01
壓力變送器的概述

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變送器是工業(yè)生產(chǎn)，特別是化工行業(yè)中特別普遍在使用的儀表，尤其是壓力變送器更是占了較大的比例。通過(guò)壓力的測(cè)量可以測(cè)量很多友參數(shù)，主要的包括了壓力、液位、流量，甚密度都可以通過(guò)對(duì)壓力的測(cè)量來(lái)得到，壓力變送器在在生產(chǎn)中作為過(guò)程測(cè)量、過(guò)程.控制和過(guò)程聯(lián)鎖等的檢測(cè)儀表發(fā)揮了重要的作用，例如在燒堿的產(chǎn)生產(chǎn)鏈條上，壓力變送器在遠(yuǎn)傳型測(cè)量的儀表中就占了40%的比例，用戶在實(shí)際使用過(guò)程中，為了更好的選擇合適的液位變送器產(chǎn)品，就需要根據(jù)環(huán)境條件、應(yīng)用工況、安裝條件、介質(zhì)特性、經(jīng)濟(jì)性的不同，對(duì)變送器的選型具有.不同的要求進(jìn)行產(chǎn)品的選型。
 
02
壓力變送器的類型

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2.1.按測(cè)量對(duì)象來(lái)劃分
壓力分為**壓力、表壓、差壓三種。變送器按測(cè)量壓.力對(duì)象的不同，可分為壓力變送器.(表壓)、**壓力變送.器、差壓變送器三種。**壓力即參照壓力為真空時(shí)所測(cè)量的壓力值.；.表壓即參照壓力為當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫r(shí)，所測(cè)量的壓力值，表壓為負(fù).值時(shí)稱為負(fù)壓力或真空度；差壓即測(cè)量?jī)蓚€(gè)壓力之差，對(duì)于變送器.而言，即變送器上有兩種感壓膜盒.，稱.為正負(fù)壓.室，變送器通過(guò)對(duì)正負(fù)壓室兩端測(cè)量的壓力值進(jìn)行計(jì)算得出兩者.的差壓值.。
 
2..2.按膜盒制作結(jié)構(gòu)來(lái)劃分
變送器按膜盒制作結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行分類，.可分為普通型和隔離式.。.普通型變送器即其測(cè)量膜盒只有一個(gè)，直接感受被測(cè)介質(zhì)的壓力或差壓。而隔離式變送器則由普通型的內(nèi)膜盒和直接感壓的外膜盒組成，外膜盒感壓后通過(guò)一種穩(wěn)定液.(.硅.油、氟油.、乙二醇等.，一般為硅油.)將壓力傳遞至.內(nèi)膜盒上，從而實(shí)現(xiàn)壓力的測(cè)量。隔離式變送器常用的為法蘭式安裝，也可作成螺紋連接型，法蘭連接隔離式變送器又可分為平膜.片和.凸膜.片型。
 
從安裝形式上.，隔離式變送器可分為一體式直接安裝型和遠(yuǎn)傳安裝密封型Ⅲ。在使用環(huán)境較好，易接近的場(chǎng)合，可選用直接安裝型變送器。遠(yuǎn)傳型即外膜盒與內(nèi)膜盒間通過(guò)毛細(xì)管進(jìn)行連接。
 
03
壓力變送器的應(yīng)用領(lǐng)域及選型

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根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域、工藝管道和設(shè)備結(jié)構(gòu)、開(kāi)孔情況、安裝位置的不同，.變送器的選型也不同。由于變送器的類型較多，應(yīng)用面廣，故在變送器選型，尤其是在備品備件變送器選型上，建議按通用性、適用范圍廣等原則來(lái)統(tǒng)一考量，以減少備品備件的庫(kù)存數(shù)量。
 
3..1壓力變送器在壓力測(cè)量領(lǐng)域的類型選擇
 
在壓力測(cè)量上選用的變送器有壓力變送器(中低表壓)、高壓力變送器.(中高表壓)和**壓力變送器、單法蘭隔膜密封式壓力變送器.(中低表壓).。根據(jù)測(cè)量安裝方式的不同，壓力、高壓力和**壓力變送器可分為管道直連式安裝和導(dǎo)壓管取壓安裝兩種安裝類型。對(duì)于微小壓力工況，直接測(cè)量壓力可能存在測(cè)量波動(dòng)不穩(wěn)定的情況，根據(jù).《自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī).范》HG／T.20507—2014中的5.
 
3.1，測(cè)量微小壓力.(小于500Pa)時(shí)，宜選用差壓變送器.。
 
3..2.壓力變送器在差壓、液位測(cè)量領(lǐng)域的類型選擇
 
差壓測(cè)量即通過(guò)差壓變送器測(cè)量正負(fù)壓室的壓力差進(jìn)行計(jì)算得出差壓值。在液位測(cè)量領(lǐng)域中，可通過(guò)測(cè)壓力或差壓的方式來(lái)間接測(cè)得液位.。測(cè)量介質(zhì)特性和安裝方式的不同，液位測(cè)量選用的差壓變送器有差壓變送器.(.靜壓.為中低壓.)、高差壓變送器.(.靜.壓為高壓).、法蘭安裝式差壓變送器、隔膜密封式雙法蘭差.壓變送器等.。
 
（1）常壓容器液位測(cè)量
常壓容器與大氣連通，P一.即等于大氣壓，可直接選用壓力變送器或單法蘭隔膜密封式壓力變送器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，如選用差壓變送器則負(fù)壓室直接通大氣不需連接.。
根據(jù)液柱壓強(qiáng)公式.P=pg.h，
△p=P+.-P-：p1gh
式中，.△.變送器正、負(fù)壓室之間的壓差：
p.——在設(shè)計(jì)溫度和壓力下，被測(cè)容器內(nèi)的介質(zhì)密度，k.g／.m3：
h——測(cè)量液位.，m。
 
(.2)密閉容器液位測(cè)量
常壓容器的密負(fù)壓室可能存在氣相揮發(fā)，或是容器頂部進(jìn)行氮封，如選用法蘭安裝式差壓變送器則負(fù)壓室需引導(dǎo)壓管連接，如選用隔膜密封式變送器，則正負(fù)壓室均使用遠(yuǎn)傳法蘭連接.。
△P=P+.一P-.：p1gh+D2g.(H—h)
式中，.被測(cè)容器正、負(fù)取壓點(diǎn)之間的高度，m：
p.——在設(shè)計(jì)溫度和壓力下，被測(cè)容器內(nèi)液體上部氣體介的質(zhì)密度，k.g／.m3。
注：由于智能變送器可通過(guò)手操器進(jìn)行零點(diǎn)遷移操作，在這里不考慮由于安裝引起的零點(diǎn)漂移問(wèn)題。這里也暫不考慮由于變送器安裝位置與液位零點(diǎn)不在同一高度而產(chǎn)生的.毛細(xì)管內(nèi)硅油的壓差影響。
 
(3)敞開(kāi)水池
敞開(kāi)水池一般采用投用入液位計(jì)較為經(jīng)濟(jì)，.但對(duì)于水池底部有污泥的工況，使用投入式液位計(jì)可能存在維護(hù)量較大的問(wèn)題，.此情況下也可選用單法蘭密封隔膜式壓力變送器進(jìn)行液位測(cè)量。
 
3..3.壓力變送器在流量測(cè)量領(lǐng)域的類型選擇
壓力變送器在流量中，一般使用差壓變送器，與孔板、阿牛巴、文丘里等節(jié)流裝置配套使用實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量，差壓變送器檢測(cè)出來(lái)的是對(duì)差壓值，對(duì)于蒸汽、氣體等介質(zhì)還需要進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，一般在二次表或.DCS.／P.LC等上位系統(tǒng)上進(jìn)行運(yùn)算得出相應(yīng)的流量值。.流量測(cè)量選用的差壓變送器有差壓變送器.和隔膜密封式雙法蘭差壓變送器等。
 
04
壓力變送器在幾種特殊工況的選型及應(yīng)用

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4.1.高溫工況
高溫工況應(yīng)注意考慮傳感器填充液、毛細(xì)管灌充液的選擇。常用毛細(xì)管灌充液的硅油一般為.200硅油和高溫.704硅油。在大氣壓力下，200硅油可用范圍為-45~205℃，高溫.704硅油可用范圍為.0~305℃。在實(shí)際選型中，除了了解.工況溫度外，工況壓力也是一種重要參數(shù)。隨著溫度的升高，介質(zhì)飽和蒸汽壓也會(huì)相應(yīng)降低，.在選型中應(yīng)根據(jù)廠家的飽和蒸汽溫壓曲線來(lái)選擇，建議.130℃以上考慮選用高溫硅油。
 
對(duì)于測(cè)量介質(zhì)溫度較高的場(chǎng)合，過(guò)程溫度超過(guò)變送器的正常工作范圍，且不能通過(guò)導(dǎo)壓管或直接安裝型隔離膜把溫度調(diào)節(jié)到極限范圍內(nèi)，可選用遠(yuǎn)傳型變送器，通過(guò)毛細(xì)管引壓，避免由于高溫對(duì)變送器電子元件造成的影響。
 
4..2.易結(jié)晶高粘度工況
介質(zhì)離開(kāi)工藝設(shè)備后易產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象或是介質(zhì)粘度太大時(shí)，如采用導(dǎo)壓管連接易造成堵塞，需要經(jīng)常進(jìn)行清理疏通，且易造成測(cè)量的不穩(wěn)定，一般選用隔離式變送器。對(duì)于結(jié)晶較為嚴(yán)重的工況，可選用凸膜片型變送器，將感壓膜片直接插入設(shè)備內(nèi)部，從而可直接感受介質(zhì)的溫度，使介質(zhì)在膜盒處不易結(jié)晶，更好地保證測(cè)量的穩(wěn)定可靠。結(jié)晶工況往往.同時(shí)需要伴熱保溫，.對(duì)于此工況，.隔離液宜選用高溫硅油。對(duì)于介質(zhì)在法蘭連接處易凝結(jié)、沉積的工況，建議在過(guò)程法蘭和隔膜密封法蘭之間裝夾沖洗環(huán)，通入水等，通過(guò)沖洗環(huán)側(cè)面的孔沖洗掉沉積物，保持隔膜清潔，從而保證膜盒的正常感壓。
 
4.3.腐蝕性工況
腐蝕性工況包括環(huán)境條件、應(yīng)用工況的腐蝕性。如在導(dǎo)壓管材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼適用的工況，.選擇普通型的壓力和差壓變送器；如碳鋼或不銹鋼無(wú)法滿足工況要求時(shí)，應(yīng)選用隔離式變送器。
 
腐蝕性工況需特別注重材質(zhì)的選型。.變送器的材質(zhì)包括了變送器的膜片及接液材質(zhì)、法蘭材質(zhì)、外殼材質(zhì)、排氣/排液閥材質(zhì)、傳感器填充液材質(zhì)、毛細(xì)管灌充液材質(zhì)、螺栓螺母材質(zhì)等，選型中需要關(guān)注的是膜片及接液材質(zhì)、法蘭.材質(zhì)、外殼材質(zhì)。
 
4..3.1.膜片及接液材質(zhì)
根據(jù)介質(zhì)化學(xué)特性的不同，來(lái)進(jìn)行選擇，不同濃度的同種介質(zhì)在不.同溫度下的腐蝕性也有所不同。隔膜密封式變送器，一般.內(nèi)膜盒選用不銹鋼材質(zhì)，接液外膜盒根據(jù)介質(zhì)特性進(jìn)行選擇。
 
對(duì).于其它材質(zhì)，可查閱.《儀表工手冊(cè)》表.1.-5.-1.8儀表常用金屬材質(zhì)防腐性能表，或.《儀表常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》中的8.1儀表常用耐腐蝕材料。
 
4..3..2.法蘭材質(zhì)
對(duì)于法蘭連接的變送器，法蘭材質(zhì)一般有碳鋼、304SST、316SST三種選型，法蘭材質(zhì)的選擇與環(huán)境條件、介質(zhì)特性有關(guān)，由于法蘭并非直接接液部分，如果在環(huán)境條件良好、經(jīng)濟(jì)性考量較多的情況下，可選用碳鋼材質(zhì)。但對(duì)重要的監(jiān)控點(diǎn)或安環(huán)控制點(diǎn)，為避免出現(xiàn)膜片腐蝕導(dǎo)致法蘭也迅速腐蝕的情況，建議按316SST來(lái)選擇。
 
4..3..3.外殼材質(zhì)
根據(jù)環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮變送器的外殼材質(zhì)，外殼材質(zhì).一般包括鋁合金和不繡鋼材質(zhì).，.如果不是處于腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境條件，選擇鋁合金材質(zhì)更經(jīng)濟(jì)些。
 
4..4.安裝位置不便于維護(hù)工況
如可選用導(dǎo)壓管連接，一般選用普通型變送器，在經(jīng)濟(jì)性允許的情況下，也可選用遠(yuǎn)傳型，將變送器裝至合適的位置以便進(jìn)行.日常維護(hù)。同時(shí)應(yīng)根據(jù)工況選擇合適長(zhǎng)度的毛細(xì)管，毛細(xì)管的長(zhǎng)度不同響應(yīng)時(shí)間也不相同，常用的毛細(xì)管長(zhǎng)度為.3~5米。遠(yuǎn)傳型變送器的價(jià)格一般為直接安裝型的.2倍以上，.在選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用需要和經(jīng)濟(jì)性兩方面來(lái)權(quán)衡考慮。
 
05
變送器的其它參數(shù)選型

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5..1.量程的選擇
量程選擇時(shí)應(yīng)遵循量程上下可調(diào)、保證精度.(.一般精度要求為.0..075.％).、通用性強(qiáng)等原則來(lái)進(jìn)行綜合考慮。量程的選擇以工況要求的大壓力或差壓為依據(jù)，.通過(guò)按工況要求的.1.5~.2倍確定量程。
 
5..2.防爆等級(jí)的選擇
變送器從防爆等級(jí)來(lái)劃分，可分為普通型、防爆、粉塵防爆、防火、本質(zhì)安全型等。對(duì)于化工行業(yè)來(lái)說(shuō)主要為防爆型和本質(zhì)安全型，應(yīng)根據(jù)裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行選擇。
 
5..3.變送器的接線方式、電源和輸出信號(hào)的選擇
變送器的接線方式分為四線制和兩線制，電源類型有.24V.DC和.220V.AC，目前常用的為.24V.DC兩線制變送器。變送器的輸出信號(hào)分為.4-20mA.DC輸出BRAIN協(xié)議、4~.20.mA.DC.HART協(xié)議、FF現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議、PROFI.BUSPA總線協(xié)議等，1.5V.DC低功耗輸出等，4~.20.m.ADC.H.AR是目前應(yīng)用較廣的一種信號(hào)類型。
 
 06
結(jié)束語(yǔ)

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變送器作為應(yīng)用較為**的儀表，在日常選型中應(yīng)盡可能考慮全面，選用更適用現(xiàn)場(chǎng)工況、性價(jià)比高的產(chǎn)品。合理的選型同時(shí)進(jìn)行正確的安裝，.才能更效地發(fā)揮變送器在化工生產(chǎn)中的作用。


上一條：正確認(rèn)識(shí)雙法蘭液位計(jì)膜片腐蝕對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的影響
下一條：可用于磁翻板液位計(jì)遠(yuǎn)傳的二線制4-20mA顯示模塊常見(jiàn)方案對(duì)比