壓力差壓變送器的應用及選型

1． 概述
　　 在諸類儀表中
，變送器的應用最為廣泛、普遍，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。變送器有兩線製和四線製之分，兩線製變送器尤多；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（本質安全型）和隔爆型之分；按應用工況，變送器的主要種類如下：
　　※ 低（微）壓/低（微）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。
　　 變送器的選型通常根據安裝條件
、環境條件
、儀表性能、經濟性和使用介質等方麵考慮。實際應用中分為直接測量和間接測量兩種；其用途有過程測量
、過程控製和裝置連鎖等。常見的變送器有普通壓力變送器

、差壓變送器、單發蘭變送器
、雙發蘭變送器
、插入式發蘭變送器等。 　　
　　2． 壓力/差壓變送器介紹 　　
　　 壓力變送器和差壓變送器單從名稱上講測量的是壓力和差壓（兩個壓力的差），但(dan)它(ta)們(men)可(ke)以(yi)間(jian)接(jie)測(ce)量(liang)的(de)量(liang)卻(que)很(hen)多(duo)。如(ru)壓(ya)力(li)變(bian)送(song)器(qi)，除(chu)可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)壓(ya)力(li)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)設(she)備(bei)內(nei)的(de)液(ye)位(wei)。在(zai)常(chang)壓(ya)容(rong)器(qi)內(nei)測(ce)量(liang)液(ye)位(wei)時(shi)，需(xu)要(yao)一(yi)台(tai)壓(ya)力(li)變(bian)送(song)器(qi)即(ji)可(ke)。當(dang)測(ce)量(liang)受(shou)壓(ya)容(rong)器(qi)的(de)液(ye)位(wei)時(shi)，可(ke)考(kao)慮(lv)用(yong)兩(liang)台(tai)壓(ya)力(li)/差cha壓ya變bian送song器qi
，即ji測ce量liang下xia限xian一yi台tai，測ce量liang上shang限xian一yi台tai
，它ta們men的de輸shu出chu信xin號hao進jin行xing減jian法fa運yun算suan

，即ji可ke測ce出chu液ye位wei，這zhe時shi一yi般ban選xuan用yong差cha壓ya變bian送song器qi。在zai容rong器qi內nei液ye位wei與yu壓ya力li值zhi不bu變bian的de情qing況kuang下xia它ta還hai可ke以yi用yong來lai測ce量liang介jie質zhi的de密mi度du。壓ya力li變bian送song器qi的de測ce量liang範fan圍wei可ke以yi做zuo的de很hen寬kuan，從cong絕jue壓ya0開始可以到一百多兆帕（一般情況）。
　　 差cha壓ya變bian送song器qi除chu了le測ce量liang兩liang個ge被bei測ce量liang壓ya力li的de差cha壓ya值zhi外wai，它ta還hai可ke以yi配pei合he各ge種zhong節jie流liu元yuan件jian來lai測ce量liang介jie質zhi流liu體ti的de流liu量liang

，可ke以yi直zhi接jie測ce量liang受shou壓ya容rong器qi的de液ye位wei和he常chang壓ya容rong器qi的de液ye位wei以yi及ji壓ya力li和he負fu壓ya。
　　2.1 製作
　　 從壓力/差壓變送器製作的結構上來分有普通型和隔離型。普通型壓力/差壓變送器的測量膜盒為一個，它直接感受被測介質的壓力或差壓；隔離型的測量膜盒接受到的是一種穩定液（一般為矽油）deyali，erzhezhongwendingyeshibeimifengzailianggemopianzhongjian
，zhijiejieshoubeiceyalidemopianweiwaimopian

，yuanputongxingmohedemopianweineimopian
，dangwaimopianshangjieshouyalixinhaoshitongguoguiyoudechuandiyuanfengbudongdejiangwaimopiandeyalichuandidaoleputongmoheshang
，congerkeyicechuwaimopiansuoganshoudaodeyali。
　　 隔離型壓力/差壓變送器主要是針對特殊的被測量介質設計和使用的，如果被測介質離開設備後會產生結晶，而使用普通型壓力/差cha壓ya變bian送song器qi需xu要yao取qu出chu介jie質zhi，會hui將jiang導dao壓ya管guan膜mo盒he室shi堵du塞sai使shi其qi不bu能neng正zheng常chang工gong作zuo，所suo以yi必bi須xu選xuan用yong隔ge離li型xing。隔ge離li型xing變bian送song器qi通tong常chang作zuo成cheng發fa蘭lan式shi安an裝zhuang，即ji在zai被bei測ce設she備bei上shang開kai口kou使shi變bian送song器qi安an裝zhuang後hou它ta的de感gan應ying膜mo片pian是shi設she備bei壁bi的de一yi部bu分fen
，這zhe樣yang它ta不bu會hui取qu出chu被bei測ce介jie質zhi，一yi般ban也ye不bu會hui造zao成cheng結jie晶jing和he堵du塞sai。
　　 當dang被bei測ce介jie質zhi需xu求qiu結jie晶jing溫wen度du較jiao高gao時shi，可ke選xuan用yong將jiang膜mo片pian凸tu出chu的de結jie構gou，這zhe樣yang可ke將jiang傳chuan感gan膜mo片pian插cha入ru到dao設she備bei內nei部bu，從cong而er感gan應ying到dao的de介jie質zhi溫wen度du不bu會hui降jiang低di，這zhe樣yang測ce量liang是shi有you保bao障zhang的de，即ji選xuan用yong插cha入ru式shi發fa蘭lan變bian送song器qi。
　　 隔離型變送器有遠傳型和一體型之分。遠傳型即外膜盒與測量膜盒之間用加強毛細管連接
，一般毛細管為3~5米，這樣外膜盒裝在設備上

，內膜盒及變送器可以安裝在便於維護的安裝支架上

；lingyizhongxingshishiwaimoheyubiansongqizuochengyitizhijieyoufalananzhuangzaishebeishang。duiyugelixingyalibiansongqitahaikeyizuochengluowenlianjiexing，jiwaimohehuowaidanxingyuanjiankezaianzhuangluowendeqianmian，zhiyaozaibeiceshebeishanghanjieshangneiluowentutai
，biankejiangbiansongqizhijieningdaoshebeishang，anzhuangfeichangfangbian。
　　 隔離型壓力/差壓變送器的製作複雜，材質要求也較高，所以它的價格通常是普通型的3~4倍。
　　2.2 選型原則
　　 在壓力/差壓變送器的選用上主要依據：以被測介質的性質指標為準
，以節約資金、便於安裝和維護為參考。如果被測介質為高黏度
、易結晶、強腐蝕的，必須選用隔離型變送器。
　　 在(zai)選(xuan)型(xing)時(shi)要(yao)考(kao)慮(lv)被(bei)測(ce)流(liu)體(ti)介(jie)質(zhi)對(dui)膜(mo)盒(he)金(jin)屬(shu)的(de)腐(fu)蝕(shi)

，一(yi)定(ding)要(yao)選(xuan)好(hao)膜(mo)盒(he)材(cai)質(zhi)，否(fou)則(ze)使(shi)用(yong)後(hou)很(hen)短(duan)時(shi)間(jian)就(jiu)會(hui)將(jiang)外(wai)膜(mo)片(pian)腐(fu)蝕(shi)壞(huai)，發(fa)蘭(lan)也(ye)會(hui)被(bei)腐(fu)蝕(shi)壞(huai)造(zao)成(cheng)設(she)備(bei)或(huo)人(ren)身(shen)事(shi)故(gu)，所(suo)以(yi)膜(mo)盒(he)材(cai)質(zhi)的(de)選(xuan)擇(ze)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)。變(bian)送(song)器(qi)的(de)膜(mo)盒(he)材(cai)質(zhi)有(you)普(pu)通(tong)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)、304不鏽鋼、316/316L不鏽鋼、鉭材質等。
　　 在選型時要考慮到被測介質的溫度，如果溫度高，達到200℃~400℃
，要選用高溫型，否則矽油會產生汽化膨脹
，使測量不準確。
　　 在(zai)選(xuan)型(xing)時(shi)要(yao)考(kao)慮(lv)設(she)備(bei)的(de)工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)等(deng)級(ji)
，變(bian)送(song)器(qi)的(de)壓(ya)力(li)等(deng)級(ji)必(bi)須(xu)與(yu)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)相(xiang)符(fu)合(he)。從(cong)經(jing)濟(ji)角(jiao)度(du)上(shang)講(jiang)，外(wai)膜(mo)盒(he)及(ji)插(cha)入(ru)部(bu)分(fen)材(cai)質(zhi)比(bi)較(jiao)重(zhong)要(yao)，要(yao)選(xuan)合(he)適(shi)，但(dan)連(lian)接(jie)發(fa)蘭(lan)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)材(cai)質(zhi)要(yao)求(qiu)，如(ru)選(xuan)用(yong)碳(tan)鋼(gang)、鍍鉻等，這樣會節約很多資金。
　　 隔離型壓力變送器最好選用螺紋連接形式
，這樣既節約資金，安裝也方便。
　　 對dui於yu普pu通tong型xing壓ya力li和he差cha壓ya變bian送song器qi選xuan型xing
，也ye要yao考kao慮lv到dao被bei測ce介jie質zhi的de腐fu蝕shi性xing問wen題ti，但dan使shi用yong的de介jie質zhi溫wen度du可ke以yi不bu予yu考kao慮lv，因yin為wei普pu通tong型xing是shi引yin壓ya到dao表biao內nei，長chang期qi工gong作zuo時shi溫wen度du是shi常chang溫wen，但dan普pu通tong型xing使shi用yong的de維wei護hu量liang要yao比bi隔ge離li型xing大da。首shou先xian是shi保bao溫wen問wen題ti
，氣qi溫wen零ling下xia時shi導dao壓ya管guan會hui結jie冰bing，變bian送song器qi無wu法fa工gong作zuo甚shen至zhi損sun壞huai，這zhe就jiu要yao增zeng加jia伴ban熱re和he保bao溫wen箱xiang等deng裝zhuang置zhi。
　　 congjingjijiaodushanglaijiang，xuanyongbiansongqishi，zhiyaobushiyijiejingjiezhidoukeyicaiyongputongxingbiansongqi，erqieduiyudiyayijiejingjiezhiyekeyijiachuisaojiezhilaijianjieceliang（隻要工藝允許用吹掃液或氣），應用普通型變送器就是要求維護人員多進行定時檢查
，包括各種導壓管是否泄漏、吹掃介質是否正常
、保溫是否良好等
，隻要維護好
，大量使用普通型變送器一次性投資會節約很多。維護時要注意硬件維護和軟維護相結合。
　　 從選用變送器測量範圍上來說，一般變送器都具有一定的量程可調範圍
，最好將使用的量程範圍設定在它量程的1/4~3/4段，這樣精度會有所保證，對於微差壓變送器來說更是重要。實踐中有些應用場合（液位測量）需要對變送器的測量範圍遷移
，根據現場安裝位置計算出測量範圍和遷移量進行遷移
，遷移有正遷移和負遷移之分。
　　 目前
，智能變送器已相當普及，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
，選型時應多考慮。
　　 按an照zhao設she計ji規gui範fan，在zai工gong程cheng設she計ji選xuan型xing中zhong，究jiu竟jing采cai用yong氣qi動dong變bian送song器qi還hai是shi電dian動dong變bian送song器qi
，因yin其qi各ge有you特te長chang，應ying該gai根gen據ju裝zhuang置zhi的de具ju體ti條tiao件jian進jin行xing綜zong合he考kao慮lv和he分fen析xi。以yi下xia幾ji點dian可ke供gong選xuan型xing時shi參can考kao：
　　 ※ 集中操作程度及響應速度；
　　 ※ 是否與DCS計算機操作相配合
；
　　 ※ 經濟性、可靠性及使用維護方麵
；
　　 ※ 安全性（防爆
、停電
、氣源故障等）；
　　 ※ 環境條件及傳輸距離。
　　 一般來說，下列條件以選用氣動變送器為宜：
　　 ※ 自變送器至顯示調節單元間的距離較短，通常以不超過150米較為合適
；
　　 ※ 工藝物料是易燃易爆介質及相對濕度很大的場合
；
　　 ※ 要求儀表投資少
、響應速度要求不快的場合；
　　 ※ 一般中小型企業要求易維修，經濟可靠；
　　 ※ 在以電動儀表為主的大型裝置裏，有些現場調節回路不要求引入中央控製室集中操作。
　　 下列條件以選用電動變送器為宜：
　　 ※ 變送器至顯示調節單元間的距離超過150米以上；
　　 ※ 大型企業要求高度集中管理的中央控製；
　　 ※ 設置有DCS計算機進行控製及管理的對象；
　　 ※ 要求響應速度快，信息處理及運算複雜的場合。
　　 實際中，在現代化生產裝置中都是發揮它們各自的特點進行混合選用的。 　　
　　3． 壓力變送器的選型 　
　　 從物理學角度來看，任何一個物體上受到的壓力都包括大氣壓力和被測介質的壓力（一般稱為表壓）兩部分。作用在被測物體上的這兩部分壓力總和稱為絕對壓力。
　　 P絕=P表 + 大氣壓
　　 celiangjueduiyalideyibiaochengweijueyabiao。duiyuputongdegongyeyalibiaoceliangdedoushibiaoyazhi


，yejiushijueduiyaliyudaqiyadeyachazhi。dangjueduiyalidayudaqiyazhishicededebiaoyazhiweizhengzhi，chengweizhengbiaoya；當絕對壓力小於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。
　　 ⑴ 為了保證壓力測量精度，最小壓力測量值應高於壓力表測量量程的1/3；
　　 ⑵ 對需遠距離測量或測量精度要求較高的場合，應選用壓力傳感器或壓力變送器；
　　 ⑶ 在測量精度要求不高時，可選擇電阻式或電感式
、霍爾效應式遠傳壓力變送器

；
　　 ⑷ 氣動基地式壓力指示調節器適宜做就地壓力指示調節；
　　 ⑸ 壓力變送器、壓力開關應根據安裝場所的防爆要求合理選擇。 　　
　　4．差壓變送器的選型 　　
　　 差壓變送器根據以下幾點選型：
　　⑴ 測量範圍
、需要的精度及測量功能；
　　⑵ 測量儀表麵對的環境，如石油化工的工業環境，有可熱（有毒）和爆炸危險氣氛的存在
，
　　有較高的環境溫度等
；
　　⑶ 被測介質的物理化學性質和狀態，如強酸
、強堿
、粘稠
、易凝固結晶和汽化等工況；
　　⑷ 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
　　常生產時，氣相和液相濃度和密度的變化；
　　⑸ 被測對象容器的結構、形狀、尺寸、容器內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；
　　⑹ 其它要求，如環保及衛生等要求
；
　　⑺ 工程儀表選型要有統一的考慮，要求盡可能地減少規格品種，減少備品備件
，以利管理；
　　⑻ 實際的工藝情況：
　　 ① 考慮被測對象是屬於哪一類設備。如槽、罐類，槽的容積較小
，測量的範圍不會太大，罐的容積較大，測量的範圍可能較大；
　　 ② 要看介質的物化性質及潔淨程度，首選常規的差壓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；
　　 ③ 對有些懸浮物
、泡沫等介質可用單發蘭式差壓變送器。有些易析出、易結晶的用插入式雙發蘭差壓變送器；
　　 ④ 對高黏度介質的液位及高壓設備的液位

，由於設備無法開孔，可選用放射液位計來測量
；
　　 ⑤ 除了測量方法上和技術上問題以外，還有儀表的投資問題。
　　綜上所述，變送器的選型
，技術上要可行，經濟上要合理，管理上要方便。

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