壓力儀表探究
威卡儀表公司壓力方面的專家Victor Miller強調:對一個應用的深入理解將如何決定測量范圍和重現性的重要性。“用戶通常不考慮在系統內部產生的動態變化,”他說,“當液體正在流動時,閥門的突然關閉或開啟,會使液體產生一個壓力突變,然后以聲速在系統內傳播,這可能使傳感器損壞或至少使其超出了,”相對于動態環境來說,靜態環境下和可壓縮流體不需要對壓力突變的情況進行很多的保護。
選擇一個壓力儀器
一旦你決定在特定場合進行壓力測量時,你除了可以從測量范圍和精度方面來選擇合適的設備,也可以從其他性能方面來進行選擇。其他可考慮的方面如下:
材質。儀表對接觸液體部件的材質(即與過程液體接觸的部件)有特殊的規定。現今已有了一個很廣泛的選擇范圍來適應不同強度的液體或氣體。由于工廠的使用環境可能存在腐蝕性氣體,那么也可以選擇不同的外殼以防來自外部的破壞。特殊的材料價格很昂貴,因此請合理的選擇。
內部結構。許多傳感器會帶有內部凹槽,在正常運行時里面充滿了過程液體。如果液體流動是緩慢的話,那么少量的滯留液體是可以允許存在的,因為其不會對產品產生不良的影響。但是一些要求嚴格的過程是不允許這個存在的。傳感器通常帶有液體隔離膜并安裝在內部以防止液體滲入及對過程流體的影響降到最低。隔離膜也可以是一個附件。
外殼。一個廢水處理廠和一個煉油廠對于安全等級的需要是不同的。對于一個需要隔爆型或本安型儀器的應用場合,有許多的儀器可供選擇。而且很多公司都很清楚地知道在哪里使用什么樣的儀器。另一方面,如果不存在可能爆炸的環境的話,可供選擇的儀器就會更多。一個元器件是否龐大很大程度上取決于其輔助電子設備是否需要進行通訊。如一個只有一個4-20mA輸出引線的簡單傳感器就可以做得很小,但是一個可以與現場總線連接的智能型變送器就需要做得很大來安裝其附加的電路部分。
安裝連接件。儀器通常是使用1/8~1/2英寸NPT或BSPT管螺紋接頭。但是也有其他在特殊應用場合使用的接頭規格可供選擇,如sanitary三夾箝式和其他一些法蘭結構。
圖3:一個差壓變送器有兩個輸入信號來比較兩個容器內的壓力,
但是它不能同時也表示出兩個容器內相對于大氣壓的壓力值。通訊。大多數轉換器都是使用4-20mA信號傳輸數據的。如果使用了這個信號,那么為了使傳輸更可靠,就需要附加一個信號調整電路。變送器通常使用的通訊方法有現場總線,無線網絡或HART協議。
傳感技術。現在大約有10種將壓力信號轉換成電信號的技術,但是沒有一種是通用的。儀器制造商趨向于使用一或兩種技術使其既能滿足性能要求也同時滿足經濟性要求。他們正努力最優化性能,最小化缺點。產品特性性能介紹時通常不會提到所使用的是哪項技術。ABB公司產品經理Allen Hood說:“現在最重要的事情是對已有的傳感技術有足夠的經驗,”,他說“在以前,現行的標準是足夠了,但是現在由于需要適合各種不同的范圍所以出現了很多種可用的傳感技術。智能變送器內部的微處理器彌補傳感器的缺點使得制造商們可以把精力放在其他方面上。”
安裝,附加軟件,維護
正確的安裝儀器有時和選擇正確的儀器是一樣重要的。測量壓力的儀器通常是與斷開裝置安裝在一起的,尤其是在連續過程中。這樣的話儀器就可以不用中斷過程來進行校正,修理或更換。如果是在一個斷斷續續的過程下的話,這樣的做法并不是必須的,儀器可以直接安裝在流體內。從管道到傳感器那一段叫做脈沖線,它是作為在沒有足夠空間安裝變送器時的措施。但是,脈沖線的使用必須相當謹慎:
■使脈沖線盡可能的短。
■如果過程流體是液體的話,請確認所有的氣體都已排空。
■如果你需要在一個更舒適的位置讀數據的話,請延長電纜而不是脈沖線。
■在高溫環境下,尤其是蒸汽環境下,請確定脈沖線可以被當成虹吸管來使用。
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