压力/差压变送器选型和应用的详细方法和产品介绍压力仪表制造厂家
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压力/差压变送器选型和应用的详细方法和产品介绍
信息来源: 压力/差压变送器 | 2022-10-12 点击量: 5011

  变送器的选择通常根据安装条件、环境条件、仪表性能、经济性和应用介质来考虑。在实践中,分为直接计量和间接计量;其应用包括过程测量、过程控制和设备联锁。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压力/差压变送器介绍

  压力变送器和差压变送器只测量压力和两个压力的差值,但它们间接测量许多参数。如压力变送器,除了测量压力外,还可以测量设备内的液位。当测量大气容器中的液位时,需要一个压力互感器。测量压力容器的液位时,可以使用两个压力传感器,即一个测量下限,一个测量上限。可以减去它们的输出信号来测量液位。通常,使用差压变送器。也可用于在容器内液位和压力不变的情况下测量介质的密度。压力变送器的测量范围可以很宽,从绝对压力0到100MPa(一般)。

  差压变送器除了测量两个被测压力的压差外,还可以测量带有各种节流元件的流量,可以直接测量压力容器的液位、常压容器的液位、压力和负压。

  2.1生产

  从压力和差压变送器的结构来看,可分为普通型和隔离型。有普通的测量波纹管,直接感受被测介质的压力和压差;隔离的测量波纹管接收稳定液体(通常是硅油)的压力,液体密封在两个隔膜之间,接收测量压力的隔膜是外隔膜。原来普通波纹管的膜是内膜。当外膜接收到压力信号时,通过硅油的传输,将外膜的压力原封不动地传递给普通波纹管,测量外膜感受到的压力。

  隔离变送器主要用于特殊测量介质。比如被测介质离开设备后会结晶,而普通变送器需要取出介质,会堵塞压力管和波纹管室,使其无法正常工作,所以必须选择隔离式变送器。隔离型通常采用法兰安装,即被测设备的开口采用法兰连接,使变送器的传感膜片在安装后成为设备壁的一部分,这样就不会带出被测介质,一般也不会造成晶体堵塞。当被测介质所需结晶温度较高时,可选择凸形膜片结构,使传感膜片插入设备中,使被测介质温度不会降低,从而保证测量,即选择插入式法兰变送器。

  隔离变送器有远传型和集成型。远传式是指外膜箱与测量膜箱之间用加强毛细管连接,一般为3~5米,这样外膜箱安装在设备上,内膜箱和变送器可以安装在支架上,方便维修;另一种形式是外膜盒与变送器一体化,通过法兰直接安装在设备上。对于隔离式压力变送器,也可以做成螺纹连接式,即外波纹管或外弹性元件可以在安装螺纹的前面,通过在被测设备上焊接内螺纹凸台,将变送器直接拧到设备上,安装非常方便。隔离式压力/差压变送器制造复杂,材料要求高,所以其价格通常是普通型的3倍。

  2.2选择原则

  在选择压力/差压变送器时,主要依据是被测介质的性能指标,参考是节省资金和方便安装维护。如果被测介质粘度大、易结晶、腐蚀性强,必须选用隔离式变送器。

  选型时要考虑其介质对波纹管金属的腐蚀,一定要选择波纹管的材质,否则使用后短时间外膜片会被腐蚀,法兰也会被腐蚀造成设备和人身事故,所以选材很重要。变送器的膜盒材料有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材料等。

  选择时应考虑待测介质的温度。如果温度一般在200~400,应选择高温型,否则硅油会汽化膨胀,导致测量不准确。选型时应考虑设备的工作压力等级,变送器的压力等级必须与应用场合相一致。从经济的角度来说,外波纹管和插入部分的材料比较合适,但是连接法兰可以用碳钢和镀铬,这样会节省很多钱。

  螺纹连接是隔离式压力变送器的最佳选择,既省钱又便于安装。

  对于普通压力和差压变送器的选择,也要考虑被测介质的腐蚀性,但所用介质的温度可以忽略,因为普通压力互感器是将压力引入仪表,长期工作温度是常温,但普通型使用的维护量比隔离型大。首先是保温问题。北方冬天,零下的时候,压管会结冰,变送器无法工作甚至损坏,这就需要加伴热和保温箱。

  从经济上讲,在选择变送器时,只要不是易结晶介质就可以使用普通变送器,对于低压易结晶介质的间接测量也可以增加吹扫介质(只要工艺允许吹扫液体或气体)。普通变送器的应用需要维修人员定期检查,包括各种压力管道是否泄漏,吹扫介质是否正常,保温是否良好等。只要维护好,大量使用普通发射机的一次性投入会节省很多。从变送器的测量范围选择,一般变送器都有一定的量程可调范围。*将使用的量程设置在其量程的1/4~3/4,这样可以保证精度,这一点对于差压变送器更为重要。在实践中,在一些应用中(液位测量),有必要转移变送器的测量范围。可根据现场安装位置计算测量范围和迁移量。迁移可分为正迁移和负迁移。

  目前,智能变送器已经相当普及。其特点是精度高,可调范围大,调节方便,稳定性好,选型时应多加考虑。怡恒和EJA、北京远东1751、霍尼韦尔ST3000、ARK800系列等。使用起来都很可靠。

  根据设计规范,在工程设计选择中是采用气动变送器还是电变送器,因其各自的特殊性,应根据装置的具体情况综合考虑和分析。以下几点可以借鉴:

  集中经营程度;是否与DCS计算机配合;响应速度;经济;可靠性、使用和维护;安全(防爆、断电、气源故障等。);环境和传输距离。

  一般来说,气动仪表适用于以下情况:

  变送器到显示调节仪表的距离较短,一般小于150m。工艺物料为易燃易爆介质和相对湿度高的场所;需要较少的仪器投资;一般中小型企业要求维护方便、经济可靠;在以电气仪表为主的大型装置中,一些现场就地调节回路不需要引入中央控制室集中操作。

  以下情况适合选择电动仪表:

  变送器和显示调节装置之间的距离大于150m大型企业要求高度集中管理的中央控制;有由DCS计算机控制和管理的对象;对于需要快速响应速度和复杂信息处理操作的场合。其实在现代生产装置中,都是根据各自的特点进行混合选择的。

  3差压变送器的选择

  根据以下几点选择差压变送器:

  (1)测量范围、要求的精度和测量功能;

  (2)测量仪器所面对的环境,如石油化工行业的工业环境,有易燃(毒)易爆的危险气氛,环境温度高等。(3)被测介质的物理化学性质和状态,如强酸、强碱、粘稠、易凝固、结晶和气化等;(4)操作条件的变化,如介质温度、压力和浓度的变化。有时需要考虑从开车到正常生产过程中气相和液相的浓度和密度的变化。(5)应考虑被测容器的结构、形状和尺寸,容器内的设备附件和各种进出口管口,如塔、溶液罐、反应器、锅炉汽包、立式罐、球罐等。(6)其他要求,如环境保护和卫生要求;(7)工程仪表的选型应统一考虑,要求尽量减少品种规格和备品备件,便于管理;(8)方法专利权人的具体要求。

  (9)实际工艺条件:

  (1)考虑被测对象属于哪种设备。比如坦克坦克,坦克体积小,测量范围不要太大,坦克体积大,测量范围可能大;(2)取决于介质的理化性质和清洁度。*常规差压式变送器和浮子式液位变送器,应选择与介质接触部分的材料。单法兰差压变送器可用于一些悬浮固体、泡沫等介质。有些用插入式双法兰差压变送器容易沉淀结晶;对于高粘度介质的液位和高压设备的液位,由于设备不能开孔,可用辐射液位计测量;除了测量方法和技术问题,还有仪器投入问题。

  综上所述,变送器的选择应做到技术上可行,经济上合理,易于管理。

  4压力变送器的选择方法

  从物理的角度来看,任何物体上的压力都应该包括大气压力和被测介质的压力(一般称为表压)。作用在被测物体上的这两部分压力之和称为*压力。

  气压

  测量压力的仪器叫做绝对压力计。普通工业压力表测量的是表压,即*压和大气压之间的压差。*压力大于大气压时,测得的表压为正,称为正表压;当*压力小于大气压时,测得的表压为负,称为负表压,即真空度。测量真空度的仪器叫做真空计。

  (1)为保证压力测量精度,*小压力测量值应高于压力表测量范围的1/3;对于需要远距离测量或测量精度要求高的场合,应选用压力传感器或压力变送器;测量精度不高时,可选用电阻、电感、霍尔效应远程压力表;气动底座压力指示调节器适用于就地压力指示调节;压力变送器和压力开关应根据安装场所的防爆要求合理选择。

  压力表的选择

  (1)范围选择

  测量稳定压力时,一般压力表*大量程选择接近或大于正常压力测量值的1.5倍;测量脉动压力时,一般压力表*大量程选择接近或大于正常压力测量值的2倍;测量泵出口压力时,一般压力表*大量程选择在靠近泵出口*大压力值处;测量高压时,一般压力表的*大量程选择应大于*大压力测量值的1.7倍;为保证压力测量的准确性,*小压力的测量值应高于压力表量程的1/3。

  (2)选型

  当压力为0.4 4MPa时,可选用弹簧管压力表。压力为0.04MPa时,可选用波纹管和波纹管压力表。当测量粘度、易结晶、腐蚀性和含有固体颗粒时,可采用膜片压力表或附加化学密封装置;测量60以上的蒸汽或介质压力应选用不锈钢压力表或冷凝环;脉动压力测量应附加阻尼器或耐冲击压力表;测量粉尘气体时应设置除尘器;测量含有液体的气体压力时,应设置气液分离器;测量某些化学介质应使用专用压力表:氨压力表用于测量含氨介质的压力,氧压力表用于测量氧气的压力,乙炔压力表用于测量乙炔的压力,耐硫压力表用于测量含硫介质的压力;高压压力表(大于仪器仪表是工业化进程的基石,只有选用工业现场选用合适的仪表,才能够事半功倍,自动化流程才能够更加自动化。


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