摘要 ：隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，傳感器技術(shù)在過程控制和監(jiān)測(cè)領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用。雙隔膜法蘭變送器作為一種重要的傳感器設(shè)備，具備高精度、可靠性強(qiáng)和適用高溫介質(zhì)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于壓力、溫度、液位等參數(shù)的測(cè)量和控制。本文通過對(duì)雙隔膜法蘭式變送器的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)進(jìn)行研究，分析了其相對(duì)于單隔膜法蘭式變送器的優(yōu)勢(shì)。研究結(jié)果表明，雙隔膜法蘭式變送器相對(duì)于單隔膜法蘭式變送器在高溫介質(zhì)測(cè)量中具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展?jié)摿Α?span style="display:none">1aX壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展對(duì)于高精度、可靠性強(qiáng)的傳感器設(shè)備提出了更高的要求。雙隔膜變送器作為一種重要的傳感器設(shè)備，在過程控制和監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本文將介紹雙隔膜法蘭式變送器研究的背景和意義、文章的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用成果。
1 、雙隔膜變送器的原理與結(jié)構(gòu)
雙隔膜法蘭式變送器的結(jié)構(gòu)由隔膜、傳感器元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路等（圖 1）。
隔離膜片采用具有靈敏度高、線性度好、抗腐蝕、厚度小、彈性好等特點(diǎn)波紋膜片。波紋形膜片可以通過波紋間的結(jié)構(gòu)形變和自調(diào)整來減小自身變形應(yīng)力，從而提高傳感器的線性度和響應(yīng)靈敏度。雙隔膜變送器把測(cè)量端分離成兩個(gè)測(cè)量腔室，特種灌充液腔室為直接接液腔室內(nèi)部填充特種液體（很高溫型 ：600 ℃，高溫型 ：420 ℃，低溫型）使得測(cè)量端可以直接接觸苛刻的高低溫環(huán)境。常溫密封腔室內(nèi)充有常溫灌充液，保證在室溫環(huán)境可以很好地工作，工作溫度 -40~85 ℃[3-5] 。
2 、雙隔膜法蘭式變送器在高溫測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)
本章將探討雙隔膜法蘭式變送器在高溫介質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用，并重點(diǎn)介紹其在壓力測(cè)量以及液位測(cè)量等方面的應(yīng)用。通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)說明雙隔膜法蘭式變送器在高溫介質(zhì)測(cè)量中的重要性和優(yōu)勢(shì)。
本實(shí)驗(yàn)設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，分別為雙隔膜法蘭式變送器和單隔膜法蘭式變送器，選取 1 號(hào)和 5 號(hào)，在 400 ℃介質(zhì)下測(cè)量， 通過 24 h 通電漂移（表 1）、單壓影響（表 2）、靜壓影響（表 3）等數(shù)據(jù)判定產(chǎn)品充油好壞，并記錄結(jié)果，實(shí)驗(yàn)記錄具體如下。
經(jīng)數(shù)據(jù)顯而易見可以得出，雙隔膜法蘭式變送器在高溫介質(zhì)環(huán)境中相較于單隔膜法蘭式變送器穩(wěn)定性、單壓影響以及靜壓影響方面性能明顯提高3 雙隔膜變送器在工廠的實(shí)際應(yīng)用本章將探討雙隔膜法蘭式變送器在工廠高溫介質(zhì)測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用，并重點(diǎn)介紹其在壓力測(cè)量以及液位測(cè)量等方面的應(yīng)用。通過實(shí)際應(yīng)用說明雙隔膜法蘭式變送器在高溫介質(zhì)測(cè)量中的重要性及其優(yōu)勢(shì)。
本公司 350 萬 t 常減壓裝置減壓塔底單隔膜法蘭式差壓變送器進(jìn)行技改，減壓塔塔底油介質(zhì)為粘度高的減壓渣油、操作溫度 360 ℃、操作密度980 kg/m3、操作壓力 -97 kPa、正負(fù)壓取壓法蘭間距 1 500 mm。常規(guī)單隔膜法蘭式差壓變送器進(jìn)行測(cè)量高溫硅油#高允許溫度為 315 ℃，遠(yuǎn)低于工況溫度，無法滿足減壓塔底介質(zhì)工況使用要求，測(cè)量膜片長(zhǎng)時(shí)間高溫下使用產(chǎn)生膜片變形、填充硅油缺失導(dǎo)致儀表損壞。
本次改造使用雙隔膜法蘭式差壓變送器替換單隔膜法蘭式差壓變送器進(jìn)行測(cè)量，為了滿足接液溫度和當(dāng)?shù)囟?低環(huán)境溫度考慮，差壓液位計(jì)選型基本要求： （1）采用雙隔膜法蘭式差壓變送器； （2）高溫膜盒組件填充 400 ℃的高溫硅油 ；（3）常溫膜盒組件填充 -30 ℃低溫硅油 ；（4）毛細(xì)管長(zhǎng)度選用600 mm，填充 -30 ℃低溫硅油。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)安裝、儀表遷移后差壓液位計(jì)投用觀察DCS 示值測(cè)量準(zhǔn)確，線性良好，與測(cè)量同位置的浮球液位計(jì)變化趨勢(shì)一致。
經(jīng)過一個(gè)檢修周期 （3 年）的使用，拆檢雙隔膜法蘭式差壓變送器膜片平整完好，通過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了雙隔膜法蘭式差壓變送器更能夠適應(yīng)高溫及負(fù)壓工況。
鑒于以上雙隔膜法蘭式差壓變送器在高溫介質(zhì)的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在我公司 50 萬 t 催化裝置煙氣脫硫脫硝項(xiàng)目中進(jìn)行雙隔膜法蘭式壓力變送器成功的應(yīng)用。煙氣脫硫脫硝項(xiàng)目采用氨法選擇性催化還原煙氣脫硝催化劑技術(shù)，脫硝反應(yīng)器設(shè)置稀釋風(fēng)預(yù)熱器、噴氨格柵、催化劑床層設(shè)計(jì)對(duì)以上部位進(jìn)行壓降測(cè)量用來分析設(shè)備運(yùn)行形況，設(shè)計(jì)文件采用DN50 平膜式單法蘭壓力變送器，介質(zhì)為煙氣，操作溫度 360 ℃，操作壓力 0.005~0.01 MPa，儀表測(cè)量范圍 0~0.06 MPa，本工況下使用雙隔膜法蘭式壓力變送器進(jìn)行測(cè)量。
為了滿足接液溫度和當(dāng)?shù)囟?低環(huán)境溫度考慮，差壓液位計(jì)選型基本要求 ：（1）采用雙隔膜法蘭式壓力變送器 ；（2）高溫膜盒組件填充 400℃的高溫硅油 ；（3）常溫膜盒組件填充 -30 ℃低溫硅油 ；（4）毛細(xì)管長(zhǎng)度選用 200 mm，填充 -30 ℃低溫硅油。
煙氣脫硫脫硝項(xiàng)目自從 2019 年投產(chǎn)至今已經(jīng)經(jīng)過一個(gè)檢修周期（3 年）的驗(yàn)證雙隔膜法蘭式壓力變送器示值測(cè)量準(zhǔn)確，線性良好，符合設(shè)計(jì)參數(shù)要求，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了雙隔膜法蘭式壓力變送器相比常規(guī)單隔膜法蘭式壓力變送器更能夠適應(yīng)高溫及微壓工況。
4 結(jié)語
綜上所述，通過對(duì)雙隔膜法蘭式變送器的原理與結(jié)構(gòu)綜合分析，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，對(duì)比雙隔膜變送器和單隔膜變送器在高溫介質(zhì)下測(cè)量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及在我公司兩套生產(chǎn)裝置高溫、負(fù)壓、微壓工況下的成功應(yīng)用，#終認(rèn)為雙隔膜變送器在高溫介質(zhì)環(huán)境中相較于單隔膜變送器穩(wěn)定性、單壓影響以及靜壓影響方面性能更加優(yōu)越，因此雙隔膜法蘭變送器在自動(dòng)化儀表測(cè)量應(yīng)用中具有較大的推廣性。
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