一、壓力變送器的概述變送器在化工行業(yè)中有著 的應(yīng)用,，尤其是壓力變送 器占據(jù)了較大比例,。以燒堿為例，擁有丙烯一 環(huán)氧丙烷 一聚醚 和甲醇一1,、4丁二醇 一 聚對苯二 甲酸(Acerbity)丁二醇酯 兩條主產(chǎn)業(yè)鏈,，壓力變送器在遠(yuǎn)傳測量(cè liáng)儀表中占比約為40 ％，主要應(yīng)用于壓力,、差 壓,、液位、流量等測量領(lǐng)域（domain）,，在生產(chǎn)中作為過程測量,、過程 控制和過程聯(lián)鎖等的檢測儀表。根據(jù)環(huán)境條件,、應(yīng)用工況,、安裝條件、介質(zhì)特性,、經(jīng)濟(jì)性的不同,，對變送器的選型具有 不同的要求(demand)。壓力變送器以下簡稱變送器,。

  二,、壓力（pressure）變送器的類型2．1 按測量對象來劃分壓力分為壓力、表壓,、差壓三種。壓力變送器廠家是由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器,。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時,，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比,，故兩側(cè)電容量就不等,，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號,。變送器按測量壓 力對象的不同,，可分為壓力變送器 ,、壓力變送 器、差壓變送器三種,。壓力即參照壓力為真空時所測量的壓力值 ,； 表壓即參照壓力為當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫r，所測量的壓力值,，表壓為負(fù) 值時稱為負(fù)壓力或真空度,；差壓即測量兩個壓力之差，對于變送器 而言,，即變送器上有兩種感壓膜盒 ,，稱 為正負(fù)壓 室，變送器通過對正負(fù)壓室兩端測量的壓力值進(jìn)行計算得出兩者 的差壓值 ,。2 ．2 按膜盒制作結(jié)構(gòu)來劃分變送器按膜盒制作結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分類,， 可分為普通型和隔離式 。 普通型變送器即其測量膜盒只有一個,，直接感受被測介質(zhì)的壓力或差壓,。而隔離式變送器則由普通型的內(nèi)膜盒和直接感壓的外膜盒組成，外膜盒感壓后通過一種穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定,；沒有變動)液 將壓力傳遞至 內(nèi)膜盒上,，從而實現(xiàn)壓力的測量。隔離式變送器常用的為法蘭式安裝,，也可作成螺紋連接型,，法蘭連接隔離式變送器又可分為平膜 片和 凸膜 片型。從安裝形式上 ,，隔離式變送器可分為一體式直接安裝型和遠(yuǎn)傳安裝密封型Ⅲ,。在使用環(huán)境較好，易接近的場合,，可選用直接安裝型變送器,。遠(yuǎn)傳型即外膜盒與內(nèi)膜盒間通過毛細(xì)管進(jìn)行連接。

  三,、壓力變送器的應(yīng)用領(lǐng)域及選型根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域,、工藝管道（Conduit）和設(shè)備結(jié)構(gòu)、開孔情況,、安裝位置的不同,， 變送器的選型也不同。壓力變送器廠家是用于測量液體,、氣體或蒸汽的液位,、密度和壓力，然后將壓力信號轉(zhuǎn)變成4～20mADC信號輸出。由于變送器的類型較多,，應(yīng)用面廣,，故在變送器選型，尤其是在備品備件變送器選型上,，建議按通用性,、適用范圍廣等原則來統(tǒng)一考量，以減少備品備件的庫存數(shù)量,。3 ．1壓力變送器在壓力測量領(lǐng)域的類型選擇在壓力測量上選用的變送器有壓力變送器,、高壓力變送器 和壓力變送器、單法蘭隔膜密封式壓力變送器 ,。根據(jù)測量安裝方式的不同,，壓力、高壓力和壓力變送器可分為管道直連式安裝和導(dǎo)壓管取壓安裝兩種安裝類型,。對于微小壓力工況,，直接測量壓力可能存在測量波動(wave)不穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)的情況,，根據(jù) 《自動化儀表選型設(shè)計規(guī) 范》HG／T 20507—2014中的5．3．1,，測量微小壓力 時，宜選用差壓變送器 ,。3． 2 壓力變送器在差壓,、液位測量領(lǐng)域的類型選擇差壓測量即通過差壓變送器測量正負(fù)壓室的壓力差進(jìn)行計算得出差壓值。在液位測量領(lǐng)域中,，可通過測壓力或差壓的方式來間接測得液位 ,。測量介質(zhì)特性（characteristic）和安裝方式的不同，液位測量選用的差壓變送器有差壓變送器 ,、高差壓變送器 ,、法蘭安裝式差壓變送器、隔膜密封式雙法蘭差 壓變送器等 ,。常壓容器（vessel）液位測量常壓容器與大氣連通,，P一 即等于大氣壓，可直接選用壓力變送器或單法蘭隔膜密封式壓力變送器來進(jìn)行測量,，如選用差壓變送器則負(fù)壓室直接通大氣不需連接 ,。根據(jù)液柱壓強(qiáng)公式 P=pg h，△=P+ -P-：p1gh式中,， △ 變送器正,、負(fù)壓室之間的壓差：p ——在設(shè)計溫度和壓力下，被測容器內(nèi)的介質(zhì)密度,，k g／ m3：h——測量液位 ，m。密閉容器液位測量常壓容器的密負(fù)壓室可能存在氣相揮發(fā),，或是容器部進(jìn)行氮封,，如選用法蘭安裝式差壓變送器則負(fù)壓室需引導(dǎo)壓管連接，如選用隔膜密封式變送器,，則正負(fù)壓室均使用遠(yuǎn)傳法蘭連接 ,。△P=P+ 一P- ：p1gh+D2g 式中,， 被測容器正,、負(fù)取壓點(diǎn)之間的高度，m：p ——在設(shè)計溫度和壓力下,，被測容器內(nèi)液體上部氣體介的質(zhì)密度,，k g／ m3。注：由于智能變送器可通過手操器進(jìn)行零點(diǎn)遷移操作,，在這里不考慮由于安裝引起的零點(diǎn)漂移問題,。這里也暫不考慮由于變送器安裝位置與液位零點(diǎn)不在同一高度而產(chǎn)生的 毛細(xì)管內(nèi)硅油的壓差影響。敞開水池敞開水池一般采用投用入液位計較為經(jīng)濟(jì),， 但對于水池底部有污泥的工況,，使用投入式液位計可能存在維護(hù)量較大的問題， 此情況下也可選用單法蘭密封隔膜式壓力變送器進(jìn)行液位測量,。3 ．3 壓力變送器在流量測量領(lǐng)域的類型選擇壓力變送器在流量中,，一般使用差壓變送器，與孔板,、阿牛巴,、文丘里等節(jié)流裝置配套使用實現(xiàn)流量測量，差壓變送器檢測出來的是對差壓值,，對于蒸汽,、氣體等介質(zhì)還需要進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，一般在二次表或 DCS ／P LC等上位系統(tǒng)上進(jìn)行運(yùn)算得出相應(yīng)的流量值,。 流量測量選用的差壓變送器有差壓變送器 和隔膜密封式雙法蘭差壓變送器 等,。

  四、壓力變送器在幾種特殊工況的選型及應(yīng)用4．1 高溫工況高溫工況應(yīng)注意考慮傳感器填充液,、毛細(xì)管灌充液的選擇,。常用毛細(xì)管灌充液的硅油一般為 200硅油和高溫 704硅油。在大氣壓力下,，200硅油可用范圍(fàn wéi)為-45~205℃,，高溫 704硅油可用范圍為 0~305℃。在實際選型中,，除了了解 工況溫度外,，工況壓力也是一種重要參數(shù)。隨著溫度的升高，介質(zhì)飽和蒸汽壓也會相應(yīng)降低,， 在選型中應(yīng)根據(jù)廠家的飽和蒸汽溫壓曲線來選擇,，建議 130℃以上考慮選用高溫硅油。對于測量介質(zhì)溫度較高的場合,，過程溫度超過變送器的正常工作范圍,，且不能通過導(dǎo)壓管或直接安裝型隔離膜把溫度調(diào)節(jié)到極限范圍內(nèi)，可選用遠(yuǎn)傳型變送器,，通過毛細(xì)管引壓,，避免由于高溫對變送器電子元件造成的影響。4． 2 易結(jié)晶高粘度工況介質(zhì)離開工藝設(shè)備后易產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象或是介質(zhì)粘度太大時,，如采用導(dǎo)壓管連接易造成堵塞,，需要經(jīng)常進(jìn)行清洗疏通，且易造成測量的不穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定,；沒有變動),，一般選用隔離式變送器,。對于結(jié)晶較為嚴(yán)重的工況,，可選用凸膜片型變送器,，將感壓膜片直接插入設(shè)備內(nèi)部，從而可直接感受介質(zhì)的溫度,，使介質(zhì)在膜盒處不易結(jié)晶,，更好地保證測量的穩(wěn)定可靠。結(jié)晶工況往往 同時需要伴熱保溫,， 對于此工況,， 隔離液宜選用高溫硅油。對于介質(zhì)在法蘭連接處易凝結(jié),、沉積的工況,，建議在過程法蘭和隔膜密封法蘭之間裝夾沖洗環(huán)，通入水等,，通過沖洗環(huán)側(cè)面的孔沖洗掉沉積物,，保持隔膜清潔，從而保證膜盒的正常感壓,。4．3 腐蝕性工況腐蝕性工況包括環(huán)境(environmental)條件,、應(yīng)用工況的腐蝕性。如在導(dǎo)壓管材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼適用的工況,， 選擇普通型的壓力和差壓變送器,；如碳鋼或不銹鋼無法滿足工況要求時，應(yīng)選用隔離式變送器,。腐蝕性工況需特別注重材質(zhì)的選型,。 變送器的材質(zhì)包括了變送器的膜片及接液材質(zhì),、法蘭材質(zhì)、外殼材質(zhì),、排氣/排液閥材質(zhì),、傳感器填充液材質(zhì)、毛細(xì)管灌充液材質(zhì),、螺栓螺母材質(zhì)等，選型中需要關(guān)注的是膜片及接液材質(zhì),、法蘭 材質(zhì),、外殼材質(zhì)。4． 3．1 膜片及接液材質(zhì)根據(jù)介質(zhì)化學(xué)特性的不同,，來進(jìn)行選擇,，不同濃度的同種介質(zhì)在不 同溫度下的腐蝕性也有所不同。隔膜密封式變送器,，一般 內(nèi)膜盒選用不銹鋼材(Steel products)質(zhì),，接液外膜盒根據(jù)介質(zhì)特性進(jìn)行選擇。對 于其它材質(zhì),，可查閱 《儀表工手冊》表 1 -5 -1 8儀表常用金屬材質(zhì)防腐性能表,，或 《儀表常用數(shù)據(jù)手冊》中的8．1儀表常用耐腐蝕材料(Material)。4． 3． 2 法蘭材質(zhì)對于法蘭連接的變送器,，法蘭材質(zhì)一般有碳鋼,、304SS

  T、316SST三種選型,，又叫法蘭凸緣盤或突緣材料品質(zhì)的選擇與環(huán)境條件,、介質(zhì)特性有關(guān)，由于法蘭并非直接接液部分,，如果在環(huán)境條件良好,、經(jīng)濟(jì)(jīng jì)性考量較多的情況下，可選用碳鋼材(Steel products)質(zhì),。但對重要的監(jiān)控點(diǎn)或安環(huán)控制點(diǎn),，為避免出現(xiàn)膜片腐化侵蝕 導(dǎo)致法蘭也迅速腐蝕的情況，建議按316SST來選擇,。4 ．3 ．3 外殼材質(zhì)根據(jù)環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)性來考慮變送器的外殼材質(zhì),，外殼材質(zhì) 一般包括鋁（Al)合金(alloy)和不繡鋼材質(zhì) ， 如果不是處于腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境條件,，選擇鋁合金材質(zhì)更經(jīng)濟(jì)些,。4． 4 安裝位置不便于維護(hù)工況如可選用導(dǎo)壓管連接，一般選用普通型變送器,，在經(jīng)濟(jì)性允許的情況下,，也可選用遠(yuǎn)傳型,，將變送器裝至合適的位置以便進(jìn)行 日常維護(hù)。同時應(yīng)根據(jù)工況選擇合適長度的毛細(xì)管,，毛細(xì)管的長度不同響應(yīng)時間也不相同,，常用的毛細(xì)管長度為 3~5米。遠(yuǎn)傳型變送器的價格一般為直接安裝型的 2倍以上,， 在選型時應(yīng)從實際應(yīng)用需要和經(jīng)濟(jì)性兩方面來權(quán)衡考慮,。

  五、變送器的其它參數(shù)選型5 ．1 量程的選擇(xuanze)量程選擇時應(yīng)遵循量程上下可調(diào),、保證精度 ,、通用性強(qiáng)等原則來進(jìn)行綜合考慮。壓力變送器是指以輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號的壓力傳感器,，是一種接受壓力變量按比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號的儀表,。它能將測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,，以供給指示報警儀,、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測量,、指示和過程調(diào)節(jié),。量程的選擇以工況要求的壓力或差壓為依據(jù)(yī jù)， 通過按工況要求的 1.5~ 2倍確定量程,。5． 2 防爆等級的選擇變送器從防爆等級來劃分,，可分為普通型、防爆,、粉塵防爆,、防火、本質(zhì)安全型等,。對于化工行業(yè)來說主要為防爆型和本質(zhì)安全型,，應(yīng)根據(jù)裝置的系統(tǒng)設(shè)計來進(jìn)行選擇。5 ．3 變送器的接線方式,、電源和輸出信號的選擇變送器的接線方式分為四線制和兩線制,，電源類型有 24V DC和 220V AC，目前常用的為 24V DC兩線制變送器,。變送器的輸出信號分為 4-20mA DC輸出BRAIN協(xié)議,、4~ 20 mA DC HART協(xié)議、FF現(xiàn)場總線協(xié)議,、GOOGLE PROFI BUSPA總線協(xié)議等,，1 5V DC低功耗輸出等，4~ 20 m ADC H AR是目前應(yīng)用較廣的一種信號類型,。

  六,、結(jié)束語變送器作為應(yīng)用較為 的儀表,，在日常選型中應(yīng)盡可能（maybe)考慮 ，選用更適用現(xiàn)場(spot)工況,、性價比高的產(chǎn)品(Product),。合理的選型同時進(jìn)行正確的安裝， 才能更效地發(fā)揮變送器在化工生產(chǎn)中的作用,。