


在发电、化工、石油炼化、冶金等工业过程中,准确测量高温环境下的压力是一项至关重要但又充满挑战的任务。当过程介质温度超过 80℃ 时,标准压力变送器可能变得脆弱不堪。直接暴露于此等高温下,可能导致电子元件性能下降、测量漂移、内部填充液受损,并最终引发仪表严重故障。要在这些严苛应用中取得成功,关键在于采取整体策略,审慎考虑合适的安装位置、附件、连接方式以及变送器型号。
1. 管路与附件
最直接的方法是使用管道和配件,在过程介质到达变送器传感器之前对其进行冷却。这样便可使用标准且通常更经济的变送器型号。其原理是通过延长管道或特定容积来散热。
引压管或虹吸管: 不将变送器直接安装在过程连接口上,而是通过一段引压管连接。当高温介质流经管路时,其热量会沿途散失到周围环境中。虹吸管(也称为猪尾管)是一种安装在过程连接口和变送器之间的环形金属管。它既能冷却内部介质,又能减少压力骤变的影响,与布置长引压管相比,效率更高且节省空间。
阀门与阀组: 阀组是另一种常见的安装在过程与仪表之间的配件,用于隔离、排气和平衡。除了其主要功能外,阀门组件和连接管道也能通过热传导和自然对流向环境散发少量热量。
综合使用管路和组件可以在一定程度上降低到达过程连接口的介质温度。如果能将其控制在环境温度范围内,这代表了一种经济且理想的解决方案,因为可以直接应用标准变送器。然而,如果介质温度过高,超出其冷却能力,则必须考虑其他高温解决方案。
2. 高温型变送器型号
当冷却附件不切实际或空间有限时,专门为高温工况设计的变送器是另一种选择。它们不仅仅是额定值更高的标准单元,而是在物理结构和材料上进行了专门适配。
集成散热片: 其显著特征是在过程连接口和电子元件外壳之间附着了多个增大的翅片式散热器。这些翅片极大地增加了表面积,能在热量到达关键传感元件和模块之前,主动将其辐射出去。这种设计能有效降低传感器和电子元件的温度。
高温额定元件: 这些变送器使用的半导体、垫圈和内部填充液,是专为在高温下长期稳定工作而配制的。内部引线孔填充有高效隔热材料,有效阻止热传导,确保放大和转换电路在允许的温度限值内工作。
3. 远传密封系统
对于最具挑战性的应用——涉及极高温度、腐蚀性介质、粘稠流体或存在引压管线凝固风险的过程——远传密封系统是首选且必不可少的选择。这种方法将变送器完全与高温过程环境隔离开。
该系统由远传膜片密封件、设定长度的毛细管以及变送器本身组成。整个系统(密封件、毛细管和变送器传感器)预填充了稳定的、不可压缩的填充液(例如,高温硅油)。
过程压力使远传膜片发生偏转。这种偏转通过毛细管内热稳定的填充液以液压方式传递到变送器内的接收膜片,而变送器则安装在安全、凉爽的位置,可能距离实际测量点数米之远。变送器本体绝不接触高温过程介质。
总结
在高温过程中测量压力是工业自动化中一项常规但至关重要的挑战。最佳的保护策略取决于对应用场景的整体分析。通过采用冷却附件、选择专用高温变送器或实施远传密封系统,工程师可以确保其压力测量仪表提供持久精确和可靠的性能。上海望源是一家拥有超过20年经验的高科技制造企业,专注于压力测量仪器的生产与服务。我们在处理高温现场过程控制解决方案方面拥有丰富的专业知识,并有大量实际案例支持。如果您对高温应用下的变送器选型有任何需求或疑问,请随时联系我们。
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