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為您的應(yīng)用選擇合適的壓力變送器6重要提示
來(lái)源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2018-12-15 08:54:29【小中大】
壓力測(cè)量的各種潛在應(yīng)用和安裝位置意味著很難設(shè)置任何硬性和快速的規(guī)則。在本文中，英國(guó)上海自動(dòng)化儀表有限公司測(cè)量與分析公司壓力與工藝流程產(chǎn)品經(jīng)理David Bowers就一些基本指南提出建議，這些指導(dǎo)原則將有助于塑造和縮小最終選擇的壓力測(cè)量設(shè)備。
1、傳感器或變送器？
第一階段是選擇換能器還是變送器。雖然這些術(shù)語(yǔ)經(jīng)常混淆，但傳感器和變送器設(shè)備之間存在一些差異。
換能器響應(yīng)施加或壓差的變化產(chǎn)生低電平電子信號(hào)。與變送器一樣，換能器具有內(nèi)部傳感器，可將施加的力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從中可以得出測(cè)量結(jié)果。
傳感器通常不適用于許多工業(yè)應(yīng)用中典型的惡劣環(huán)境。傳感器主體通常較小，不易安裝在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)管道上。與設(shè)計(jì)用于工業(yè)應(yīng)用的變送器相比，大多數(shù)壓力傳感器要么適用于小眾應(yīng)用，要么用于實(shí)驗(yàn)室。
傳感器具有許多缺點(diǎn)，使得它們通常不適合在工業(yè)環(huán)境中廣泛使用。例如，它們通常最適合于非常容納的環(huán)境，其中沒(méi)有水或灰塵進(jìn)入的風(fēng)險(xiǎn)。它們通常也很難受到過(guò)程條件突然變化引起的過(guò)壓或損壞的影響。
除了不那么堅(jiān)固之外，傳感器缺乏足夠的能量來(lái)傳輸信號(hào)，傳輸距離與傳輸器相同。此外，還有更廣泛的溫度變送器經(jīng)過(guò)認(rèn)證，可用于危險(xiǎn)區(qū)域和極端溫度和濕度的區(qū)域。
與變送器相比，大多數(shù)換能器還提供非常有限的可調(diào)節(jié)性并且具有較差的穩(wěn)定性和測(cè)量精度。它們針對(duì)過(guò)程或環(huán)境條件（例如溫度）的變化提供有限補(bǔ)償，并且通常是固定范圍設(shè)備，其僅可在設(shè)定范圍內(nèi)測(cè)量。
另一方面，用于測(cè)量壓力或差壓的變送器包括兩個(gè)基本部件。直接或間接與過(guò)程接觸的主要元件收集測(cè)量值，而輔助電子設(shè)備包將主要元件的輸出轉(zhuǎn)換為通信信號(hào)，使其能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)4-20mA直流輸出信號(hào)。
這些二次電子設(shè)備非常復(fù)雜，并且執(zhí)行許多傳感器無(wú)法完成的功能。例如，可以在轉(zhuǎn)換成4-20mA信號(hào)之前自動(dòng)補(bǔ)償由主傳感器測(cè)量的過(guò)程或環(huán)境條件的變化。其他功能包括用于流量應(yīng)用的平方根提取，累加器和反向流量輸出功能。
這可以最大限度地減少不必要的測(cè)量誤差，并為變送器提供非常穩(wěn)定 操作員還可以在一系列輸入壓力下校準(zhǔn)變送器，從而可以使用一個(gè)單元測(cè)量一系列跨距。變量壓力變送器通過(guò)減少設(shè)備數(shù)量和減少所需的電纜和I / O設(shè)備數(shù)量，顯著降低了安裝成本
2、考慮您的操作環(huán)境
現(xiàn)代壓力變送器應(yīng)能夠舒適地處理不利的溫度，濕度和振動(dòng)條件，前提是它們符合設(shè)計(jì)規(guī)范限制。最大限度地減少這些條件的影響將有助于最大化變送器的使用壽命。一個(gè)。溫度大多數(shù)電子變送器適用于從-20°C至-40°C的低溫到60°C至85°C的高溫環(huán)境條件，但某些類型的情況可能并非總是如此，例如特殊填充已為變送器指定了材料。
應(yīng)用程序的環(huán)境溫度條件會(huì)顯著影響變送器的精度。這不僅包括安裝位置的固有背景溫度，還包括工藝產(chǎn)生的熱量或周圍工藝設(shè)備和管道輻射的熱量。
高溫會(huì)產(chǎn)生不利影響，可能導(dǎo)致部件過(guò)早失效。超過(guò)設(shè)備的參數(shù)會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生重大影響。例如，低溫會(huì)導(dǎo)致填充流體變得更粘稠，而高溫會(huì)導(dǎo)致填充流體蒸發(fā)。環(huán)境溫度和壓力的變化也會(huì)產(chǎn)生影響，特別是如果變送器的校準(zhǔn)跨度是其上限范圍的一小部分。
為了克服這些問(wèn)題，理想情況下，變送器的溫度應(yīng)保持盡可能接近室溫，以達(dá)到最大的預(yù)期壽命。在室外安裝變送器時(shí)也需要仔細(xì)考慮。諸如直射陽(yáng)光或大風(fēng)之類的大氣條件會(huì)導(dǎo)致變送器的加熱或冷卻，這會(huì)對(duì)其操作產(chǎn)生不利影響。
濕度條件引起的蒸汽有時(shí)會(huì)穿透變送器外殼并攻擊敏感組件。長(zhǎng)時(shí)間暴露在高濕度下也會(huì)導(dǎo)致變送器外殼和安裝件腐蝕。變送器外殼設(shè)計(jì)用于保護(hù)電氣元件免受濕氣引起的濕氣侵入。
但是，如果在調(diào)試，操作或維護(hù)期間拆下外殼蓋，即使具有防潮或防水應(yīng)用的IP等級(jí)的外殼也會(huì)遇到問(wèn)題。
一些制造商采用各種方法，例如使用灌封材料來(lái)保護(hù)變送器電子設(shè)備免受濕氣影響 雖然它們可以延遲濕度問(wèn)題，但這些方法不能提供長(zhǎng)期解決方案。唯一真正的防潮措施是將變送器外殼密封。
3、振動(dòng)
避免在長(zhǎng)時(shí)間或不必要的振動(dòng)水平的區(qū)域安裝變送器，因?yàn)檫@會(huì)縮短變送器的使用壽命。為防止因振動(dòng)引起的潛在損壞或故障，變送器應(yīng)安裝在一個(gè)過(guò)程運(yùn)行時(shí)不受振動(dòng)影響的位置。使用遠(yuǎn)程密封件有助于保護(hù)壓力變送器的性能，使其免受惡劣或潛在破壞性工藝條件的影響
4、兩線，數(shù)字還是無(wú)線？
存在許多不同類型的變送器，每個(gè)變送器使用不同的技術(shù)來(lái)發(fā)射信號(hào)。變送器的作用是放大和調(diào)節(jié)信號(hào)，使其可以長(zhǎng)距離傳輸?shù)娇刂剖一蛑甘酒鳎涗浧骱涂刂破鞯缺镜卦O(shè)備，而不會(huì)發(fā)生惡化或干擾。
對(duì)于大多數(shù)容易獲得電源的應(yīng)用而言，使用4-20mA電流來(lái)操作其電路和中繼信號(hào)的雙線變送器通常是最實(shí)用的選擇。由于電流受到保護(hù)以免受沿線改變電阻的影響，因此可以長(zhǎng)距離傳遞信號(hào)。
在傳輸準(zhǔn)確數(shù)據(jù)或大量數(shù)據(jù)（如診斷信息）至關(guān)重要的情況下，最佳選擇可能是選擇數(shù)字變送器。數(shù)字信號(hào)傳輸允許在儀器和控制室之間傳遞更多數(shù)據(jù)。
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，如基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線和Profibus PA（用于過(guò)程自動(dòng)化）和DP（用于離散或工廠自動(dòng)化），使數(shù)據(jù)能夠快速傳遞到控制室，控制系統(tǒng)可以使用它來(lái)做出明智和立即的操作和管理決策。
壓力變送器為任何使用有線設(shè)備不經(jīng)濟(jì)或不切實(shí)際的應(yīng)用提供理想的解決方案。遠(yuǎn)距離詢問(wèn)距離最遠(yuǎn)200米的無(wú)線設(shè)備的能力還消除了操作員和維護(hù)人員必須訪問(wèn)可能不安全的區(qū)域的需要，例如在列上的高處。
由于布線和安裝成本占設(shè)備總成本的近50％，因此盡可能使用無(wú)線設(shè)備具有財(cái)務(wù)和技術(shù)意義。過(guò)去，無(wú)線設(shè)備主要局限于遠(yuǎn)程設(shè)施中的專業(yè)應(yīng)用，例如配水或石油和天然氣。然而，壓力變送器協(xié)議的到來(lái)意味著工業(yè)現(xiàn)在擁有一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，使無(wú)線儀器能夠在整個(gè)工廠網(wǎng)絡(luò)中傳遞大量標(biāo)準(zhǔn)化信息。
可靠性至關(guān)重要，壓力變送器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)狀架構(gòu)提供了一種強(qiáng)大的解決方案，可以重新路由信息以繞過(guò)故障節(jié)點(diǎn)并提供安全服務(wù)。
5、該應(yīng)用是否有害？
任何電子儀器都存儲(chǔ)電能或是電能源。在某些情況下，這種能量如果被排出，可以點(diǎn)燃可能存在的任何可燃?xì)怏w，可燃粉塵和可燃纖維的累積混合物。
將任何電子壓力變送器放置在危險(xiǎn)或潛在危險(xiǎn)場(chǎng)所時(shí)，需要小心。需要仔細(xì)分析在正常操作條件和/或故障條件下可能出現(xiàn)的情況。還需要注意防止可能存在的任何危險(xiǎn)氣體點(diǎn)燃。各種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如ATEX，F(xiàn)M，IEC，INMETRO，GOST，NEPSI和SAA，都規(guī)定了評(píng)估危險(xiǎn)環(huán)境所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)的各種措施，以及為降低點(diǎn)火風(fēng)險(xiǎn)而需要采取的措施。
你需要遠(yuǎn)程密封嗎？
遠(yuǎn)程密封件用于將壓力變送器與可能縮短其使用壽命或顯著影響其性能的條件隔離。
包括變送器主體，毛細(xì)管和包含液體填充隔膜的密封元件，可根據(jù)手頭的應(yīng)用定制遠(yuǎn)程密封。因此，它們是一系列壓力測(cè)量應(yīng)用的理想選擇，這些應(yīng)用涉及以下工藝流體：
?高腐蝕性
?臟，粘稠或含有固體，可能阻塞或污染脈沖線
?可能在脈沖管線或變送器體內(nèi)凝固
?極端溫度
它們還在需要加工濕潤(rùn)材料的應(yīng)用中提供解決方案，例如PTFE防粘涂層，或用于高腐蝕性流體的材料，例如哈氏合金。使這種材料制造的整個(gè)壓力變送器非常昂貴。由于只有與過(guò)程接觸的部件需要由這些材料制成，因此遠(yuǎn)程密封可以幫助大大降低這種成本。
遠(yuǎn)程密封變送器還可以為衛(wèi)生過(guò)程提供理想的解決方案，例如在制藥和食品和飲料行業(yè)中，其中可能不希望使壓力測(cè)量裝置與產(chǎn)品直接接觸。
6、您還想測(cè)量什么？
對(duì)于涉及經(jīng)受快速密度變化的氣體或流體的測(cè)量的某些應(yīng)用，使用多變量壓力變送器裝置可能是有利的。這些設(shè)備提供了一種組合解決方案，用于測(cè)量液體，蒸汽或氣體的流量，具有絕對(duì)壓力和溫度補(bǔ)償，是計(jì)算流量密度變化的理想選擇。
以前，計(jì)算流密度的主要方法包括根據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)條件得出測(cè)量結(jié)果。雖然對(duì)于工藝條件中具有恒定或相對(duì)較小偏差的應(yīng)用來(lái)說(shuō)很好，但對(duì)于需要高精度測(cè)量或可能發(fā)生流動(dòng)介質(zhì)波動(dòng)的安裝，這種方法效果較差。
例如，上海自動(dòng)化儀表有限公司的多變量變送器，將多個(gè)測(cè)量組合到一個(gè)設(shè)備中，使用戶能夠?yàn)槠鋺?yīng)用選擇適當(dāng)?shù)木龋秶鷱?.04％到0.075％。
將多種形式的測(cè)量結(jié)合到一個(gè)單元中，以及將信號(hào)轉(zhuǎn)換器用作流量計(jì)算機(jī)的能力，還可以通過(guò)減少設(shè)備數(shù)量和減少布線量來(lái)顯著降低安裝成本，并且需要O設(shè)備。
總結(jié)
在壓力測(cè)量方面，從一開(kāi)始就選擇合適的設(shè)備會(huì)對(duì)精度和性能產(chǎn)生重大影響。上海自動(dòng)化儀表有限公司在全球各種工業(yè)應(yīng)用中生產(chǎn)和供應(yīng)壓力測(cè)量解決方案方面擁有豐富經(jīng)驗(yàn)。
如需了解更多產(chǎn)品詳細(xì)信息，可咨詢上海自動(dòng)化儀表有限公司分廠導(dǎo)航里的上海自動(dòng)化儀表四廠欄目頻道。
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