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上一篇介绍了压力仪表的分类,其实介绍了很多压力测量仪表的知识(有兴趣的可以去“压力仪表的分类”)。 本文对现场压力仪表不做介绍,重点讲解远传压力仪表的相关知识。 现场一般采用智能压力变送器(支持HART、FF等协议的变送器)。
一、压力单位的换算
初中物理我通过了毫米水柱、毫米水柱、大气压等物理相关知识,但是工业上使用的压力单位是Pa、kpa、Mpa,如何换算?
1mmH2O≈9.81Pa 1000mmH2O≈9.81kPa
我们在现场工作时,有时会估算压力变送器上的压力。 一般1米水≈10kPa,但实际计算射程和迁移时,请按实际压力值计算。
1mmHg=133.322Pa 1个标准大气压=760mm Hg
还记得上学时,意大利科学家托里切利进行了玻璃管实验,首先证实了标准大气压为760毫米汞柱。
托里拆利实验
1工程大气压(kgf/cm2)≈98.1kpa
1公斤的力垂直作用在1平方厘米的单位面积上所产生的压力,我们常说多少公斤的压力就是由此换算而来的,常用1kgf/cm2=100kpa来估算。 实际应用中请使用标准值进行计算。
1物理大气压(atm)=101.325kpa
这就是我们常说的大气压力与我们的生活息息相关。 海拔每升高100米,大气压力就会下降5毫米汞柱(0.67千帕),氧气分压也会下降约1毫米汞柱(0.14千帕)。 霸)。 所以,爬山需要准备氧气瓶,在高山上做饭,气压太低无法煮熟,需要高压锅。
1 巴 (bar) = 100kpa
2.压力表达式的转换关系
下图应该很熟悉,这是最直观的压力切换方式。
绝对压力:以绝对零压力表示的压力,用abs表示压力表接头[1]用来连接被测量介质的设备,一般在单位后加a,即:kpaa
表压:以大气压P表压=P绝压-P大压为基准表示的压力
负压:被测介质的压力低于大气压力,压力表测得的压力为负压
真空度:Ptrue=Plarge-Pabsolute
如果压力变送器量程是 200Kpa:
①如果过程测量绝对压力:仪表的量程可设置为0-200Kpaa,仪表的负压腔是密封的,负压腔内有一个大气压(atm),为101.3kpa .
仪表最低指示为0kpaa压力表接头[1]用来连接被测量介质的设备,即绝对压力为0kpa,工艺系统处于-101.3kpa的绝对真空状态。 当仪表处于大气压环境时,仪表指示的101.3kpaa是一个物理大气压(atm)。
②如果工艺测量表压:此时可将仪表量程设置为0-200kpa,仪表负压室与大气相连通。
当仪表处于大气压环境时,仪表指示为0kpa。
当过程系统压力超过200kpa时,达到仪表指示上限,不能正常显示过程实际压力。
③如果过程测量负压:此时可将仪表的测量范围设置为-10--190kpa。
无论测量何种工艺压力,都需要根据工艺要求选择合适型号的仪表波纹管。 只有选择好仪表本体的测量范围,才能更好的适用于工况的压力测量。
三、智能压力变送器的测量原理
智能压力变送器主要有横河电机Yokogawa-、Rosemount罗斯蒙特、Siemens西门子等厂家,
智能压力变送器特点:
具有远程通讯功能,用户可在现场或控制室,依靠手操器对变送器的各种参数进行设置,使用维护方便,可长期稳定工作。
每个制造商都有自己独特的技术来实现智能压力变送器的精确测量。 如EJA系列传感器采用硅谐振测量原理,3051系列传感器采用双极板电容测量原理。
4、结构型式
智能压力变送器的结构型式分为导压管测量、单法兰测量、双法兰测量等结构。 没有好坏之分,主要是针对不同的工况采用不同的结构形式。
导压管测量:用于空气、氮气、蒸汽、无毒无害液体等介质
单法兰测量:适用于气体(蒸汽除外)、各种介质等。
双法兰测量:主要用于各种介质的液位、流量和系统压差
罗斯蒙特
EJA
五、安装要点
①法兰及压力管道安装
1、压力源部件安装在管道上时,应安装在流量均匀的地方。
2、当压力源部分和温度源部分在同一管段上时,压力源部分应在温度源部分的上游侧。
3、法兰式压力变送器所用垫片的内径必须大于波纹管的外径,否则会挤压波纹管而导致示值错误; 毛细管弯头的弯曲半径不应小于15cm(严禁死弯)。
4、测量气体压力时,气源部分应在工艺管道的上半部分; 测量液体压力时,源头部分应在工艺管道的下半部分与工艺管道的水平中心线成0~45度角。 在范围内; 测量蒸汽压力时,一般配有蒸汽冷凝罐,源部件应呈45°角或水平安装,目标流量计最好水平安装。
5、导压管水平敷设时,必须有一定的坡度。 一般应保持1:10~1:20的坡度。 当管内介质为气体时,最低处必须有排液装置; 管道中的介质为液体,在最高位置必须有排气装置。
6、对于液体流量测量,变送器应安装在低于管道压力入口的位置; 对于气体流量测量,变送器应安装在高于管道压力入口的位置。
②变送器安装:
1、确保所用垫片的内径大于双法兰检测膜片的内径,以防止检测膜片受外力损坏。
2、安装时不要将膜片面朝下放在地上,以免损坏检测膜片。 临时固定隔膜盒时,不允许用铁丝吊挂,必须用螺栓固定。
3、安装仪表法兰时,一定要确认双法兰的高压侧(液相)和低压侧(气相),从测量法兰引出的金属硬钢管必须朝下安装。
4、毛细管应有防止扭曲、挤压和受力过大的保护措施,采用镀锌角钢作保护支架。
5、安装压力变送器时,低压侧应保持通畅,无任何遮挡物。
6、设备吹扫增压时,应关闭波纹管取压阀。 必要时应拆下仪表的测量法兰,以免损坏波纹管。
7、压力变送器投入使用时注意三阀组或五阀组的启闭顺序。
③阀组注意事项:阀组分为三阀组和五阀组
三气门组和五气门组的使用步骤:
打开平衡阀,使高低压侧同时受压。
打开高压侧截止阀。
关闭平衡阀。
打开低压侧截止阀。
注意:开启高低压侧截止阀时,先松一圈,确认仪表侧连接无泄漏后,再全开阀门。
三气门和五气门停用步骤:
关闭低压侧截止阀。
打开平衡阀。
关闭高压截止阀。
关闭平衡阀。
注意:三阀组的工作原理是避免测量仪表受热或单向受压,不让导压管或隔离罐内的隔离液消失。
压力变送器的相关知识在这里讲解一下,因为每个厂家的参数设置都不一样,不可能一一讲解。 有需要的可以私信我。
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