسی اینالاگ یونٹس کے مقابلے میں انشانکن کو نمایاں طور پر بہتر رکھتے ہیں - وہاں بہنے کے لیے صرف کم اینالاگ سرکٹری باقی ہے۔

ڈی پی ٹرانسمیٹر پر جامد دباؤ کے اثرات

یہ ایک بہت سے لوگوں کو محافظ سے دور رکھتا ہے۔ اعلی جامد (لائن) دباؤ پر چلنے والی لائن کے پار ایک چھوٹے فرق کی پیمائش کرنے والے ڈیفرینشل پریشر ٹرانسمیٹر پر، جامد دباؤ میں ایک خرابی خود ڈی پی ریڈنگ - میں ایک خرابی کا ترجمہ کرتی ہے حالانکہ جامد دباؤ وہ متغیر نہیں ہے جس کی آپ پیمائش کر رہے ہیں۔ ہائی-سٹیٹک ڈی پی ایپلی کیشنز، بھاپ کا بہاؤ ایک عام مثال ہے، بالکل اسی وجہ سے بڑھے ہوئے شکایات میں غیر متناسب نمائندگی کی جاتی ہے۔

مکینیکل انسٹالیشن کا تناؤ

ایک ٹرانسمیٹر اپنے پروسیس کنکشن پر بہت سخت ٹارک کیا ہوا ہے، یا کئی گنا پر لگا ہوا ہے جو تھوڑا سا درست نہیں ہے، اس سے پہلے کہ اس پر عمل کا دباؤ نظر آئے، بوجھ کے نیچے ہے۔ یہ بنیادی تناؤ ہمیشہ پہلے دن ظاہر نہیں ہوتا ہے - یہ چند مہینوں بعد ایک صفر شفٹ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے جب تھرمل سائیکلنگ اور وائبریشن اسے ڈھیلا کر دیتی ہے یا اسے مزید بستر پر لگا دیتی ہے۔ قریبی پمپوں اور کمپریسرز سے وائبریشن بتدریج وہی کام کرتی ہے۔

زائد المیعاد ری کیلیبریشن - "وجہ" جو حقیقت میں کوئی وجہ نہیں ہے

الگ الگ نام دینے کے قابل: کبھی کبھی کوئی ڈرامائی ناکامی بالکل نہیں ہوتی۔ ٹرانسمیٹر اپنی شائع شدہ سالانہ استحکام کی تصریح کے مطابق بوڑھا ہو رہا ہے، اور انشانکن وقفہ کو اس سے آگے بڑھا دیا گیا ہے جو آلہ رکھنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ کچھ فیلڈ ٹیک کے استعمال کے بارے میں کسی حد تک سمجھداری کی جانچ پڑتال کریں: شائع شدہ سالانہ استحکام قیاس - کے ذریعہ سروس میں سالوں کو ضرب دیں اگر ناپی گئی غلطی اس بالپارک میں ہے، تو یہ عام عمر ہے، کوئی غلطی نہیں۔ اگر یہ اس سے آگے ہے تو، کچھ اور - تھرمل، مکینیکل، یا جامد دباؤ - زیادہ ممکنہ مجرم ہے۔

ایک فیلڈ مثال

درمیانے سائز کے کیمیکل بیچنگ پلانٹ کے ایک پروسیس انجینئر نے ایک بار ایک چوتھائی کے بہتر حصے کے لیے وقفے وقفے سے سطح کے الارم کا پیچھا کرنے کی وضاحت کی۔ جیکٹ والے ری ایکٹر پر ڈی پی-بیسڈ لیول ٹرانسمیٹر شٹ ڈاؤن چیکس پر صحیح طریقے سے پڑھے گا، پروڈکشن رن کے دوران اونچا بہہ جائے گا، اور راتوں رات واپس سیٹل ہو جائے گا - جس کی وجہ سے یہ کسی آلے کے مسئلے کی بجائے پراسیس کے مسئلے کی طرح نظر آئے گا۔ اس نے انشانکن ریکارڈز کو کھینچنے اور پیٹرن کو دیکھنے کے لیے بیچ کے درجہ حرارت کے لاگ سے ان کا حوالہ دینے میں-کام لیا: ٹرانسمیٹر کی اسپین کی خرابی جیکٹ سے تھرمل سائیکلنگ کے ساتھ بالکل ٹھیک ٹریک کی گئی، نہ کہ خود لیول کے ساتھ۔ کم شائع شدہ درجہ حرارت کے گتانک - کے ساتھ ٹرانسمیٹر میں تبدیل کرنے اور امپلس لائن - پر تھرمل موصلیت شامل کرنے سے عمل کے کنٹرول کو چھوئے بغیر اسے حل کر دیا گیا۔ سبق جو بعد میں ٹیم کے ساتھ پھنس گیا: یہ مت سمجھیں کہ لائیو{10}}پڑھنے کا موازنہ بہاؤ کو مسترد کرتا ہے، اور یہ نہ سمجھیں کہ ایک مستحکم شٹ ڈاؤن ریڈنگ کا مطلب ہے کہ ٹرانسمیٹر بوجھ کے نیچے ٹھیک ہے۔

بڑھے کی تشخیص اس سے پہلے کہ آپ کو لاگت آئے

کچھ عادات بہت جلد پکڑ لیتی ہیں، اس سے پہلے کہ یہ کسی عمل کے پریشان ہونے یا ناکام آڈٹ میں بدل جائے:

• ہر انشانکن پر "جیسا ملا" بمقابلہ "بائیں جیسے" نمبروں کا موازنہ کریں۔، نہ صرف یہ کہ آیا حتمی پڑھنا گزر گیا۔ ایک ٹرانسمیٹر جسے گزرنے کے لیے ایک بڑی اصلاح کی ضرورت ہے وہ آپ کو کچھ بتا رہا ہے، چاہے وہ تکنیکی طور پر گزر جائے۔
• ماحول کی طرف نکلیں اور حقیقی صفر کو چیک کریں۔کسی دوسرے آلے کے خلاف صرف ایک لائیو عمل کا موازنہ نہیں - دو بہتے آلات ایک دوسرے سے متفق ہوسکتے ہیں اور دونوں غلط ہوسکتے ہیں۔
• ٹرینڈ کو ٹریک کریں، نہ صرف پاس/فیل۔ایک ٹرانسمیٹر جو ہر چیک پر اپنی اجازت شدہ رواداری کا 80% استعمال کرتا ہے کہیں جا رہا ہے۔ رواداری کے 5% پر برسوں سے ثابت قدم رہنے والے کو شاید مختصر وقفہ کی ضرورت نہیں ہے۔
• اصل کیلیبریشن سے الگ ری-۔سمارٹ ٹرانسمیٹر پر نچلی/اوپری رینج کی قدروں کو تبدیل کرنے سے یہ تبدیل ہو جاتا ہے کہ یہ کیا دکھاتا ہے - یہ سینسر کے بڑھنے کو درست کرنے کے لیے کچھ نہیں کرتا۔ یہ اس سے زیادہ کثرت سے گھل مل جاتا ہے۔

انشانکن کے طریقے جو دراصل بڑھے ہوئے خطرے کو کم کرتے ہیں۔

مناسب طریقے سے ٹریس ایبل حوالہ استعمال کریں۔

فیلڈ کیلیبریشن اتنا ہی اچھا ہے جتنا اس کا موازنہ کیا جاتا ہے۔ حوالہ کا معیار امریکہ میں کسی قومی میٹرولوجی انسٹی ٹیوٹ - NIST، یا کسی اور جگہ کے مساوی ادارہ - کے لئے قابل شناخت ہونا چاہئے اور ایک کام کرنے والے اصول کے طور پر حوالہ کا آلہ معنوی طور پر ٹیسٹ کے تحت ٹرانسمیٹر سے زیادہ درست ہونا چاہئے، عام طور پر کم از کم 3:1 سے 4:1 کی درستگی کے طور پر حوالہ دیا جاتا ہے، TAR کے تناسب کے طور پر درستگی کا حوالہ دیا جاتا ہے۔ [3][4]۔ ایک ٹرانسمیٹر کیلیبریٹ کرنا جس کی درجہ بندی ±0.075% ہے ایک حوالہ کے مقابلے میں جو صرف دو گنا درست ہے واقعی کچھ ثابت نہیں کر رہا ہے۔

ڈیٹا سے وقفے مقرر کریں، عادت نہیں۔

کوئی آفاقی "درست" وقفہ نہیں ہے - یہ لوپ کی اہمیت، عمل کے ماحول، اور لاگو ہونے والے کسی بھی ریگولیٹری تقاضوں پر منحصر ہے۔ کسٹڈی ٹرانسفر اور سیفٹی-انسٹرومینٹڈ لوپس میں اکثر مشاہدہ شدہ بہاؤ سے قطع نظر ان کے اپنے لازمی سائیکل ہوتے ہیں [4]۔ اہم بات یہ ہے کہ وقفہ اس مخصوص سروس کے لیے تاریخی کیلیبریشن ڈیٹا سے سیٹ کیا گیا ہے، کسی مینوفیکچرر کی عمومی سفارش سے کاپی نہیں کیا گیا اور کبھی دوبارہ نہیں دیکھا گیا۔

سینسر ٹیکنالوجی کو ایپلی کیشن سے ملا دیں۔

ہر سینسنگ ٹکنالوجی ایک ہی دباؤ کے تحت ایک جیسا سلوک نہیں کرتی ہے۔ Capacitive عناصر وقت کے ساتھ ساتھ صفر استحکام کو برقرار رکھتے ہیں۔ piezoresistive ڈیزائن تیزی سے جواب دیتے ہیں لیکن مسلسل بوجھ کے تحت زیادہ بڑھاؤ دکھا سکتے ہیں۔ ڈیجیٹل، مائیکرو پروسیسر-معاوضہ ٹرانسمیٹر عام طور پر ینالاگ سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں-صرف طویل مدتی استحکام کے لیے ڈیزائن کرتے ہیں-کیونکہ درجہ حرارت کے معاوضے کو عمر بڑھنے والے اینالاگ اجزاء کی بجائے کمپیوٹیشنل طور پر ہینڈل کیا جاتا ہے [5]۔ ہائی-سٹیٹک ڈی پی سروس کے لیے، شائع شدہ، ٹیسٹ شدہ جامد دباؤ کی خرابی کی تفصیلات کے ساتھ ایک ٹرانسمیٹر - بہت سی ڈیٹا شیٹس پر توجہ دینے کے قابل ہے، اور یہ بالکل وہی ہے جو اس ایپلی کیشن میں حقیقی-دنیا کی کارکردگی کی پیش گوئی کرتا ہے۔

جب آپ ٹرانسمیٹر کی وضاحت کر رہے ہیں تو اس کا کیا مطلب ہے۔

کسی خریدار کے لیے ٹرانسمیٹر کا جائزہ لینے کے بجائے انسٹال شدہ کو ٹربل شوٹ کرنے کے لیے، عملی راستہ یہ ہے کہ ڈیٹا شیٹ کی پہلی لائن پر بنیادی درستگی نمبر کو دیکھا جائے۔ وہ چشمی جو درحقیقت طویل مدتی بڑھے ہوئے رویے کی پیش گوئی کرتے ہیں وہ مزید نیچے بیٹھتے ہیں: شائع شدہ سالانہ استحکام (عام طور پر %/سال کے طور پر بیان کیا جاتا ہے)، مکمل معاوضہ کی حد میں درجہ حرارت کا گتانک، اور DP ٹرانسمیٹر کے لیے - جامد دباؤ کے اثر کی تفصیلات -۔ قدرے کم سرخی کی درستگی کے ساتھ ٹرانسمیٹر لیکن ایک سخت استحکام کی خصوصیت اکثر ایک "زیادہ درست" یونٹ کو دو یا تین سال کی خدمت میں پیچھے چھوڑ دیتی ہے، جہاں بڑھے جانے کی اصل قیمت ظاہر ہوتی ہے: غیر منصوبہ بند ری کیلیبریشن لیبر، پروسیس اپ سیٹس، اور ریگولیٹڈ ایپلی کیشنز میں، آڈٹ کے نتائج۔

حتمی خیالات

بہاؤ اس بات کی علامت نہیں ہے کہ ٹرانسمیٹر خراب ہے - یہ حقیقی-دنیا کے تھرمل سائیکلنگ، مکینیکل تناؤ، اور اجزاء کی عمر کے سامنے آنے والے کسی بھی سینسر کے لیے ایک جسمانی یقین ہے۔ انجینئرنگ کا سوال یہ نہیں ہے کہ اسے کیسے ختم کیا جائے، بلکہ اس کے ارد گرد کیسے مخصوص، انسٹال اور کیلیبریٹ کیا جائے تاکہ یہ اب سے چھ ماہ بعد ایک پراسرار عمل کے مسئلے کے طور پر ظاہر ہونے کے بجائے ایک قابل قیاس، دستاویزی بینڈ کے اندر رہے۔

حوالہ جات

• ScienceDirect، "پریشر ٹرانسمیٹر درستگی" -https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019057809000329
• GAMICOS، "پریشر ٹرانسمیٹر زیرو ڈرافٹ: تشخیص اور کیلیبریشن گائیڈ" -https://blog.gamicos.com/pressure-ٹرانسمیٹر-صفر-ڈرفٹ-تشخیص-انشانکن-گائیڈ
• ISA، "کیلیبریٹنگ پریشر ٹرانسمیٹر کی بنیادی باتیں،" InTech -https://www.isa.org/intech-home/2016/september-october/departments/basics-of-calibrating{{7}pressure-transmitters
• کنٹرول گلوبل، "کیلیبریٹنگ پریشر انسٹرومینٹیشن" -https://img.controlglobal.com/files/base/ebm/controlglobal/document/2022/08/1661881713031-ct1705calibratingpressureinstrumentation.pdf
• RealPars، "انالاگ بڑھے جانے کی کیا وجہ ہے؟" -https://www.realpars.com/blog/analog-drift