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在选型和使用压力变送器之前你应注意哪些因素

来源:压力变送器管网作者:压力变送器技术顾问
   与许多其他过程测量仪器一样,在决定购买压力变送器之前,您需要记住许多方面。在购买压力变送器之前你应该考虑什么?以下是基于我们十年经验总结一般规则的摘要,供您参考。
1.基本类型:
      在低压(压缩空气和极低压液压系统)下,最常使用隔膜和波纹管运动,有时是波登管。在高压下,活塞和波登管的运动最为常见。快速动作触点似乎是普遍使用的,除了用波登管驱动的倾斜水银触点的变送器。
2.预期的使用寿命:
      预期寿命通常受压力传感机构类型的限制:如波登管,隔膜,活塞,贝氏弹簧等。假定快动作触点比传感机构具有更长的使用寿命。如果使用寿命小于一百万,则表示波登管或隔膜类型。如果超过一百万次循环,则应使用活塞式。此规则的一个例外是当系统中的压力变化很小时(可调范围的20%或更小)。在这种情况下,在金属疲劳或接触不良之前,波登管或隔膜变送器可以使用高达250万次循环。
3.循环寿命和循环率:
      压力变送器启动的次数将直接影响其寿命。机电压力变送器固有的设计,其运动部件受到压力变化和温度等因素影响的疲劳。隔膜变送器通常提供>500k周期。活塞设计压力变送器通常可提供>100万次循环,并且在经受频繁的大压力偏移,压力波动和尖峰时比隔膜设计更可靠。由于没有活动部件,固态压力变送器的磨损减少,通常允许>5000万次循环。
      压力变送器循环的速率也会影响其寿命。带隔膜的机电压力变送器适用于循环速率为每分钟25次或更低的应用。活塞设计机械变送器通常适用于每分钟50次循环。由于没有可移动部件磨损,应选择固态变送器用于要求速率超过每分钟50次循环的应用。
4.准确性:
      压力变送器的精度定义与仪器的精度不同。隔膜和波登管压力变送器通常具有比活塞变送器更高的精度,并且在精度很重要的情况下是优选的,只要它们满足使用寿命和循环速度的要求。
      压力变送器触点打开或关闭的预定点是设定值。对于压力变送器,精度是在其设定点重复操作的能力。请记住,精度在工作压力范围的高端引用,在较低压力下减小。对于具有出厂设置或用户调整的设定值相对于已知压力参考的压力变送器,精度是衡量变送器在相同操作条件下在其调整设定点重复操作的能力。这被称为压力变送器规格中的重复性。
      由于可以使用校准的刻度盘,旋钮或键盘和显示器调整固态变送器设定值,因此规格将包括设置精度值和重复性值。压力变送器通常具有0.25%至2%的精度,并且成本随着精度提高。为避免因不必要的准确性而支付额外费用,请考虑应用程序的需求。对于简单的报警应用,2%的准确度可能已足够,但控制关键过程可能需要更高精度的切换。
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5.可调范围:
      术语“工作范围”定义了变送器在正常工作条件下可能看到的压力范围。这通常是可调范围。为获得最高精度,设定点应落在可调范围的上限65%。但是对于最有利的寿命因素,设定点应该在可调范围的65%以下。因此,精度和寿命因子的最佳组合在于可调范围的中间30%,这在上图中说明。这个一般规则适用于隔膜和波登管压力变送器。活塞变送器在其可调节范围内具有更接近均匀的精度和寿命系数。
      可以设置机电变送器设定点以在压力增加或减小时激活。固态变送器设定点可通过校准刻度盘,旋钮设置,也可通过键盘和显示屏以数字方式输入。在选择压力变送器的压力范围时,一般规则是机电设定点应处于工作压力范围的中间,以优化精度和变送器寿命。使用固态压力变送器,在工作范围的上限25%中选择设定值将提供最准确的性能,而不会影响变送器的使用寿命。
6.死区:
      死区是设定点和复位点之间的压力差。例如,如果压力变送器设置为在增加的压力下以100 psi激活,则当压力升至100 psi时,变送器将关闭。当压力下降到90 psi的复位点时,变送器将打开。死区为10 psi,即设定值(100 psi)和复位点(90 psi)之间的差值。
      对于机电压力变送器,死区可以调节,但通常是固定值,或者随着设定值在可调节设定值范围内增加而自动增加。对于固态变送器,死区通常可完全调节,最高可达整个工作压力范围的100%。
7.证明和爆发压力:
      过压额定值包括校样和爆破压力规格。证明压力是可以施加到压力变送器而不会造成损坏的过压量。压力变送器可以承受达到耐压额定值的压力,并且当压力恢复到额定工作压力范围内时,可以预期压力变送器正常工作。
      爆破压力是施加的过压量,压力变送器肯定会受到损坏。压力变送器的物理损坏可能发生在耐压和爆破压力之间的任何点。由于压力等级是在实验室中在受控条件下确定的,包括压力变化率和温度,因此应将其视为参考值。如果选择具有过低额定压力的变送器,现场压力变送器经历压力波动和尖峰会导致损坏的情况并不少见。通常,固态变送器具有较低的耐压额定值,并且对过压条件最敏感。带隔膜的压力变送器通常具有比固态变送器更高的过压额定值。活塞设计变送器具有非常高的过压额定值,并且在受到压力波动或尖峰时以及正常工作压力高于变送器标称范围的应用时最可靠。如果在应用中预计会出现压力波动或尖峰,则应选择具有高耐压的压力变送器以避免损坏。
8.系统压力:
      了解正常和最大系统压力将有助于选择具有适当最小和最大操作参数的压力变送器。一旦确定了设定点,其他要考虑的因素是可能影响变送器操作的真空和/或浪涌压力。这将涉及压力变送器的最大工作压力,超范围压力和耐压规格。设定点与系统压力之间的关系直接影响变送器性能和寿命。
9.电气特性:
      机电压力变送器利用被感测介质的压力来机械地操作快动式变送器。压力变送器不需要外部电源来操作。通常,机电压力变送器提供额定为3至15安培的SPDT或DPDT触点以及120VAC至480VAC的电压。对于固态变送器,需要外部电源(通常为24VDC)来为变送器内部的电子电路供电。固态变送器的输出通常是常开和常闭晶体管变送器输出,额定电流约为500mA和30VDC。
10.处理介质和接液部件:
      压力连接和传感器被称为接液部件,因为它们与过程介质直接接触。传感器材料是弹性体或金属,带有金属或复合压力连接。过程介质必须与接液部件材料兼容。还应考虑工艺介质温度,因为每种不同的润湿材料将具有不同的操作性能。
      对于机电和固态压力变送器,确定压力变送器与感测介质的化学兼容性是压力变送器寿命的关键因素。接液部件是压力变送器的部件,其实际上与被感测的介质直接接触,并且其材料成分在压力变送器规格中被识别。接液部件包括变送器的压力传感端口、隔膜、波登管或活塞以及任何O形圈密封件。
11.压力变送器安装:
      如果要将设备直接安装到过程中,则有许多安装方法。通常:1/8,1/4或1/2NPT(国家管螺纹锥度)连接与配合配件一起使用,以将压力变送器固定到过程中。还有直螺纹连接、嵌入式安装连接和卫生连接。压力变送器可以使用螺纹连接、歧管或法兰直接安装在生产线中,或者可以将外壳用螺栓固定在安装板或其他平面上以固定它。如果存在剧烈振动,您可以选择使用带压力变送器的远程隔膜密封。隔膜密封件与过程连接配合,而压力变送器外壳安装牢固,远离振动。
12.流程环境:
      重要的是要知道压力变送器将安装在什么类型的环境中。危险或普通位置、室内或室外、暴露在盐雾中、在控制面板内、在高环境温度下。这些只是需要考虑的一些因素,因此选择了正确的机箱类型。外壳类型有许多形状,尺寸和材料。它们还符合各种行业和第三方批准标准。当安全应用需要SIL时,电子变送器可用于替代机电变送器。还有没有外壳的机电压力变送器,通常用于环境良好的OEM,非危险场所。
13.切换操作的类型:
        标准压力变送器检测单个压力源并打开或关闭单组触点。差压变送器有两个连接,可以感应电路的压差。双变送器检测同一压力源的上限和下限,并启动两组电触点。使用两个标准压力变送器可实现宽范围双压力传感。