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壓力變送器選型注意那幾點(diǎn)?取壓點(diǎn)需符合要求
壓力變送器是直接與被測介質(zhì)接觸的現(xiàn)場儀表,通常使用在高溫、低溫、腐蝕、振動(dòng)、沖擊等環(huán)境中工作,因此壓力變送器選型時(shí),除了要考慮測量范圍與精度等一般儀表需要考慮的內(nèi)容外,工作環(huán)境與被測介質(zhì)等也是重要的指標(biāo)之一。
壓力變送器的原理:將水壓這種壓力的力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流(4-20mA)這樣的電子信號(hào)壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系,一般是正比關(guān)系。所以,變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大由此得出一個(gè)壓力和電壓或電流的關(guān)系式壓力變送器的被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室,低壓室壓力采用大氣壓或真空,作用在δ元(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上,通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。
總體而言,壓力變送器的選型,變送器要測量什么樣的壓力,先確定系統(tǒng)中要確認(rèn)測量壓力的最大值,主要選型時(shí)需考慮以下幾點(diǎn):
測量范圍:一般壓力(差壓)變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍,最好將使用的量程范圍設(shè)定在它量程的1/3~2/3段,這樣精度會(huì)有所保證,對(duì)于微差壓變送器來說更是重要。確定系統(tǒng)中測量壓力的最大值,一般而言需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中,尤其是水壓測量和加工處理中,有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng),這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。于是可以用一個(gè)緩沖器來降低壓力毛刺,但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。
變送器需要多大的精度:決定精度的有,非線性,遲滯性,機(jī)電商務(wù)網(wǎng)非重復(fù)性,溫度、零點(diǎn)偏置刻度,溫度的影響。精度等級(jí):精度是任何過程測量設(shè)備的關(guān)鍵性能指標(biāo),也是設(shè)備選型和維護(hù)需要考慮的一個(gè)重要因素。根據(jù)測壓范圍,根據(jù)工藝上允許的最大絕對(duì)誤差,先選出量程,再根據(jù)工藝上允許的最大絕對(duì)誤差,計(jì)算出儀表允許的最大引用誤差,去掉±號(hào)和%,其數(shù)值就是精度。若沒有這個(gè)等級(jí),就靠精度等級(jí)(往高精度靠)。壓力(差壓)變送器在各個(gè)國家所標(biāo)的精度等級(jí)是不一樣的。標(biāo)的精度是傳感器在線性度最好的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的10%~90%之間的精度;而歐洲標(biāo)的精度,則是線性度最不好的部分,也就是我們通常所說的測量反的0~10%以及90%~100%之間的精度。如歐洲標(biāo)的精度為1%,則在中國標(biāo)的精度就為0.5%。
目前,絕大部分壓力差壓變送器的精度指標(biāo)為0.1%或0.075%,高精度指標(biāo)為0.05%或0.025%。但是上面提到的精度只是由壓力差壓變送器制造廠提供的指標(biāo),在用戶生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用時(shí),如果用整體性能誤差來表述的話,只有極小部分現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用時(shí)的整體性能誤差可能達(dá)到制造廠提供的指標(biāo),大多數(shù)情況下兩者相去甚遠(yuǎn)。實(shí)際應(yīng)用中影響精度因素主要包括量程比影響、溫度對(duì)零點(diǎn)的影響、溫度對(duì)量程的影響、靜壓對(duì)零點(diǎn)的影響、靜壓對(duì)量程的影響,其中壓力變送器只需要考慮溫度和量程比的影響,而差壓變送器需要考慮全部影響。
除此之外,影響精度的因素還包括電源影響、震動(dòng)影響、安裝位置影響等,但這些因素相對(duì)影響小,需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行考慮。
變送器要測量什么樣的壓力:先確定系統(tǒng)中要確認(rèn)測量壓力的最大值測量介質(zhì):如果測量的是相對(duì)比較清潔的流體,就直接采用標(biāo)準(zhǔn)的壓力變送器就可以了。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場合,必須選用隔離型變送器。存選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)膜盒金屬的腐蝕,一定要選好膜盒材質(zhì),否則使用后很短時(shí)問就會(huì)將外膜片腐蝕壞,法蘭也會(huì)被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事故。變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。
接液材質(zhì):一般的壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316不銹鋼,如果測量介質(zhì)對(duì)316不銹鋼沒有腐蝕性,那么基本上所有的壓力變送器都適合對(duì)介質(zhì)壓力的測量。
如果測量介質(zhì)對(duì)316不銹鋼有腐蝕性,那么就要采用化學(xué)密封,這樣不但起到可以測量介質(zhì)的壓力,也可以有效的阻止介質(zhì)與壓力變送器的接液部分的接觸,從而起到保護(hù)壓力變送器,延長了壓力變送器的壽命。
介質(zhì)溫度:由十壓力變送器的信號(hào)是通過電予線路部分轉(zhuǎn)換的,所以一般情況下,壓力變送器的測量介質(zhì)溫度為-30到+100度,如果溫度過高,一般采用的是冷凝彎來冷卻介質(zhì)。
輸出信號(hào):目前由于各種采集的需要,現(xiàn)在市場上壓力變送器的輸出信號(hào)有很多種。主要4~20mA、0~20mA、0~10V、0~5V等等。但是比較常用的是420mA和0~10V兩種。上面列舉的這些輸出信號(hào)中,只有4~20mA為兩線制包含接地或屏蔽線),其他的均為三線制。
其他:實(shí)踐中有些應(yīng)用場合(液位測量)需要對(duì)變送器的測量范圍遷移,根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計(jì)算出測量范圍和遷移量進(jìn)行遷移。目前,智能變送器已相當(dāng)普及,其特點(diǎn)是精度高、可調(diào)范圍大,而且調(diào)整非常方便,穩(wěn)定性好,選型時(shí)應(yīng)多考慮。此外,壓力(差壓)變送器的過程連接接口,以及壓力變送器的供電電壓,如果在特殊的場合下使用,還要考慮防爆以及防護(hù)等級(jí)。
給壓力變送器選取壓點(diǎn)應(yīng)符合以下幾個(gè)要求:
1、測量氣體壓力時(shí),取壓點(diǎn)應(yīng)在工藝管道的上半部。
2、測量液體壓力時(shí),取壓點(diǎn)應(yīng)在工藝管道的下半部與工藝管道的水平中心線成0ο~45ο夾角的范圍內(nèi)。
3、測量蒸汽壓力時(shí),取壓點(diǎn)取在工藝管道的上半部以及下半部與工藝管道水平中心線成0度~45度夾角的范圍內(nèi)。
4、壓力取源部件的安裝位置,應(yīng)選擇在工藝介質(zhì)流束穩(wěn)定的管段。
5、壓力取源部件與溫度取源部件在同一管道上時(shí),壓力取源部件應(yīng)安裝在溫度取源件的上游側(cè)。
6、壓力取源部件的端部不應(yīng)超出工藝設(shè)備和工藝管道的內(nèi)壁。
7、在垂直工藝管道上測量帶有灰塵、固體顆;虺恋砦锏然鞚峤橘|(zhì)的壓力時(shí),取源部件應(yīng)傾斜向上安裝,與水平線的夾角應(yīng)大于30度,在水平工藝管道上宜順流束成銳角安裝。
8、壓力變送器安裝位置應(yīng)光線充足,操作和維護(hù)方便,不宜安裝在振動(dòng)、潮濕、高溫、有腐蝕性和強(qiáng)磁場干擾的地方。
9、壓力變送器安裝位置應(yīng)盡可能靠近取源部件。測量低壓的變送器的安裝高度宜與取壓點(diǎn)高度一致,尤其是測量液體介質(zhì)和可凝性氣體介質(zhì)。
10、測量氣體介質(zhì)壓力時(shí),變送器安裝位置宜高于取壓點(diǎn),測量液體或蒸汽壓力時(shí),變送器安裝位置宜低于取壓點(diǎn),目的在于減少排氣、排液附加設(shè)施。
壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。壓力變送器是用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力,然后將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成4~20mADC信號(hào)輸出。
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