1 概述
在诸类仪表中,变送器的应用最广泛、最广泛,变送器大年夜体分为压力变送器和差压变送器。变送器常用来测量压力、差压、真空、液位、流量和密度等。变送器有两线制和四线制之分,两线制变送器尤多;有智能和非智能之分,智能变送器渐多;有气动和电动之分,电动变送寡居多;别的,按竽暌功用处合有本安型和隔爆型之分;按竽暌功用工况变送器的重要种类如下:
低(微)压/低差压变送器;
中压/中差压变送器;
绝压/真空/负压差压变送器;
高温/压力、差压变送器;
耐腐化/压力、差压变送器;
易结晶/压力、差压变送器。
变送器的选型平日根据安装前提、情况前提、仪表机能、经济性和应用介质等方面推敲。实际应用平分为直接测量和借居测量;其用处有过程测量、过程控制和装配联锁。常见的变送器有通俗压力变送器、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。
压力变送器和差压变送器单大年夜名词上讲测量的是压力和两个压力的差,但它们借居测量的参数是有很多的。如压力变送器,除测量压力外,它还可以测量设备内的液位。在常压容器测量液位时,需用一台压变即可。当测量受压容器液位时,可用两台压变,即测量下限一台,测量上限一台,它们的输出旌旗灯号可进行减法运算,即可测出液位,一捌揭捉用差压变送器。在容器内液位与压力值不变的情况下它还可以用来测量介质的密度。压力变送器的测量范围可以做的很宽,大年夜绝压0开端可以到100MPa(一般情况)。
2 压力/差压变送器介绍
差压变送器除了测量两个被测量压力的差压值外,它还可以合营各类撙节元件来测量流量,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。
2.1 制造
大年夜压力和差压变送器制造的构造上来分有通俗型和隔离型。通俗型的测量膜盒为一个,它直接感触感染被陈腐质的压力和差压;隔离型的测量膜盒接收到的是一种稳定液(一般为硅油)的压力,而这种稳定如果被密封在两个膜片中心,接收被测压力的膜片为外膜片。原通俗型膜盒的膜片为内膜片,当外膜片上接收压力旌旗灯号时经由过程硅油的传递原封不动的将外膜片的压力传递到了通俗膜盒上,测出了外膜片所感触感染的压力。
当被陈腐质需求结晶温度较高时,可选用将膜片凸出的构造,如许可将传感膜片插入到设备内部,大年夜而感应到的介质温度不会降低,如许测量是有保障的,即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,如许外膜盒装在设备上,内膜盒及变送器可以安装在便于保护的支架上;另一种情势是外膜盒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,只要在被摆设备上焊接上内螺纹凸台,便可将变送器直接拧到设备上,安装异常便利。
隔离型压力/差压变送器的制造复杂,材质请求高,所以它的价格平日是通俗型的3倍。
在压力/差压变送器的选用上重要根据:以被陈腐质的性质指标为准,以节约资金、便于安装和保护为参考。如被陈腐质为高黏度易结晶强腐化的场合,必须选用隔离型变送器。
在选型时要推敲它的介质对膜盒金属的腐化,必定要选好膜盒材质,不然应用后很短时光就会将外膜片腐化坏,法兰也会被腐化坏袈潇成设备和人身变乱,所以材质选择异常重要。变送器的膜盒材质有通俗不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。
在选型时要推敲被陈腐质的温度,如不雅温度高一般为200℃~400℃,要选用高温型,不然硅油会产生汽化膨胀,使测量不准。
2.2 选型原则
在选型时要推敲设备工作压力等级,变送器的压力等级必须与应用处合相相符。大年夜经济角度上讲,外膜盒及插入部分材质比较合适,但连接法兰可以选用碳钢、镀铬,如许会节约很多资金。
隔离型压力变送器选用最好是选用螺纹连接情势的,如许既节约资金安装又便利。
对于通俗压力和差压变送器选型,也要推敲被陈腐质的腐化性问题,但应用的介质温度可以不推敲,因为通俗型压变是引压到表内,经久工作温度为常温,但通俗型应用的保护量要比隔离型大年夜。起首是保温问题,在北方冬季零下,稻奋会结冰,变送器无法工何为至破坏,这就须要增长伴热和保温箱等。
大年夜经济角度上来讲,选用变送器时,只要不是易结晶介质都可以采取通俗型变送器,并且对于低压易结晶介质也可以加吹扫介质来借居测量(只要工艺许可用吹扫液或气),应用通俗型变送器就是请求保护人员多进行准时检查,包含各类稻奋是否泄漏、吹扫介质是否正常、保温是否优胜等,只要保护好,大年夜量应用通俗型变送器一次性投资会节约很多。
大年夜选用变送器测量范围上来说,一般变送器都具有必定的量程可调范围,最好将应用的量程范围设在它量程的1/4~3/4段,如许精度会有包管,对于微差压变送器来说更是重要。实践中有些应用处合(液位测量)须要对变送器的测量范围迁徙,根据现场安装地位计算出测量范围和迁徙量,迁徙有正迁徙和负迁徙之分。
按照设计规范,在工程设计选型中,毕竟采取气动变送器照样电动变送器,因其各有特长,应当根据装配的具体前提进行综合推敲和分析。以下几点可供选用时参考:
集中操作程度;
是否与DCS计算机相操作合营;
响应速度;
经济性;
靠得住性及应用保护方面;
安然性(防爆、停电、气源故障等);
情况前提及传输距离。
一般来说,下列前提以选用气动仪表为宜:
自变送器至显示调节仪表间的距离较短,平日以不跨越150m较为合适;
工艺物料是易燃易爆介质及相对湿度很大年夜的场合;
请求仪表投资少;
测压<0.04MPa时,可选用波纹管和膜盒压力表;
在以电动仪表为主的大年夜型装配里,有些现场当场调节回路不请求惹人中心控制室集中操作。
下列前提以选择电动仪表为宜:
变送器至显示调节单位间的距离跨越150m以上;
大年夜型企业请求高度集中治理的中心控制;
设置有DCS计算机进行控制及治理的对象;
请求响应速度快,信息处理及运算复杂的场合。
差压变送器根据以下几灯揭捉型:
实际中,在现代化临盆装配中都是发挥它们各自的特点进行混淆选用的。
3 差压变送器的选型
(1) 测量范围、须要的精度及测量功能;
(2) 测量仪外面对的情况,如石油化工的工业情况,有可燃(有毒)和爆炸危险氛围的存在,有较高的情况温度等;
(3) 被陈腐质的物理化学性质和状况,如强酸、强碱、粘稠、易凝凝集晶和蔼化等工况;
(4) 操作前提的变更,如介质温度、压力、浓度的变更。有时还要推敲到大年夜开车履新数达到正常临盆时,气相和液相浓度和密度的变更;
(5) 被测对象容器的构造、外形、尺寸、容器内的设备附件及各类进出口料管口都要推敲,如塔、溶液槽、反竽暌功器、锅炉汽包、立罐、球罐等;
(6) 其他请求,如环保及卫生等请求;
(7) 工程仪表选型要有同一的┞峰酌,请求尽可能地削减品种规格,削减备品备件,以利治理;
(8) 工艺专利商的具体请求。
(9) 实际的工艺情况:
① 推敲被测对象是属于哪一类设备。如槽、罐类,槽的容积较小,测量范围不会太大年夜,罐的容积较大年夜,测量范围可能较大年夜;
③ 对有些悬浮物、泡沫等介质可用单法兰式差压变送器。有些易析出、易结晶的用插入式双法兰式差压变送器;
④ 对高黏度的介质的液位及高压设备的液位,因为设备无法开孔,可选用放射液位计来测量;
⑤ 除了测量办法上和技巧上问题外,还有仪表投资问题。
综上所述,变送器的选型,大年夜技巧上要可行,经济上要合理,治理上要便利。
4 压力变送器的选型办法
大年夜物理学角度看,任何一个物体上受到的压力都应包含大年夜气压力和被陈腐质的压力(一般称为表压)两部分。感化在被测物体上这两部分压力总和称为绝对压力。
P绝 = P表 + 大年夜气压
测量绝对压力的仪表称为绝压表。对于通俗的工业压力表测量的都是表压值,也就是绝对压力与大年夜气压的压差值。当绝对压力大年夜于大年夜气压值时测得的表压值为正值,称为正表压;当绝对压力小于大年夜气压值时测得的表压值为负值,称为负表压,即真空度。测量真空度的仪表称为真空表。
① 为了包管压力测量精度,最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3;
② 对需远距离测量或测量精度请求较高的场合,应选择压力传感器或压力变送器;
③ 在测量精度请求不高时,可选择电阻或电感式、霍尔效应式远传压力表;
④ 气动基地式压力指导调节器合适作当场压力指导调节;
⑤ 压力变送器、压力开关应根据安装场合防爆请求合理选择。
5 压力表的选型
(1) 量程选择
在测稳定压力时,一捌揭捉力表最大年夜量程选择接近或大年夜于正常压力测量值的1.5倍;
② 要看介质的物化性质及干清程度,首选惯例的差压式变送器及浮筒式液位变送器,还要对接触介质部分的材质进行选择;
在测脉动压力时
沃森WSEN,一捌揭捉力表最大年夜量程选择接近或大年夜于正常压力测量值的2倍;
在测机泵出口压力时,一捌揭捉力表最大年夜量程选择接近机泵出口最大年夜压力值;
在测高压压力时,一捌揭捉力表最大年夜量程选择应大年夜于最大年夜压力测量值的1.7倍;
高压/高差压变送器;
为了包管压力测量精度,最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3。
一般中小型企业请求易维修,经济靠得住;
(2) 型式选择
测压>0.4MPa时,可选用弹簧管压力表;
测粘稠、易结晶、腐化性、含固体颗粒的场合,可采取膜片压力表或附带化学密封装配;
测蒸汽或高于60℃的介质压力测量应选择不锈钢压力表或安装冷凝圈;
脉动压力测量应附加阻尼器或耐震压力表;
测含有粉尘气体时应设置除尘器;
今朝,智能变送器已相当普及,它的特点是精度高、可调范围大年夜,并且调剂异常便利、稳定性好,选型时应多推敲。川仪横河EJA、北京远东1751、霍尼韦尔ST3000、ARK800系列等,应用都异常靠得住。
测含有液体的气体压力时应设置气液分别器;
测某些化工介质应选用专悠揭捉力表:对含氨介质压力测量采取氨悠揭捉力表,对含氧气压力测量采取氧气压力表,对乙炔压力测量采取乙炔压力表,对含硫介质压力采取抗硫压力表;
隔离型变送器主如果针对特别的被测量介质应用的,如被陈腐质分开设备后会产生结晶,而应用通俗型变送器须要掏出介质,会将稻奋和膜盒室堵塞使其不克不及正常工作,所以必须选用隔离型。隔离型平日作成法兰式安装,即在被摆设备上开口加法兰使变送器安装后它的感应膜片是设备壁的一部分,如许它不会掏出被陈腐质,一般不会造成结晶堵塞。
高压压力表(大年夜于10MPa)应有泄压安然举措措施。(end)