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差壓變送器和壓力變送器的選型和應用

發布時間:2019-07-01 15:27 來源:羅斯福
  目前,智能變送器已相當普及,應用也最廣泛、最普遍,它的特點是精度高、可調範圍大,而且調整非常方便、穩定性好。在諸類儀表中,變送器大體分為壓力變送器和差壓變送器。變送器常用來測量壓力、差壓、真空、液位、流量和密度等。變送器有兩線制和四線制之分,兩線制變送器尤其多;有智能和非智能之分,智能變送器漸多;有氣動和電動之分,電動變送器居多;另外,按應用場合有本安型和隔爆型之分;按照應用工況變送器的主要種類如下幾種:低(微)壓/低差壓變送器;中壓/中差壓變送器;高壓/高差壓變送器;絕壓/真空/負壓差壓變送器;高溫/壓力、差壓變送器;耐腐蝕/壓力、差壓變送器;易結晶/壓力、差壓變送器。
        
         差壓流量計
  
  壓力/差壓變送器的簡介
  
  物理學角度看,任何一個物體上受到的壓力都應包括大氣壓力和被測介質的壓力(一般稱為表壓)兩部分所組成。作用在被測物體上這兩部分壓力總和稱為絕對壓力。
  
  測量絕對壓力的儀表稱為絕壓表。對于普通的工業壓力表測量的都是表壓值,也就是絕對壓力與大氣壓的壓差值。當絕對壓力大于大氣壓值時測得的表壓值為正值,稱為正表壓;當絕對壓力小于大氣壓值時測得的表壓值為負值,稱為負表壓,即真空度。測量真空度的儀表稱為真空表。
  
  差壓變送器除了測量兩個被測量壓力的差壓值外,它還可以配合其他各種節流儀表來測量流量,可以直接測量受壓容器的液位和常壓容器的液位以及壓力和負壓。
  
  壓力和差壓變送器的制作可以從結構上來分為普通型和隔離型。普通型壓力和差壓變送器的測量膜盒為一個,它可以直接感受到被測介質的壓力和差壓;而隔離型壓力和差壓變送器的測量膜盒接受到的是一種穩定液(一般為矽油)的壓力,而這種穩定液是被密封在兩個膜片中間,接受被測壓力的膜片為外膜片。原普通型膜盒的膜片為内膜片,當外膜片上接受壓力信号時通過矽油的傳遞原封不動的将外膜片的壓力傳遞到了普通膜盒上,測出了外膜片所感受到的壓力。隔離型壓力和差壓變送器主要是針對特殊的被測量介質使用的,如被測介質離開設備後會産生結晶,而使用普通型壓力和差壓變送器需要取出介質,将會使導壓管和膜盒室堵塞導緻設備不能正常工作,所以必須選用隔離型壓力和差壓變送器。隔離型壓力和差壓變送器通常制作成法蘭式安裝,即在被測設備上開口加法蘭使變送器安裝後它的感應膜片是設備壁的一部分,這樣它就不必要取出被測介質,因而也就不會造成結晶堵塞。當被測介質結晶溫度要求較高時,則選用插入式法蘭變送器,即可選用将膜片凸出式的結構,這樣可将傳感膜片插入到設備内部,從而使感應到的被測介質的溫度不會降低,這樣才能使測量有保障。
  
  隔離壓力和差壓變送器有遠程和整體兩種版本。傳送類型是外膜盒和測量膜盒之間的加強毛細管連接。一般的毛細管長度為3至5米,因此外膜盒安裝在裝置上,并且可以安裝内膜盒和壓力和差壓變送器。支架易于維護;整體式是将外膜箱和壓力差壓變送器整體制成,并通過法蘭直接安裝在設備上。對于隔離壓力和差壓變送器,它也可以擰緊,即外部波紋管或外部彈性元件可以安裝在螺紋的前部,隻要内部螺紋凸台焊接到被測設備上,壓力就可以應用并将差壓變送器直接擰到設備上,安裝非常方便。隔離壓力/差壓變送器制造工藝複雜,材料要求高,因此其價格通常是普通壓差和差壓變送器的三倍。
  
  壓力變送器和差壓變送器從名詞中解釋。測量壓力和兩個壓力之間的差異,但是有許多間接測量的參數。例如,除了測量壓力之外,壓力變送器還可以測量容器裝置内的液位。當測量大氣壓容器中的液位時,需要壓力變送器。當測量加壓容器的液位時,使用兩個壓力變送器,一個測量下限值和一個測量上限值,以将兩個壓力變送器的輸出信号減小法。可以測量液位,通常使用差壓變送器。如果容器設備中的液體和壓力水平恒定,它也可用于測量介質的密度。壓力變送器的測量範圍可以非常寬,一般可以從絕對壓力0達到100M Pa。
  
  3. 壓力/差壓變送器的選型原則以及方法
  
  壓力和差壓變送器的選擇通常基于安裝條件的組合,環境條件,儀器性能,經濟和應用媒體。在實際應用中,可分為直接測量和間接測量;其用途包括過程測量,過程控制和設備聯鎖。
  
  常見的壓力和差壓變送器有普通壓力變送器,差壓變送器,單個法蘭變送器,雙法蘭變送器,插件法蘭變送器等。

       在選擇壓力/差壓變送器時應充分注意以下幾點要點:
  
  (1)根據被測介質的性質作為基準,省錢,易于安裝和維護作為參考。如果被測介質粘度高,易結晶和腐蝕,則必須使用隔離的變送器。
  
  (2)在選擇模型時,應考慮待測材料介質對波紋管金屬腐蝕的影響。必須選擇膜材料,否則外膜在使用後會在短時間内被腐蝕。損壞,法蘭也會被腐蝕和損壞,造成設備和人身事故,因此壓力和差壓變送器膜材料的選擇尤為重要。變送器的膜片由普通不鏽鋼,304不鏽鋼,316L不鏽鋼和膜盒材料制成。
  
  (3)選擇類型時,還應考慮被測介質的溫度。如果材料介質的溫度高達200°C~400°C,則應選擇高溫型壓力和差壓變送器,否則變送器矽油會産生汽化膨脹,使測量不準确。
  
  (4) 在選型時還要考慮到設備工作壓力等級,壓力和差壓變送器的壓力等級必須與應用場合相符合。從經濟角度上來講,外膜盒及插入部分材質比較合适,但連接法蘭可以選用碳鋼、鍍鉻,這樣會節約很多資金。隔離型壓力變送器選用最好是選用螺紋連接形式的,這樣既節約資金安裝又方便。
  
  (5)對于普通壓力和差壓變送器的選擇,還應考慮被測介質的腐蝕性,但可以忽略所用的介質溫度,因為普通的壓縮類型是由In引起的。表中,長期工作溫度為常溫,但普通型的維護類型大于隔離型。首先是絕緣問題。在冬季,北方的溫度達到零,這将使壓力管凍結,這将導緻變送器工作甚至損壞。這需要額外的措施,例如伴熱和保溫。
  
  (6)從經濟角度來看,使用變送器時,隻要不易結晶介質就可以使用普通變送器,間接測量也可以應用于低壓容易結晶介質。 (隻要該過程允許使用吹掃液體或氣體),應用普通類型的變送器需要維護人員進行更多的定期檢查,包括各種壓力導管是否洩漏,清潔介質是否正常,絕緣是否良好,等等。隻要維護良好,對普通類型變送器的大量投資将節省很多。
  
  (7)從壓力和差壓變送器的選擇範圍來看,一般變送器具有一定的量程可調範圍。最好将範圍設置為滿。該範圍保證在該範圍的1/4至3/4,這對差壓變送器更為重要。在實踐中,一些應用(例如液位測量)需要遷移變送器的測量範圍,根據現場安裝位置計算測量範圍和遷移,并遷移正負遷移。
  
  (8)根據設計規範,在工程設計的選擇中,無論是使用氣動還是電動發射機,都應根據各自的特點,根據設備的具體情況:操作的程度;是否兼容DCS電腦操作;響應速度;經濟;可靠性和維護;安全(如防爆,停電,氣源故障等);環境條件和傳輸距離。進行綜合考慮和分析。
  
  一般情況下,應選擇以下條件作為氣動變送器:從變送器到顯示調節儀的距離很短,通常不超過150米;加工材料是易燃易爆介質,相對濕度很大。這種情況需要較少的工具投資;一般中小型企業需要易于維護和經濟可靠;在主要基于電子儀器的大型設備中,不需要将一些現場局部調節回路引入中央控制室進行集中操作。發射器與顯示調節單元之間的距離大于150米;大企業需要集中管理的集中控制; DCS計算機設置用于控制和管理;響應速度快;信息處理和操作對于複雜的場合,建議選擇電子變送器。在實際工作中,在現代生産設備中,他們利用各自的特點進行混合選擇。

        因此選擇壓力/差壓變送器時應注意以下問題:
  
  (1)測量範圍、需要的精度及測量的功能上:為了保證壓力測量精度,最小壓力測量值應高于壓力表測量量程的1/3;對需遠距離測量或測量精度要求較高的場合,應選擇壓力傳感器或壓力和差壓變送器;在測量精度要求不高時,可選擇電阻或電感式、霍爾效應式遠傳壓力表;氣動基地式壓力指示調節器适宜作就地壓力指示調節;
  
  (2)測量儀表面對的環境:如石油化工的工業環境,有可燃(有毒)和爆炸危險氣氛的存在,有較高的環境溫度等;壓力變送器、壓力開關應根據安裝場所防爆要求合理選擇。
  
  (3)被測介質的物理化學性質和狀态:如強酸、強堿、粘稠、易凝固結晶和氣化等工況;
  
  (4)操作條件的變化:如介質溫度、壓力、濃度的變化。有時還要考慮到從開車到參數達到正常生産時,氣相和液相濃度和密度的變化;
  
  (5)被測對象容器的結構、形狀、尺寸、容器内的設備附件及各種進出口料管口都要考慮:如塔、溶液槽、反應器、鍋爐汽包、立罐、球罐等;
  
  (6)工程儀表選型要有統一的考慮:要求盡可能地減少品種規格,減少備品備件,以利管理;
  
  (7)實際的工藝情況:應當考慮被測對象是屬于哪一類設備。如槽、罐類,槽的容積較小,測量範圍不會太大,罐的容積較大,測量範圍可能較大;
  
  (8)還要看介質的物化性質及潔淨程度,首選常規的差壓式變送器及浮筒式液位變送器,還要對接觸介質部分的材質進行選擇;而對于有些懸浮物、泡沫等介質可用單法蘭式差壓變送器。有些易析出、易結晶的用插入式雙法蘭式差壓變送器;
  
  (9)對于某些高黏度介質的液位及高壓設備的液位,由于設備無法開孔,可選用放射液位計來測量;
  
  (10)其他要求,如環保及衛生等要求,工藝專利商的具體要求。當然除了測量方法上和技術上問題外,還有儀表投資問題。
  
  随着智能壓力/差壓變送器技術的不斷發展,它也得到越來越廣泛的應用。因此壓力表和壓力/壓差變送器的選擇在技術上是可行的,經濟上合理且便于管理。

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關鍵詞:差壓變送器和壓力變送器的選型和應用,差壓變送