一、 概述
在儀器儀表中,電容式變送器的應用較為廣泛,電容式變送器大體分為壓力變送器、差壓變送器和液位變送器。電容式變送器常用來測量壓力、差壓、真空、液位、流量和密度等。電容式變送器有兩線制和四線制之分,兩線制變送器尤多;有智能和非智能之分,智能變送器漸多;有氣動和電動之分,電動變送器居多;另外,按應用場合有本安型(本質安全型)和隔爆型之分;按應用工況,變送器的主要種類如下:
a.微壓/微差壓變送器;
b.中壓/中差壓變送器;
c.高壓/高差壓變送器;
d.壓/真空/負壓差壓變送器;
e.高溫/壓力、差壓變送器;
f.耐腐蝕/壓力、差壓變送器;
g.易結晶/壓力、差壓變送器。
變送器的選型通常根據安裝條件、環境條件、儀表性能、經濟性和使用介質等方面考慮。常見的變送器有普通壓力變送器、差壓變送器、單法蘭變送器、雙法蘭變送器、插入筒法蘭變送器等。
二、電容式變送器介紹
電容式變送器單從名稱上講測量的是壓力和差壓(兩個壓力的差),但它們可以間接測量的量卻很多。如壓力變送器,除可以測量壓力外,還可以測量設備內的液位。在常壓容器內測量液位時,需要一臺壓力變送器即可。當測量受壓容器的液位時,可考慮用兩臺壓力/差壓變送器,即測量下限一臺,測量上限一臺,它們的輸出信號進行減法運算,即可測出液位,這時一般選用差壓變送器。在容器內液位與壓力值不變的情況下它還可以用來測量介質的密度。壓力變送器的測量范圍可以做的很寬,從壓0開始可以到一百多兆帕(一般情況)。
差壓變送器除了測量兩個被測量壓力的差壓值外,它還可以配合各種節流元件來測量介質流體的流量,可以直接測量受壓容器的液位和常壓容器的液位以及壓力和負壓。
三、壓力變送器的選型
從物理學角度來看,任何一個物體上受到的壓力都包括大氣壓力和被測介質的壓力(一般稱為表壓)兩部分。作用在被測物體上的這兩部分壓力總和稱為壓力。
P=P表 + 大氣壓
測量壓力的儀表稱為壓表。對于普通的工業壓力表測量的都是表壓值,也就是壓力與大氣壓的壓差值。當壓力大于大氣壓值時測得的表壓值為正值,稱為正表壓;當壓力小于大氣壓值時測得的表壓值為負值,稱為負表壓,即真空度。測量真空度的儀表稱為真空表。
⑴ 為了保證壓力測量精度,zui小壓力測量值應高于壓力表測量量程的1/3;
⑵ 對需遠距離測量或測量精度要求較高的場合,應選用壓力傳感器或壓力變送器;
⑶ 在測量精度要求不高時,可選擇電阻式或電感式、霍爾效應式遠傳壓力變送器;
⑷ 氣動基地式壓力指示調節器適宜做就地壓力指示調節;
⑸ 壓力變送器、壓力開關應根據安裝場所的防爆要求合理選擇。
四、差壓變送器的選型
差壓變送器根據以下幾點選型:
⑴ 測量范圍、需要的精度及測量功能;
⑵ 測量儀表面對的環境,如石油化工的工業環境,有可熱(有毒)和爆炸危險氣氛的存在,
有較高的環境溫度等;
⑶ 被測介質的物理化學性質和狀態,如強酸、強堿、粘稠、易凝固結晶和汽化等工況;
⑷ 操作條件的變化,如介質溫度、壓力、濃度的變化。有時還要考慮到從開車到參數達到正
常生產時,氣相和液相濃度和密度的變化;
⑸ 被測對象容器的結構、形狀、尺寸、容器內的設備附件及各種進出口料管口都要考慮,如
塔、溶液槽、反應器、鍋爐汽包、立罐、球罐等;
⑹ 其它要求,如環保及衛生等要求;
⑺ 工程儀表選型要有統一的考慮,要求盡可能地減少規格品種,減少備品備件,以利管理;
⑻ 實際的工藝情況:
① 考慮被測對象是屬于哪一類設備。如槽、罐類,槽的容積較小,測量的范圍不會太大,罐的容積較大,測量的范圍可能較大;
② 要看介質的物化性質及潔凈程度,常規的差壓變送器及浮筒式液位變送器,還要對接觸介質部分的材質進行選擇;
③ 對有些懸浮物、泡沫等介質可用單法蘭式差壓變送器。有些易析出、易結晶的用插入式雙法蘭差壓變送器;
④ 對高黏度介質的液位及高壓設備的液位,由于設備無法開孔,可選用射頻液位計來測量;
⑤ 除了測量方法上和技術上問題以外,還有儀表的投資問題。
綜上所述,變送器的選型,技術上要可行,經濟上要合理,管理上要方便。