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压力变送器在实际运用和选型的参考常识

来源:江苏创辉自动化仪表有限公司 时间:2022-05-27
1.概述
变送器大体分为压力变送器和差压变送器两大类。在工业中压力变送器常用于对压力、差压、真空度、液位、流量和密度参数的测量。变送器接线方式分两线制和四线制:有智能变送器和非智能变送器之分:变送器按能源分为气动和电动而应用场合分为本安型和隔爆型:变送器的主要种类如下:
低(微)压/低差压变送器:中压/中差压变送器:高压/高差压变送器:绝压/真空/负压差压变送器:高温/压力、差压变送器:耐腐蚀/压力、差压变送器:易结晶/压力、差压变送器。压力变送器不但能直接测量压力,它也可以配合各种节流元件来测量流量,还可以直接测量受压容器的液位和常压容器的液位以及压力和负压。常见的变送器有普通压力变送器、差压变送器、单法兰变送器、双法兰变送器、插入式法兰变送器等。
2.结构原理
从压力和差压变送器的结构上米分有普通型和隔离型。普通型的测量膜盒为一个,它直接感受被测介质的压力和差压:隔离型的测量膜盒接受到的是一种稳定液(一般为硅油)的压力,而这种稳定液是被密封在两个膜片中间,接受被测压力的膜片为外膜片。原普通型膜盒的膜片为内膜片,当外膜片上接受压力信号时通过硅油的传递原封不动的将外膜片的压力传递到了普通膜盒上,测出了外膜片所感受的压力。
隔离型变送器主要是针对特殊的被测量介质使用的,如被测介质离开设备后会产生结晶,这时如果使用普通型变送器就要取出被测介质会将导压管和膜盒室堵塞使其不能正常工作,所以必须选用隔离型。隔离型通常做成法兰式安装,即在被测设备上开口加法兰变送器,安装后它的感应膜片是设备壁的一部分,这样它不会取出被测介质,一般也不会造成结晶堵塞。当被测介质需求结晶温度较高时,可选用将膜片凸出的结构,这样可将传感膜片插入到设备内部,从而感应到的介质温度不会降低,这样测量结果就会更加精确,因此就要选用插入式法兰变送器。
隔离型变送器有远传型和一体型。远传型即外膜盒与测量膜盒之间用加强毛细管连接,一般毛细管为3~5米,这样外膜盒装在设备上,内膜盒及变送器可以安装在便于维护的支架上:另一种形式是外膜盘与变送器作成一体直接由法兰安装在设备上。对于隔离型压力变送器它还可以作成螺纹连接型,即外膜盒或外弹性元件可在安装螺纹的前面,只要在被测设备上焊接上内螺纹凸台,便可将变送器直接禁锢到设备上,安装非常方便。
3.选型标准
变送器的种类凡多,因此在化工生产的实际运用中如何才能正确选择出更符合工艺标准变送器其难度很大,以下是本人借鉴和总结出的一些方法供大家参考。
一般便变送器在选型时以被测介质的性质指标为主要标准,以节约资金、便于安装和维护为参考。
在选型时要考虑它的介质对膜盆金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,否则使用后很短时间就会将外膜片腐蚀坏,法兰也会被腐蚀坏造成设备和人身事故,所以材质选择非常重要。变送器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。
在选型时要考患被测介质的温度,如果温度高一般为200℃~400℃,要选用高温型,否则硅油会产生汽化膨张,使测量不准确。在北方冬季零下,导压管会结冰,变送器无法工作甚至损环,这就需要增加伴热和保温箱等在选型时还要考虑设备工作压力等级,变送器的压力等级必须与测量工况压力相符合。从经济角度上讲,外膜盒及插入部分材质比较适合,但连接法兰可以选用碳钢、镀铬,这样会节约很多资金。
从经济角度上来讲,选用变送器时,只要不是易结晶介质都可以采用普通型变送器,而且对于低压易结晶介质也可以加吹扫介质来间接测量(只要工艺允许用吹扫液或气),应用普通型变送器就是要求维护人员多进行定时检测,包括各种导压管是否泄漏、吹扫介质是否正常、保温是否良好等,只要维护好,大量使用普通型变送器一次性投资会节约很多。
从选用变送器测量范围上来说,一般变送器都具有一定的量程可调范围,zui好将使用的量程范围设在它量程的1/4~3/4段,这样精度会有保证,对于微差压变送器来说更是重要。实践中有些应用场合(液位测量)需要对变送器的测量范围迁移,根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量,迁移有正迁移和负迁移之分。
目前,智能变送器已相当普及,它的特点是精度高、可调范围大,而且调整非常方便、稳定性好,选型时应多考虑。其中主要的优点如下:
(1)在检测部件中,除了压力(差压)传感元件外,一般还有温度传感元件。产品采用微机械电子加工技术、超大规模的专用集成电路(ASIC)和表面安装技术,因此仪表结构紧凑,可靠性高,体积很小。
(2)智能变送器的精度较高,一般都在0.1级到0.2级,有的还能到0.075级:测量范围很宽,量程比达40、50、100甚至400:其它如温度性能、静压性能、单向过载性能等也比以往的变送器有很大的提高。
(3)智能变送器可以在手持通讯器(又称手操器)上远方设定仪表的零位和量程,因此仪表可以在不通信号压力的情况下更改测量范围,这对于人员难以到达的场合特别感到方便。
(4)智能变送器和DCS控制系统之间可以实现数字通信,这就为全数字化的现场总线控制系统提供了条件。
在选用智能变送器时,一般都能根据使用工艺条件正确的选择变送器的材质和适用的温度、压力等指标。在选择测量范围时,一般认为,只要测量范围在变送器的测量范围之内都是合适的。但智能变送器的量程比很大,也就是说测量范围也很大。在实际使用时,随着量程比的增大,精度也下降很大,这对于工艺测量来说是不适合的。
按照设计规范,在工程设计选型中,究竞采用气动变送器还是电动变送器,因其各有特长,应该根据装置的具体条件进行综合考虑和分析。以下几点可供选用时参考:
1,变送器集中操作程度。
2,是否与DCS计算机相操作配合。
3,响应速度,经济性。
4,可靠性及使用维护方面。
5,安全性(防爆、停电、气源故障等)。
6,环境条件及传输距离。
一般来说,下列条件以选用气动仪表为宜:
从变送器至显示调节仪表间的距离较短,通常以不超过150m较为合适;工艺物料是易燃易爆介质及相对湿度很大的场合:要求仪表投资少:一般中小型企业要求易维修,经济可靠;在以电动仪表为主的大型装置里,有些现场就地调节回路不要求引入中央控制室集中操作。
下列条件以选择电动仪表为宜:
变送器至显示调节单元间的距离超过150m以上:大型企业要求高度集中管理的中央控制:设置有DCS计算机进行控制及管理的对象;要求响应速度快,信息处理及运算复杂的场合。
实际中,在现代化生产装置中都是发挥它们各自的特点经常进行混合选用。
以上只是变送器的一点简单概述,其实在工业生产运用中还有很多参数性能要在具体的使用中详细分析比对从中选出更精确的更加符合其工艺标准的变送器,用以满足工艺生产。
 
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