壓力變送器是用于檢測(cè)各種流體的差壓和壓力，其工作原理是檢測(cè)單元的電量與輸入的壓力信號(hào)的大小成比例變化，經(jīng)轉(zhuǎn)換單元處理放大后，輸出4～20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)供用戶(hù)采集。

因壓力變送器安裝方式和用途的不同，大致分為四種類(lèi)型：差壓和流量變送器；壓力和絕對(duì)壓力變送器；液位變送器；遠(yuǎn)傳密封型變送器。

安裝前的準(zhǔn)備工作

1、核對(duì)設(shè)備：由于提供設(shè)備與設(shè)計(jì)供貨廠商、型號(hào)不盡相通，故需要根據(jù)量程和設(shè)計(jì)安裝方式以及工藝介質(zhì)要求的材質(zhì)來(lái)確定各個(gè)位號(hào)所對(duì)應(yīng)的壓力變送器。

2、確定壓力變送器安裝位置：各系列的壓力變送器要采用了防水、防塵結(jié)構(gòu)，可以安裝在任何場(chǎng)所。但從便于日常操作維護(hù)、延長(zhǎng)使用壽命、保證可靠性等方面考慮，安裝位置有如下要求：

(1)周?chē)凶銐虻淖鳂I(yè)空間，與相鄰物體距離(任何方向) 大于0.5m。

(2)周?chē)鸁o(wú)嚴(yán)重的腐蝕性氣體。

(3)不受周?chē)臒彷椛浜完?yáng)光直接照射。

(4)防止由于壓力變送器和導(dǎo)壓管(毛細(xì)管) 的振動(dòng)對(duì)輸出產(chǎn)生干擾，壓力變送器應(yīng)安裝在無(wú)振動(dòng)場(chǎng)所，導(dǎo)壓管(毛細(xì)管) 應(yīng)固定。

安裝規(guī)范

根據(jù)不同的檢測(cè)介質(zhì)，有不同的安裝方位。介質(zhì)一般分為液體、蒸汽和氣體三種。對(duì)液體和蒸汽的測(cè)量，壓力變送器應(yīng)安裝在過(guò)程管線的下方；對(duì)氣體的測(cè)量，壓力變送器一般應(yīng)安裝在過(guò)程管線的上方。配管的主閥需要考慮zui大過(guò)程壓力，管線材質(zhì)必須滿足工藝要求，如溫度、壓力、耐腐蝕性等。壓力變送器的安裝除單法蘭直接將其固定在取壓裝置法蘭上，其余均需要支架。

1、安裝位置

壓力變送器室外安裝一般都配有保溫(保護(hù)) 箱，箱內(nèi)有相應(yīng)支架，用設(shè)備自帶U型螺栓，將其緊固在立柱上。室內(nèi)和設(shè)計(jì)無(wú)保溫箱的地方，自制一個(gè)立柱，同上方法將其緊固。

2、配管

(1) 確認(rèn)壓力變送器高/低壓側(cè)：差壓變送器的兩個(gè)過(guò)程接口均有標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)“H”為高壓側(cè)，“L”為低壓側(cè) ，排放閥裝在正面下方，導(dǎo)壓管裝在上方。

(2) 過(guò)程壓力引出口的位置，根據(jù)被測(cè)介質(zhì)和測(cè)點(diǎn)位置而定。

某些國(guó)外產(chǎn)品在測(cè)量氣體時(shí)，引壓口允許在工藝管道水平中軸線以上180°范圍內(nèi)。在馬鋼工程，我們考慮到介質(zhì)的滿管狀態(tài)以及配管的方便，仍然采用《冶金工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制裝置安裝通用圖冊(cè)》90版的安裝方式。同時(shí)，當(dāng)壓力變送器用于檢測(cè)液體流量時(shí)，壓力引出口取決于節(jié)流裝置的安裝，但節(jié)流裝置的安裝一般都和壓力變送器取壓裝置遵循相通的安裝標(biāo)準(zhǔn)。

(3) 液體流量測(cè)量。

平衡閥組件與導(dǎo)壓管焊接連接，材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，使用不銹鋼焊條即可處理。節(jié)流裝置一般為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)室孔板、環(huán)室1/4噴嘴、托巴流量計(jì)和威力巴流量計(jì)等，對(duì)帶腐蝕性流體流量的檢測(cè)馬鋼采用分外材質(zhì)的孔板或噴嘴，對(duì)蒸汽、水等非腐蝕性流體采用了托巴或威力巴流量計(jì)。其過(guò)細(xì)配管圖如圖1所示：

①介質(zhì)PN≤110MPa時(shí)，導(dǎo)壓管可用焊接鋼管；PN>1.0MPa時(shí)，均可采用無(wú)縫鋼管；腐蝕性介質(zhì)可用無(wú)縫不銹鋼管。管路自取壓裝置至壓力變送器，zui短距離不得小于3米，低壓或微壓介質(zhì)配管不能超過(guò)30米。其它壓力等級(jí)管路zui長(zhǎng)不得超過(guò)50米。

②二次閥后至壓力變送器為便于煨彎，可采用無(wú)縫紫銅管卡套式連接。紹興中儀提供的三閥組，其直通終端接頭是316L焊接式，故只能使用無(wú)縫鋼管與其焊接連接。

③不同壓力等級(jí)的介質(zhì)在管路上還要求閥門(mén)的壓力等級(jí)不同。1.0MPa及其以下壓力等級(jí)均可采用16公斤(1.6MPa) 管式內(nèi)螺紋球閥；其它一般選取介質(zhì)壓力的1.5倍壓力的內(nèi)螺紋閘閥。

④若介質(zhì)沉淀物較多，則需要在排污閥上方安裝沉降容器。

⑤高溫或強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)一般需要在二次閥1上部安裝隔離容器。隔離液和介質(zhì)必須互不相容，若隔離液密度大于介質(zhì)，則介質(zhì)由容器上部引入，導(dǎo)壓管由容器下部引出，介質(zhì)排放閥在容器上側(cè)，隔離液排放閥在容器下方。若隔離液密度小于介質(zhì)，則相應(yīng)管件調(diào)換位置和改變坡度。隔離液的灌注應(yīng)該從管路的zui底處向上至排放閥。

(4) 蒸汽流量測(cè)量，如示意圖2所示，在過(guò)程引出口附近相通高度，需要裝兩個(gè)冷凝容器。

冷凝容器和壓力變送器之間的管線中注入冷凝液，為防止空氣進(jìn)入壓力變送器測(cè)量室，冷凝液的灌注與隔離液的灌注方式相通。配管其它部分和圖1相通，管件的要求同(3)-①②③。

(5) 氣體流量的測(cè)量

壓力變送器要求在測(cè)量氣體流量時(shí)，變送器安裝在取壓口的上方。取壓裝置及其配管如圖3所示。

①管件要求同(3)-①②③。

②取壓裝置應(yīng)在只管段上，避開(kāi)渦流和死角處，距90°彎頭后方≥3D(工藝管道內(nèi)徑) 處接口。

③取壓管不能深入工藝管道內(nèi)壁，避免渦流影響，如臨近測(cè)溫元件，應(yīng)裝在測(cè)溫元件之前(測(cè)溫元件插入部件會(huì)造成渦流) 。

④介質(zhì)沉淀物較多的同樣需要在排污閥上方安裝沉降容器。

壓力變送器也可以用于測(cè)量液體和氣體壓力，配管方式同相應(yīng)流量檢測(cè)，只是低壓側(cè)自平衡閥組處直通大氣；它還可以用于密閉容器或開(kāi)口容器的液位檢測(cè)。

3、壓力變送器配線

一般現(xiàn)在所使用的壓力變送器采用兩線制，也有是Hart協(xié)議進(jìn)行供電和通信。在壓力變送器配線端子“+”“-”上直接接24VDC電源，此電源線同時(shí)用于傳輸壓力變送器輸出信號(hào)。外殼接地端子必須可靠接地，在本安或防爆區(qū)域，端子盒內(nèi)接地端子也必須可靠接地，供貨方要求接地電阻必須小于100Ω。施工時(shí)我們將其接于獨(dú)立保護(hù)接地網(wǎng)(接地電阻小于10Ω) 。

4、壓力變送器遷移

在應(yīng)用差壓變送器測(cè)量液面時(shí)，如果差壓變送器的正、負(fù)壓室與容器的取壓點(diǎn)處在同一水平面上，就不需要遷移。而在實(shí)際應(yīng)用中，出于對(duì)設(shè)備安裝位置和便于維護(hù)等方面的考慮，測(cè)量?jī)x表不一定都能與取壓點(diǎn)在同一水平面上；又如被測(cè)介質(zhì)是強(qiáng)腐蝕性或重粘度的液體，不能直接把介質(zhì)引入測(cè)壓儀表，必須安裝隔離液罐，用隔離液來(lái)傳遞壓力信號(hào)，以防被測(cè)儀表被腐蝕。這時(shí)就要考慮介質(zhì)和隔離液的液柱對(duì)測(cè)壓儀表讀數(shù)的影響。差壓變送器測(cè)量液位安裝方式緊張有三種，為了能夠正確指示液位的高度，差壓變送器必須做一些技術(shù)處理：即壓力變送器安裝遷移。遷移分為無(wú)遷移、負(fù)遷移和正遷移。

測(cè)量范圍、量程范圍和遷移量的關(guān)系

差壓變送器的測(cè)量范圍等于量程和遷移量之和，即測(cè)量范圍=量程范圍+遷移量。如圖4所示，a量程為30kPa，無(wú)遷移量測(cè)量范圍等于量程為30kPa ；b量程為30kPa，遷移量為-30kPa，測(cè)量范圍為(-30～0)kPa；c量程為30kPa，遷移量為30kPa，測(cè)量范圍為(30～60)kPa。

由此可見(jiàn)，正、負(fù)遷移的輸入、輸出特性曲線為不帶遷移量的特性曲線沿吐露體現(xiàn)輸入量的橫坐標(biāo)平移。正遷移向正方向移動(dòng)，負(fù)遷移向負(fù)方向移動(dòng)，而且移動(dòng)的距離即為遷移量。

綜上所述，正、負(fù)遷移的實(shí)質(zhì)是通過(guò)調(diào)校差壓變送器，改變量程的上、下限值，而量程的大小不變。如果從負(fù)壓室來(lái)看，也可以簡(jiǎn)單理解為正遷移，好比在負(fù)壓室增加ρgh 遷移量，而正遷移好比在負(fù)壓室減少ρgh遷移量。

利用遷移原理對(duì)液面測(cè)量方法進(jìn)行改進(jìn)

從以上分析中可以了解到差壓變送器測(cè)液面正、負(fù)遷移的原理，這樣在實(shí)際應(yīng)用中，就可以根據(jù)生產(chǎn)裝置的工藝情況和儀表的使用條件及周?chē)h(huán)境等靈活應(yīng)用，對(duì)液面的測(cè)量方法進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

量程的遷移

在實(shí)際的安裝過(guò)程中，由于所需要的壓力和所采購(gòu)的壓力變送器有一定的出入，這就要求對(duì)壓力變送器進(jìn)行量程的遷移。量程的遷移也分為兩種；一是為了獲得更大的量程范圍，將量程擴(kuò)大；二是為了獲得在小量程范圍內(nèi)更好的壓力電流靈敏度，將量程縮小。不論是將量程擴(kuò)大還是縮小，我們都不建議進(jìn)行量程的遷移，因?yàn)檫@樣做將可能使壓力變送器的線性失真，同時(shí)還可能損壞壓力變送器，降低了使用壽命。所以zui好還是使用和壓力匹配的壓力變送器。

液位的精確控制是生產(chǎn)裝置穩(wěn)定運(yùn)行的前提保證，只有掌握了差壓變送器測(cè)液面遷移的原理，才能在實(shí)際應(yīng)用中靈活運(yùn)用，及時(shí)精確的處理現(xiàn)場(chǎng)儀表出現(xiàn)的故障，以及對(duì)控制方案進(jìn)行改進(jìn)。