壓力儀器儀表在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都有著非常廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,壓力是一個(gè)非常重要的參數(shù)。壓力、溫度、流量一起并稱為工業(yè)自動(dòng)化控制三大要素。
因此,為保證壓力變送器的合理、可靠應(yīng)用,必須合理選型、正確安裝。
壓力變送器的選型
1、壓力變送器要測(cè)量什么樣的壓力
先確定系統(tǒng)中測(cè)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(cè)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。
持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定最大值會(huì)縮短傳感器的壽命,這樣做還會(huì)使精度下降。于是可以用一個(gè)緩沖器來(lái)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。
2、什么樣的壓力介質(zhì)
黏性液體、泥漿會(huì)堵上壓力接口,溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)不會(huì)破壞變送器中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。
以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。
3、壓力變送器需要多大的精度
決定精度的有,非線性,遲滯性,非重復(fù)性,溫度、零點(diǎn)偏置刻度,溫度的影響。但主要由非線性,遲滯性,非重復(fù)性,精度越高,價(jià)格也就越高。
4、變送器的溫度范圍
通常一個(gè)變送器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫確段,其中一個(gè)溫度段是正常工作溫度,另外一個(gè)是溫度補(bǔ)償范圍,正常工作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時(shí)候的溫度范圍,在超出溫度補(bǔ)償范圍時(shí)可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。
溫度補(bǔ)償范圍是一個(gè)比工作溫度范圍小的典型范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)工作變送器肯定會(huì)達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出,一是零點(diǎn)漂移,二是影響滿量程輸出。
如:滿量程的 /-X%/℃,讀數(shù)的 /-X%/℃,在超出溫度范圍時(shí)滿量程的 /-X%,在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)讀數(shù)的 /-X%,如果沒(méi)有這些參數(shù),會(huì)導(dǎo)至在使用中的不確定性。
變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的,還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時(shí)最復(fù)雜的一部分。
5、需要得到怎樣的輸出信號(hào)
mV、V、mA及頻率輸出數(shù)字輸出,選擇怎樣的輸出取決于多種因素,包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離,是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號(hào),是否需要放大器,放大器的位置等。
對(duì)于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設(shè)備采用mA輸出的變送器較為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法。
如果需要將輸出信號(hào)放大,采用具有內(nèi)置放大的變送器。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸或存在較強(qiáng)的電子干擾信號(hào)采用mA級(jí)輸出或頻率輸出。
如果在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外還要考慮到特殊的保護(hù)或過(guò)濾器。
6、選擇怎樣的勵(lì)磁電壓
輸出信號(hào)的類(lèi)型決定選擇怎么樣的勵(lì)磁電壓。許多變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置,因此其電源電壓范圍較大。
有些變送器是定量配置,需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓,因此,工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器,選擇傳送器時(shí)要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價(jià)。
7、是否需要具備互換性的變送器
確定所需的變送器是否能夠適應(yīng)多個(gè)使用系統(tǒng)。一般來(lái)講這一點(diǎn)很重要,尤其是對(duì)于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中那么客戶用來(lái)校準(zhǔn)的花銷(xiāo)是相當(dāng)大的。
如果產(chǎn)品具有良好的互換性,那么即使改變所用的變送器也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效果。
8、變送器超時(shí)工作后需要保持穩(wěn)定度
大部分變送器在經(jīng)過(guò)超額工作后會(huì)產(chǎn)生“漂移”,因此很有必要在購(gòu)買(mǎi)前了解變送器的穩(wěn)定性,這種預(yù)先的工作能減少將來(lái)使用中會(huì)出現(xiàn)的種種麻煩。
9、變送器的封裝
變送器的封裝,往往容易忽略是它的機(jī)架,然而這一點(diǎn)在以后使用中會(huì)逐漸暴露出其缺點(diǎn)。
在選購(gòu)變送器時(shí)一定要考慮到將來(lái)變送器的工作環(huán)境,濕度如何,怎樣安裝變送器,會(huì)不會(huì)有強(qiáng)烈的撞擊或振動(dòng)等。
壓力變送器是一種將壓力轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)信號(hào)或電動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備。
它能將測(cè)壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)(如4~20mADC等),以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。
氣溫降低,容易導(dǎo)致壓力變送器關(guān)鍵部位損壞,這就需要在低溫下使用壓力變送器的正確使用方法,做好防凍措施。
1、伴熱
對(duì)壓力變送器的保溫使用伴熱時(shí),一般包括蒸汽伴熱和電伴熱兩種。蒸汽伴熱指的是通過(guò)管道的綁定,注入蒸汽等熱氣對(duì)壓力變送器進(jìn)行保溫的方法。
在使用這種伴熱方法時(shí),應(yīng)注意管道的長(zhǎng)度,不宜太長(zhǎng)也不宜太短。
在施工完畢后,必須對(duì)其進(jìn)行試壓測(cè)試才能用于正式的儀表保溫工作。在冬季時(shí),需定期對(duì)管道、溫度進(jìn)行檢查控制。
電伴熱指的是通過(guò)伴熱介質(zhì)散發(fā)出熱量,用來(lái)補(bǔ)充被伴熱管道的熱量損失,從而達(dá)到壓力變送器保溫的效果。
2、保溫箱的設(shè)置
指的是用保溫箱對(duì)壓力變送器進(jìn)行包裹,然后通過(guò)保溫箱內(nèi)的保溫元件進(jìn)行溫度控制的過(guò)程。
這一過(guò)程中,需要注意的一點(diǎn)就是,電源的控制要得當(dāng),保證保溫箱內(nèi)溫度的適宜。
電加熱電纜的使用
這是一種新型的壓力變送器的保溫方式,它的工作原理就是將電纜纏繞于壓力變送器的殼體上后,再對(duì)其進(jìn)行通電,當(dāng)電流轉(zhuǎn)化為熱能時(shí),也就達(dá)到了對(duì)壓力變送器的保溫效果。
由于冬季氣溫低下,極容易造成壓力變送器外殼的損壞或引壓口內(nèi)液體的結(jié)冰現(xiàn)象。所以,必須做好壓力變送器的保溫措施。
當(dāng)對(duì)壓力變送器進(jìn)行保溫時(shí),應(yīng)盡量采用人力檢查的方法對(duì)保溫情況進(jìn)行檢測(cè),防止事故的發(fā)生。
在諸類(lèi)儀表中,變送器的應(yīng)用廣泛、比較普遍,變送器大體分為壓力變送器和差壓變送器。
變送器常用來(lái)測(cè)量壓力、差壓、真空、液位等。
變送器有兩線制(電流信號(hào))和三線制(電壓信號(hào))之分,兩線制(電流信號(hào))變送器尤多;
有智能和非智能之分,智能變送器漸多;有氣動(dòng)和電動(dòng)之分,電動(dòng)變送器居多;
另外,按應(yīng)用場(chǎng)合有本安型和隔爆型之分;在選型時(shí),要根據(jù)自己的需求進(jìn)行相應(yīng)的選擇。
壓力傳感器使用過(guò)程應(yīng)注意考慮下列情況:
1、防止變送器與腐蝕性或過(guò)熱的介質(zhì)接觸;
2、防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積;
3、測(cè)量液體壓力時(shí),取壓口應(yīng)開(kāi)在流程管道側(cè)面,以避免沉淀積渣;
4、測(cè)量氣體壓力時(shí),取壓口應(yīng)開(kāi)在流程管道頂端;
并且變送器也應(yīng)安裝在流程管道上部,以便積累的液體容易注入流程管道中;
5、導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動(dòng)小的地方;
6、測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí),需接加緩沖管(盤(pán)管)等冷凝器,不應(yīng)使變送器的工作溫度超過(guò)極限;
7、冬季發(fā)生冰凍時(shí),安裝在室外的變送器必需采取防凍措施,避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹,導(dǎo)至傳感器損壞;
8、測(cè)量液體壓力時(shí),變送器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊(水錘現(xiàn)象),以免傳感器過(guò)壓損壞;
9、接線時(shí),將電纜穿過(guò)防水接頭(附件)或繞性管并擰緊密封螺帽,以防雨水等通過(guò)電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi)。