在生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到一些特殊狀態(tài)介質(zhì)的測量, 例如粘稠, 含有顆粒狀物和懸浮物介質(zhì), 高溫和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)等等。隔膜式傳感器可以用于高溫、強(qiáng)腐蝕、易堵塞、環(huán)衛(wèi)等場所。正確的選型, 不但可以大幅度降低成本, 而且保證儀表可靠和耐用。
1、隔膜式變送器的應(yīng)用
普通壓力變送器的接口尺寸為M 20 x l.5 和1 2/N P T , 引壓孔的尺寸為中3 左右, 由于介質(zhì)是通過小孔接觸傳感器的, 所以對(duì)于粘稠等介質(zhì)的測量容易堵塞。為了防止堵塞和正確地取得壓力信號(hào), 必須用較木尺寸的隔離膜片接觸介質(zhì), 并且容易清洗。
對(duì)于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的測量, 如果采用同介質(zhì)相兼容的材料做膜片, 可以使壓力變送器用于化工中各種場所. 大多數(shù)擴(kuò)散硅壓力傳感器本身是小型隔膜式傳感器, 隔膜材料為31 6 L 。這種材料對(duì)于硝酸、醋酸、苛性鈉、氯化鎂、硫酸按、硝酸錢、硫化氫等介質(zhì)具有良好的抗腐蝕性, 但是對(duì)于鹽酸、硫酸、王水、氯化鐵、氫氟酸等強(qiáng)酸介質(zhì)抗腐蝕性很差。我們不能要求一種材料適應(yīng)所有介質(zhì), 對(duì)不同的介質(zhì)要選擇不同的材料和介質(zhì)相接觸, 也就是說需要與介質(zhì)隔離, 用各種抗腐蝕性材料制造隔膜, 在隔膜后充有隔離液, 壓力信號(hào)通過隔膜和填充液將信號(hào)傳給傳感器。合理的選擇隔膜材料很重要, 因?yàn)樗鼈兊膬r(jià)格昂貴, 加工上有一定的困難。仕樂克常用的隔膜材料有哈氏合金、蒙耐爾、鉭金屬等,而擔(dān)材料幾乎適應(yīng)所有的場所。
在工業(yè)現(xiàn)場, 被測介質(zhì)經(jīng)常處于高溫或高低溫循環(huán)加載狀態(tài), 直接讓介質(zhì)和傳感器接觸是不允許的。普通傳感器工作溫度范圍為一40 ~ 80 ℃ , 一40 一1 0 ℃ 。二次儀表工作溫度為一70 ~ 70 ℃ 左右, 高溫將會(huì)損壞傳感器或使傳感器產(chǎn)生很大的溫度附加誤差, 所以需要溫度隔離, 具體方法就是采用隔膜和毛細(xì)管結(jié)構(gòu)。高溫介質(zhì)直接作用在隔膜上, 在隔膜后充有硅油或高溫油、氟油等耐高溫填充液體, 通過充有填充液的毛細(xì)管將信號(hào)傳給傳感器, 這樣使傳感器遠(yuǎn)離高溫區(qū)。
在食品和制藥工業(yè)中, 要求過程連接件能滿足3 一A 級(jí)以上衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。它要求在無菌條件下工作, 容易清洗和在高溫高壓下消毒, 采用普通型壓力變送器是不允許的。在衛(wèi)生條件下要求材料本身不含有C r 成分,結(jié)構(gòu)上不存在死角, 傳感器本身能夠清洗和耐高溫沖擊。采用隔膜式儀表就能滿足要求。并在隔膜后充甘油, 防止膜片破損后污染食品或中毒。
綜上所述, 采用較大尺寸膜片結(jié)構(gòu)和毛細(xì)管結(jié)構(gòu)
可以滿足下面一些特殊測量:
( l) 強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的測量;
( 2) 容易堵塞條件下的測量;
( 3) 高溫介質(zhì)的測量;
( 4) 衛(wèi)生條件下壓力測量。
由于隔膜的采用, 會(huì)使儀表成本大幅度提高, 因?yàn)?
( 1) 隔膜部分是原儀表以外附加的;
( 2) 隔膜部分單件焊接, 充油體積增大, 致使加工費(fèi)時(shí), 成本提高;
( 3 ) 隔膜材料本身貴重。
2 隔膜式變送器的選型
(1 ) 選擇隔膜式壓力變送器時(shí), 沒有必要采用電容式差壓變送器, 因?yàn)槎鄶?shù)電容式差壓變送器測量差壓和壓力都采用同一種膜盒。當(dāng)測量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)時(shí), 還需要附加隔膜裝置, 這樣使變送器具有多層膜片, 結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 體積和重量增加, 成本提高, 而且使用起來并不方便, 尤其對(duì)微壓力和高壓力測量更是如此。所以直接采用仕樂克隔膜式壓力變送器要經(jīng)濟(jì)合算, 一臺(tái)差壓變送器的價(jià)格經(jīng)常是一臺(tái)普通壓力變送器的兩倍。
(2 ) 使用毛細(xì)管主要原因是溫度隔離, 而不是遠(yuǎn)傳. 當(dāng)介質(zhì)溫度低于1 5。℃ 時(shí), 應(yīng)選用普通型小膜片壓力變送器, 小膜片直徑為巾19 , 并有多種尺寸供用戶選擇。它既可以防堵塞, 又允許使用到1 5 0 ℃ 。當(dāng)氣介質(zhì)溫度高于15 0 ℃ 時(shí), 就要采用毛細(xì)管結(jié)構(gòu), 最高使用溫度可達(dá)350 ℃ 。
( 3) 在食品行業(yè)中, 經(jīng)常采用隔膜式壓力變送器，結(jié)構(gòu)方式很多, 如羅斯蒙特公司和E + H 公司以及仕樂克儀表公司的緣紋旋入式, 套筒式, 錐形衛(wèi)生鎖母式, 管型對(duì)夾式, 夾接式,罐用鏟型, 三夾板式等。采用隔膜式變送器是為了適應(yīng)衛(wèi)生要求, 多數(shù)場所是測量罐內(nèi)壓力, 推薦使用管接頭式隔膜壓力變送器, 它的膜片尺寸為中#42, 膜片材料為31 6 L , 能適應(yīng)很多場所。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是通用性好、施工、維修、安裝都很方便。安裝時(shí), 把變送器放在測量位置上, 用鎖母旋轉(zhuǎn)壓緊就完成了安裝。
總之, 要根據(jù)使用對(duì)象和現(xiàn)場條件, 正確選型。表l 列出了各種變送器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 使用條件, 技術(shù)要求,供選型時(shí)參考.
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