壓力/差壓變送器選型和應用的詳細方法和產(chǎn)品介紹 |
信息來(lái)源: 壓力/差壓變送器 | 2022-10-12 點(diǎn)擊量: 5697 |

變送器的選擇通常根據安裝條件、環(huán)境條件、儀表性能、經(jīng)濟性和應用介質(zhì)來(lái)考慮。在實(shí)踐中,分為直接計量和間接計量;其應用包括過(guò)程測量、過(guò)程控制和設備聯(lián)鎖。常見(jiàn)的變送器有普通壓力變送器、差壓變送器、單法蘭變送器、雙法蘭變送器、插入式法蘭變送器等。
2壓力/差壓變送器介紹
壓力變送器和差壓變送器只測量壓力和兩個(gè)壓力的差值,但它們間接測量許多參數。如壓力變送器,除了測量壓力外,還可以測量設備內的液位。當測量大氣容器中的液位時(shí),需要一個(gè)壓力互感器。測量壓力容器的液位時(shí),可以使用兩個(gè)壓力傳感器,即一個(gè)測量下限,一個(gè)測量上限??梢詼p去它們的輸出信號來(lái)測量液位。通常,使用差壓變送器。也可用于在容器內液位和壓力不變的情況下測量介質(zhì)的密度。壓力變送器的測量范圍可以很寬,從絕對壓力0到100MPa(一般)。
差壓變送器除了測量?jì)蓚€(gè)被測壓力的壓差外,還可以測量帶有各種節流元件的流量,可以直接測量壓力容器的液位、常壓容器的液位、壓力和負壓。
2.1生產(chǎn)
從壓力和差壓變送器的結構來(lái)看,可分為普通型和隔離型。有普通的測量波紋管,直接感受被測介質(zhì)的壓力和壓差;隔離的測量波紋管接收穩定液體(通常是硅油)的壓力,液體密封在兩個(gè)隔膜之間,接收測量壓力的隔膜是外隔膜。原來(lái)普通波紋管的膜是內膜。當外膜接收到壓力信號時(shí),通過(guò)硅油的傳輸,將外膜的壓力原封不動(dòng)地傳遞給普通波紋管,測量外膜感受到的壓力。
隔離變送器主要用于特殊測量介質(zhì)。比如被測介質(zhì)離開(kāi)設備后會(huì )結晶,而普通變送器需要取出介質(zhì),會(huì )堵塞壓力管和波紋管室,使其無(wú)法正常工作,所以必須選擇隔離式變送器。隔離型通常采用法蘭安裝,即被測設備的開(kāi)口采用法蘭連接,使變送器的傳感膜片在安裝后成為設備壁的一部分,這樣就不會(huì )帶出被測介質(zhì),一般也不會(huì )造成晶體堵塞。當被測介質(zhì)所需結晶溫度較高時(shí),可選擇凸形膜片結構,使傳感膜片插入設備中,使被測介質(zhì)溫度不會(huì )降低,從而保證測量,即選擇插入式法蘭變送器。
隔離變送器有遠傳型和集成型。遠傳式是指外膜箱與測量膜箱之間用加強毛細管連接,一般為3~5米,這樣外膜箱安裝在設備上,內膜箱和變送器可以安裝在支架上,方便維修;另一種形式是外膜盒與變送器一體化,通過(guò)法蘭直接安裝在設備上。對于隔離式壓力變送器,也可以做成螺紋連接式,即外波紋管或外彈性元件可以在安裝螺紋的前面,通過(guò)在被測設備上焊接內螺紋凸臺,將變送器直接擰到設備上,安裝非常方便。隔離式壓力/差壓變送器制造復雜,材料要求高,所以其價(jià)格通常是普通型的3倍。
2.2選擇原則
在選擇壓力/差壓變送器時(shí),主要依據是被測介質(zhì)的性能指標,參考是節省資金和方便安裝維護。如果被測介質(zhì)粘度大、易結晶、腐蝕性強,必須選用隔離式變送器。
選型時(shí)要考慮其介質(zhì)對波紋管金屬的腐蝕,一定要選擇波紋管的材質(zhì),否則使用后短時(shí)間外膜片會(huì )被腐蝕,法蘭也會(huì )被腐蝕造成設備和人身事故,所以選材很重要。變送器的膜盒材料有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材料等。
選擇時(shí)應考慮待測介質(zhì)的溫度。如果溫度一般在200~400,應選擇高溫型,否則硅油會(huì )汽化膨脹,導致測量不準確。選型時(shí)應考慮設備的工作壓力等級,變送器的壓力等級必須與應用場(chǎng)合相一致。從經(jīng)濟的角度來(lái)說(shuō),外波紋管和插入部分的材料比較合適,但是連接法蘭可以用碳鋼和鍍鉻,這樣會(huì )節省很多錢(qián)。
螺紋連接是隔離式壓力變送器的最佳選擇,既省錢(qián)又便于安裝。
對于普通壓力和差壓變送器的選擇,也要考慮被測介質(zhì)的腐蝕性,但所用介質(zhì)的溫度可以忽略,因為普通壓力互感器是將壓力引入儀表,長(cháng)期工作溫度是常溫,但普通型使用的維護量比隔離型大。首先是保溫問(wèn)題。北方冬天,零下的時(shí)候,壓管會(huì )結冰,變送器無(wú)法工作甚至損壞,這就需要加伴熱和保溫箱。
從經(jīng)濟上講,在選擇變送器時(shí),只要不是易結晶介質(zhì)就可以使用普通變送器,對于低壓易結晶介質(zhì)的間接測量也可以增加吹掃介質(zhì)(只要工藝允許吹掃液體或氣體)。普通變送器的應用需要維修人員定期檢查,包括各種壓力管道是否泄漏,吹掃介質(zhì)是否正常,保溫是否良好等。只要維護好,大量使用普通發(fā)射機的一次性投入會(huì )節省很多。從變送器的測量范圍選擇,一般變送器都有一定的量程可調范圍。*將使用的量程設置在其量程的1/4~3/4,這樣可以保證精度,這一點(diǎn)對于差壓變送器更為重要。在實(shí)踐中,在一些應用中(液位測量),有必要轉移變送器的測量范圍??筛鶕F場(chǎng)安裝位置計算測量范圍和遷移量。遷移可分為正遷移和負遷移。
目前,智能變送器已經(jīng)相當普及。其特點(diǎn)是精度高,可調范圍大,調節方便,穩定性好,選型時(shí)應多加考慮。怡恒和EJA、北京遠東1751、霍尼韋爾ST3000、ARK800系列等。使用起來(lái)都很可靠。
根據設計規范,在工程設計選擇中是采用氣動(dòng)變送器還是電變送器,因其各自的特殊性,應根據裝置的具體情況綜合考慮和分析。以下幾點(diǎn)可以借鑒:
集中經(jīng)營(yíng)程度;是否與DCS計算機配合;響應速度;經(jīng)濟;可靠性、使用和維護;安全(防爆、斷電、氣源故障等。);環(huán)境和傳輸距離。
一般來(lái)說(shuō),氣動(dòng)儀表適用于以下情況:
變送器到顯示調節儀表的距離較短,一般小于150m。工藝物料為易燃易爆介質(zhì)和相對濕度高的場(chǎng)所;需要較少的儀器投資;一般中小型企業(yè)要求維護方便、經(jīng)濟可靠;在以電氣儀表為主的大型裝置中,一些現場(chǎng)就地調節回路不需要引入中央控制室集中操作。
以下情況適合選擇電動(dòng)儀表:
變送器和顯示調節裝置之間的距離大于150m大型企業(yè)要求高度集中管理的中央控制;有由DCS計算機控制和管理的對象;對于需要快速響應速度和復雜信息處理操作的場(chǎng)合。其實(shí)在現代生產(chǎn)裝置中,都是根據各自的特點(diǎn)進(jìn)行混合選擇的。
3差壓變送器的選擇
根據以下幾點(diǎn)選擇差壓變送器:
(1)測量范圍、要求的精度和測量功能;
(2)測量?jì)x器所面對的環(huán)境,如石油化工行業(yè)的工業(yè)環(huán)境,有易燃(毒)易爆的危險氣氛,環(huán)境溫度高等。(3)被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài),如強酸、強堿、粘稠、易凝固、結晶和氣化等;(4)操作條件的變化,如介質(zhì)溫度、壓力和濃度的變化。有時(shí)需要考慮從開(kāi)車(chē)到正常生產(chǎn)過(guò)程中氣相和液相的濃度和密度的變化。(5)應考慮被測容器的結構、形狀和尺寸,容器內的設備附件和各種進(jìn)出口管口,如塔、溶液罐、反應器、鍋爐汽包、立式罐、球罐等。(6)其他要求,如環(huán)境保護和衛生要求;(7)工程儀表的選型應統一考慮,要求盡量減少品種規格和備品備件,便于管理;(8)方法專(zhuān)利權人的具體要求。
(9)實(shí)際工藝條件:
(1)考慮被測對象屬于哪種設備。比如坦克坦克,坦克體積小,測量范圍不要太大,坦克體積大,測量范圍可能大;(2)取決于介質(zhì)的理化性質(zhì)和清潔度。*常規差壓式變送器和浮子式液位變送器,應選擇與介質(zhì)接觸部分的材料。單法蘭差壓變送器可用于一些懸浮固體、泡沫等介質(zhì)。有些用插入式雙法蘭差壓變送器容易沉淀結晶;對于高粘度介質(zhì)的液位和高壓設備的液位,由于設備不能開(kāi)孔,可用輻射液位計測量;除了測量方法和技術(shù)問(wèn)題,還有儀器投入問(wèn)題。
綜上所述,變送器的選擇應做到技術(shù)上可行,經(jīng)濟上合理,易于管理。
4壓力變送器的選擇方法
從物理的角度來(lái)看,任何物體上的壓力都應該包括大氣壓力和被測介質(zhì)的壓力(一般稱(chēng)為表壓)。作用在被測物體上的這兩部分壓力之和稱(chēng)為*壓力。
氣壓
測量壓力的儀器叫做絕對壓力計。普通工業(yè)壓力表測量的是表壓,即*壓和大氣壓之間的壓差。*壓力大于大氣壓時(shí),測得的表壓為正,稱(chēng)為正表壓;當*壓力小于大氣壓時(shí),測得的表壓為負,稱(chēng)為負表壓,即真空度。測量真空度的儀器叫做真空計。
(1)為保證壓力測量精度,*小壓力測量值應高于壓力表測量范圍的1/3;對于需要遠距離測量或測量精度要求高的場(chǎng)合,應選用壓力傳感器或壓力變送器;測量精度不高時(shí),可選用電阻、電感、霍爾效應遠程壓力表;氣動(dòng)底座壓力指示調節器適用于就地壓力指示調節;壓力變送器和壓力開(kāi)關(guān)應根據安裝場(chǎng)所的防爆要求合理選擇。
壓力表的選擇
(1)范圍選擇
測量穩定壓力時(shí),一般壓力表*大量程選擇接近或大于正常壓力測量值的1.5倍;測量脈動(dòng)壓力時(shí),一般壓力表*大量程選擇接近或大于正常壓力測量值的2倍;測量泵出口壓力時(shí),一般壓力表*大量程選擇在靠近泵出口*大壓力值處;測量高壓時(shí),一般壓力表的*大量程選擇應大于*大壓力測量值的1.7倍;為保證壓力測量的準確性,*小壓力的測量值應高于壓力表量程的1/3。
(2)選型
當壓力為0.4 4MPa時(shí),可選用彈簧管壓力表。壓力為0.04MPa時(shí),可選用波紋管和波紋管壓力表。當測量粘度、易結晶、腐蝕性和含有固體顆粒時(shí),可采用膜片壓力表或附加化學(xué)密封裝置;測量60以上的蒸汽或介質(zhì)壓力應選用不銹鋼壓力表或冷凝環(huán);脈動(dòng)壓力測量應附加阻尼器或耐沖擊壓力表;測量粉塵氣體時(shí)應設置除塵器;測量含有液體的氣體壓力時(shí),應設置氣液分離器;測量某些化學(xué)介質(zhì)應使用專(zhuān)用壓力表:氨壓力表用于測量含氨介質(zhì)的壓力,氧壓力表用于測量氧氣的壓力,乙炔壓力表用于測量乙炔的壓力,耐硫壓力表用于測量含硫介質(zhì)的壓力;高壓壓力表(大于儀器儀表是工業(yè)化進(jìn)程的基石,只有選用工業(yè)現場(chǎng)選用合適的儀表,才能夠事半功倍,自動(dòng)化流程才能夠更加自動(dòng)化。