功能各异的压力检测仪--如何正确选择匹配的压力检测仪

作者:Manuel Harter 文章来源:Vega Grieshaber公司 发布时间:2013-08-19

生产企业如果能够非常清楚地了解自己的生产过程,那么就可以选择正确的压力检测仪。对于那些不太了解自己生产过程的用户来讲,Vega Grieshaber公司能够提供很好的技术咨询并提供相匹配的产品。

化工企业中所使用的介质和工作条件会因为产品的不同而各不相同。松散物料、液体介质和气体介质的混合或者这些介质相互反应对流程工业过程的控制、调节和安全性提出了非常高的要求,尤其是压力检测仪器仪表。现代化的压力检测仪应该具备哪些特性,人们的看法并不一致。但可靠性、耐磨损、易于维护保养等特性是企业选择仪器仪表时首先会考虑的因素。在酸、碱、极端的温度环境、腐蚀和剥蚀性的介质以及真空等环境都会使用压力检测仪表。在选择压力检测仪器仪表时,必须考虑压力检测技术的适应性、压力检测转换器、压力检测仪与流程工艺技术和设备参数的匹配,这对购买者的要求非常高。

具体的检测任务应该选择怎样的检测设备?压力检测系统是选择干式、陶瓷-电容式还是金属的检测仪?每一种检测原理都有自己的优点,设备操作者必须知道所有的使用限制,只有这样才能找到适合其生产流程的检测仪。


图1 Labasys激光速度检测仪适合于固体生产过程中颗粒速度和密度的检测。它既可在实验室环境中使用,也可在工业化生产环境中使用

压差检测

从检测应用的多样性方面来讲,几乎没有其他压力检测原理的检测技术可以与压差检测技术相媲美。为了实现精确和稳定的检测,金属材料制造的、按照压差原理进行检测的检测仪配用了压电电阻传感器。

由于这种检测仪可用于1MPa的压力工况,因此能够准确地检测出很小的压力差。除了能够对压力和压力差进行检测之外,这一原理的压力检测仪可以在高压容器中进行液位、充填量过度的检测,利用有效压力传感器进行流量检测或者密度检测。金属压差检测仪适用的最高工作温度为80℃,最大压力差为4MPa。

陶瓷-电容式检测

应用范围广、坚固耐用的陶瓷-电容式压力检测仪是用陶瓷材料制造的,陶瓷材料是世界上最硬、最耐腐蚀的材料,因此陶瓷-电容式压力检测仪具有很好的耐剥蚀、耐压力冲击性能,也是一种具有自我监控的压力检测仪。陶瓷-电容式压力检测仪在检测时无需使用穿压油,可以在最高压力7.2MPa、工作温度低于150℃的环境中使用。该检测仪的过载保护系数高达150,因为其结构设计保证了它所使用的膜可以贴靠在基体上。


图2 带有管道压力检测仪连接法兰的Vagabar 51型压力变送器适用于工作负荷较大的生产场合

金属压力检测仪

若要求压力检测仪中不得使用弹性密封件时,则需要选择金属压力检测仪来解决流程设备很高的介质压力检测难题。当压电式压力检测传感器只能在压力低于1.6MPa、介质温度低于150℃的工况下使用时,金属压力检测转换器的金属薄膜传感器的压力检测范围最高可达100MPa。即使流程设备生产过程有着很大的温度突变,也可以毫无问题地利用这种压力检测仪进行检测。但很薄的金属膜限制了检测仪的坚固性和使用寿命。

带有压力测定系统的变送器

由于带有压力测定功能的压力检测转换器具有多种变型膜和涂层材料可以选择,因此是化工企业中的多面手,适合于在聚合化工和许多其他化工领域使用。它所配用的压力检测装置可以在400℃的高温下长期可靠地检测介质的压力。甚至在流程生产设备启动和停止的过程中,它也能够提供可靠的压力检测数据。但当压力测定装置受到油的浸渍时检测结果可能会出现偏差,因为油既会减小、也可放大温度的变化。这种不良影响在使用较小的接口时尤为明显。

需要丰富的技术知识

准确掌握和了解流程工艺技术到底有什么意义,从Vega检测仪在Vinnolit公司聚氯乙烯生产过程的初级产品生产、聚合监控和聚氯乙烯干燥过程的应用中可以得出。Vinnolit公司的总部在慕尼黑,他们在聚氯乙烯整个生产链中检测设备的安装使用方面听取了专家的意见,在专家的指导下解决了许多的应用问题。


图3 带有陶瓷-电容式检测仪的Vegabar 54型压力变送器是可靠的多面手

Vinnolit公司的聚氯乙烯生产过程是多级的生产过程,各个生产过程之间的压力检测是相互独立的,检测需要用不同的压力检测仪完成。其中部分检测过程在过去几年里采用了现代化的检测技术,例如:原材料的生产。这一部分流程设备虽然在常规的、无压力的环境中工作,但必须保证连续不断的压力检测,保证冲洗过程和密封检验时不会有产品挤入到氮气网络管道中。在这一生产阶段的检测系统技术改造时选定了带有管道压力检测仪的Vagabar 51型压力检测仪表。这种压力检测仪表可以简单、方便的安装到现有管道网络中,节约了安装时间和费用。

在聚合反应釜中,乙烯单体聚合成聚酯。在这一工艺过程中最重要的是设备中不能存在气体。为了保证没有气体就需要连续不断地对单体、蒸气和冷凝水进行检测。尤其是在流程设备检修时,气体进入聚合反应釜影响聚合过程。因此在抽真空和蒸气冲洗过程中必须对压力进行连续的监控。

这里,使用的是带有管道压力检测仪的Vaga BAR51型压力变送器。这种检测仪器可以在绝对真空和140℃的温度下检测压力。压力检测装置能够经受真空和蒸气冲洗的考验。

在聚氯乙烯产品干燥过程中,压力检测也是非常重要的,它对最终产品的质量有着决定性的影响。此时,需要将热空气的压力调整到0.3~0.5MPa,吹入干燥室中。准确的压力控制非常重要,因为稳定的压力是生产高质量的聚氯乙烯产品的必要前提。

为了能够精确的调整检测点的压力值,Vega BAR51型变送器使用的是干式陶瓷-电容式压力检测传感器。这种传感器没有充填因温度升高而膨胀的填充油。因此,该压力检测仪能够在最高温度120℃环境和较小的接口G1/2″时使用。

小结

从Vinnolit公司选择使用压力检测仪的实例中可以得出,流程设备操作者需要具有压力检测技术与流程工艺技术的相关知识,只有这样才能为流程工艺过程选择最佳的压力检测方法和设备。”

安装调试越简单越好

Vega公司压力检测技术产品生产经理Manuel Harter先生认为,销售工程师必须了解检测仪相关的应用知识和经验。

PROCESS:在复杂的应用场合中,准确了解用户的应用需求非常必要。您对用户有什么建议和希望?

Manuel Harter:每一个具体的应用情况都必须准备好流程工艺参数。这些参数包括最高温度、介质、最大压力和所需的检测范围。但是生产过程中使用的是动态参数,例如压力、吸气或者温度,这使得检测变得非常困难。在这一方面,销售工程师们的应用经验能够在用户选择压力检测设备时提供最有力的技术支持。

PROCESS:在使用压力检测仪时最常见的错误是什么?

Manuel Harter:一部分是缺乏对流程工艺技术知识的了解,这会导致选用的仪器设备不能最佳的与流程工艺过程相匹配。选择了正确的压力检测设备就能够减少出错的源头。简单、快捷的安装方便了用户的使用,因为安装调试越简单越好。评判的原则和标准是:即插即用,即连接上,标定好,开始运行。

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