压力流量传感器 压力,流量传感器的安装
压力、流量传感器的安装
压力表的选择:⑴仪表的类型
必须满足生产过程的要求,例如是否要求指示值的远传或变送、自动记录或报警等;被测介质的性质及状态(如腐蚀性强弱、温度高低、粘度大小、脏污程度、易燃易爆等)是否对仪表提出了专门的要求;仪表安装的现场环境条化,如环境温度、电磁场、振动等。统筹分析这些条件后,正确选用仪表类型,这是仪表正常工作并确保生产安全的重要前提。
⑵仪表的量程:
仪表的量程是根据被测压力的大小和保证仪表寿命等方面来考虑的,通常仪表的上限值应稍大于工艺被测压力的最大值。为了避免压力计超过负荷而破坏,仪表的上限值应高于生产过程中可能出现的压力的最大压力值。对于弹性式压力计,在被测压力比较平稳的情况下,被测最大压力应为压力计的上限值的3/4;在压力波动较大测量场合,被测最大压力应为压力计的上限值的2/3。
一般为了保证测量的精度,被测压力的最小值也不应低于全量程的1/3。
⑶仪表精度等级
应根据生产工艺对压力测量所允许的最大误差来决定。
压力测点位置的选择应符合下列规定:
a 测量管道压力的测点,应设置在流速稳定的直管段上,不应设置在有涡流的部位。
b 压力取源部件与管道上调节的距离:上游侧应大于2D;下游侧应大于5D(D为工艺管道内径)。
c 测量低于0.1MPa的压力时,应尽量减少液柱引起的附加误差。
d 炉膛压力取源部件的位置应符合锅炉厂规定,宜设置在燃烧室火焰中心的上部。
e 锅炉各一次风管或二次风管的压力测点至燃烧器之间的管道阻力应相等。
f 中储仓式制粉系统磨煤机前、后风压的取源部件,前者应装设在磨煤机入口径部,后者应装设在靠近粗粉分离器的气粉混合物管道上。
g 汽轮机润滑油压测点应选择在油管路末段压力较低处。
水平或倾斜管道上压力测点的安装方位应符合下列规定:
a、测量气体压力时,测点在管道的上半部;
b、测量液体压力时,测点在管道的下半部与管道的水平中心线成45°夹角的范围内;
c、测量蒸汽压力时,测点在管道的上半部及下半部与管道水平中心线45°夹角的范围内。
测量气体压力时,取源部件应在工艺管道的上半部
测量液体压力时,取源部件应在工艺管道的下半部与工艺管道的水平中心线成0~45度夹角的范围内。
测量蒸汽压力时,取源部件应在工艺管道的上半部及下半部与工艺管道水平中心线成0~45度夹角的范围内。
压力取源部件安装注意事项:1、压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时,应安装在温度取 源部件的上游侧。
2、测量带有灰尘或气粉混合物等介质的压力时,应采取具有防堵和/或吹扫结构的取压装置。取压管的安装方向应符合下列规定:
a、在垂直的管道、炉墙或烟道上,取压管应倾斜向上安装,与水平线所成的夹角应大于30°;
b、在水平管道上,取压管应在管道上方,宜顺流束成锐角安装。
3、取压点的设置必须有代表性,应将取压点选在能正确而及时反映被测压力实际数值的地方。例如,设置在被测介质流动平稳的部位,不应太靠近有局部阻力或其他受干扰的地方。取压管内端面与设备连接处的内壁应保持平齐,不应有突出物或毛刺,以免影响液体的平衡流动。
4、压力取源部件的端部不应超出工艺设备或管道的内壁。
5、测量蒸汽压力时,应装设冷凝管,以避免高温蒸汽与测压元件直接接触。对于有腐蚀性或粘度较大、有结晶、沉淀等介质,可安装的隔离罐,罐中充以中性的隔离液体,以防腐参与蚀或堵塞导压管和压力表。
6、风压的取压孔径应与取压装置外径相符,以防堵塞。取压装置应有吹扫用的堵头和可拆卸的管接头。取压口到压力表之间应装有切断阀,以备检修压力表时使用。切断阀应装设在靠近取压口的地方。需要进行现场校验或经常冲洗导压管的地方,切断阀可改用三通阀。
7、取压孔和取源部件均应无毛刺。取压管内端面与设备连接处的内壁应保持平齐,不应有突出物或毛刺,以免影响液体的平衡流动。
8、当被测压力较小,而压力表与取压口又不在同一高度,对由此液柱高度差而引起的测量误差,应进行修正。
9、当被测压力波动剧烈和频繁(如泵、压缩机的出口压力)时,应装缓冲器或阻尼器。
流量计:
流量节流件安装:
1、邻近节流件(如有夹持环则临近夹持环)的上游至少在2D长度范围内,管道内截面应是圆筒形的。当在任何平面上测量直径时,任意直径与所测量的直径平均值(取相互之间大致有相等角度的四个直径求其算术平均值)之差不超过直径平均值的±0.3%。其余所要求的最短管段长度范围内,只要目测检查表明是圆的就可认为横截面是圆的。在节流件上游至少10D和下游至少4D的长度范围内,管子的内表面应清洁,并符合粗糙度等级参数的规定。
2、节流装置的每个取压装置,至少应有一个上游取压口和一个下游取压口,且具有相同的直径。不同取压方式的上、下游取压口位置、直径应符合GB/T2642的有关规定。取压口的轴线应与管道轴线相交,并与其成直角(如采用单独钻孔取压口,则取压口的轴线应尽可能以90°角与管道轴线相交)。取压口的内边缘应与管道内壁平齐。
3、节流装置的差压用均压环取压时,上、下游侧取压孔的数量必须相等,同一侧的取压孔应在同一截面上均匀设置。
4、节流件在管道中的安装方向必须使流体从节流件的上游端面流向节流件的下游端面。对于孔板,上游端面与节流孔圆筒形柱面垂直;对于喷嘴,上游端面垂直于轴线的入口平面部分。
5、节流件在管道中安装应垂直于管道轴线,其偏差允许在±1°之间。节流件应与管道或夹持环(当采用时)同轴,节流件的轴线与上、下游侧管道轴线之间的距离为:ex≤0.0025D/0.1+2.3β4
β=d/D
式中:
D—工作条件下上游管道内径;
β—直径比;
d—工作条件下节流件的节流孔或喉部直径。
6、当采用夹持环时,应注意对中心,夹持环的任何部位不得突入管道内,如节流件与夹持环之间使用垫圈时,垫圈不应突入夹持环内。
7、节流件安装如使用垫圈,垫圈不应突入管道内,当采用角接取压装置时,垫圈不得挡住取压口或槽。
8、测量蒸汽流量的节流件上、下游取压口装设冷凝器应符合设计规定,冷凝器的容积应大于全量程内差压计或差压变送器工作空间的最大容积变化的3倍,水平方向的横截面积不得小于差压计或差压变送器的工作面积。安装时两个冷凝器的液面应处于相同的高度,且不低于取压口。差压仪表高于节流装置时,冷凝器应高于差压仪表。冷凝器至节流装置的管路应保温。在水平或倾斜蒸汽管道上安装的节流装置,其取压口的方位应在管道的上半部与管道水平中心线成45°夹角的范围内。
9、节流件的安装方向如图所示,孔板的圆筒型锐边应迎着介质流束的方向,喷嘴曲面大口迎着介质流束的方向。
转子流量计的安装要求如:
(1) 转子流量计必须垂直安装,介质的流向必须由下向上。
(2) 宜安装旁路阀和前后切断阀。
涡轮流量计的安装要求如下:
(1) 涡轮流量计宜安装在水平管道上。
(2) 需要精确计量的场合,上游侧直管段(包括整流器)不应小于20D,下游侧为5D。一般场合上游侧直管段可为10D,下游侧为5D.
(3) 在连续操作的场合,应安装旁路阀和前后切断阀.
(4) 上游侧宜装过滤器,如被测液体中含有气体,则上游侧还应装除气器。过滤器、除气器应位于直管段之前。
电磁流量计的安装要求如下:
(1) 电磁流量计应安装于被测介质完全充满的管道上.
(2) 一般计量场合,上游直管段长度不应小于3D,下游直管段长度不小于2D;需要精确计量的场合,上游直管段长度不应小于10D,下游直管段长度不小于3D。
(3) 插入式电磁流量计在水平或倾斜管道上安装时,探头应安装于管道中心线平面上下45°的范围内。
(4) 插入式电磁流量计探头中心线应与管道中心线相垂直。
(5) 当被测流体不接地时,电磁流量计应与工艺管道绝缘隔离,其电源及输出信号应采用变压器隔离。
(6) 当被测流体接地时,电磁流量计表体与工艺管道应良好地连接并接地。
涡街流量计的安装要求如下:
(1) 测量液体时涡街流量计应安装于被测介质完全充满的管道上。
(2) 涡街流量计在水平敷设的管道上安装时,应充分考虑介质温度对变送器的影响。
(3) 涡街流量计在垂直管道上安装时,应符合以下规定:
a 测量气体时。流体可取任意流向;
b 测量液体时,液体应自下而向上流动。
(4) 涡街流量计下游应具有不小于5D(流量计直径)的直管段长度,涡街流量计上游直管段长度应符合以下规定:
a 当工艺管道直径大于仪表直径(D)需缩径时,不小于15D;
b 当工艺管道直径小于仪表直径(D)需扩径时,不小于18D;
c 流量计前具有一个90°弯头或三通时,不小于20D;
d 流量计前具有在同一平面内的连续两个90 °弯头时,不小于40D;
e 流量计前具有不同平面内的连接两个90 °弯头时,不小于40D;
f 流量计装于调节阀下游时,不小于50D;
g 流量计前装有不小于2D长度的整流器,整流器前应有2D,整流器后应有不小于8D的直管段长度 。
(5) 被测液体中可能出现气体时,应安装除气器。
(6) 涡街流量计应安装于不会引起液体产生气化的位置。
(7) 涡街流量计前后直管段内径与流量计内径的偏差应不大于3%。
(8) 对有可能损坏检测元件(旋涡发生体)的场所管道安装的祸街流量计应加前后截止阀和旁阀,插入式涡街流量计应安装切断球阀。
(9) 涡街流量计不宜安装在有震动的场所。
质量流量计的安装要求如下:
(1) 质量流量计应安装于被测介质完全充满的管道上。
(2) 质量流量计宜安装于水平管道上;当在垂直管道上安装时,流体宜自下而上流动,且出口留有适当的直管长度。
(3) 当用于测量易挥发性液体(如轻烃,液化气等),应使流量计出口处压力高于液体的饱和蒸汽压力:流量计不宜安装于泵入口管道上;当安装于垂直管道上时,应安装于管道的最低处。
(4) Ω管型质量流量计在水平管道上的安装,应符合以下规定:
A 测量气体时,Ω型管应置于管道上方;
B 测量液体时,Ω型管应置于管道下方。
(5) 直管型质量流量计在水平管道上安装时,应充分考虑介质温度对变送器的影响。变送器处的环境温度不应高于60℃。
(6) 直径大于等于80mm的质量流量计应加支撑。
(7) 被测液体中可能含有气体时,应加除气器。
(8) 质量流量计宜加前后切断阀和旁路阀。
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十分钟了解压力传感器
上次我们了解温度传感器,这次我们来聊聊另一种很重要的传感器--压力传感器。
压力传感器是工业中最为常用的一种传感器,因为就像血压是一个人是否健康的重要数据,压力值对于工业生产一样不可或缺。其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,。
什么是压力传感器
压力传感器通常用于是测量气体和液体的压强(其实叫压强传感器更准确,但大家都已经约定俗成了)
因为测量的压强,所以压力传感器的单位一般是Pascal,即牛顿每平方米,因为Pascal太小,而使用Bar和 PSI 磅/平方英寸会更常见。而atm则是一个标准大气压。
pascal/Bar/PSI之间的换算
朋友们可能在胎压仪更常见到这Bar和PSI单位,是的,胎压仪就是一个压力传感器。
胎压仪
原理
大多数压力传感器都是基于压电效应,就是将压力值转换为电信号。由于这个原因,这些通常也被称为压力变送器。使用的两个常用信号是4~20毫安信号和0~10伏特。
因为有朋友留言,这里我们顺便说明一下传感器和变送器的区别 :
传感器是将要测量的物理量转为电信号,这些信号通常都很小,需要经过放大才能转换为我们需要的4-20mA、0-10V等相关工业信号。
简单说传感器是变送器的核心,而变送器是包含了传感器和放大电路,能输出工业电信号的器件。
因此我们在工业中,更多的说是XX变送器,比如温度变送器、压力变送器等。
类型
我们在行业中经常使用三种压力类型
绝对压力 Absolute Pressure表压力 Gauge Pressure差压力 Differential Pressure绝对压力:是指相对于绝对真空 所测量到的压力,绝对真空的压力是0 pascal/0PSI/0Bar
表压力:则是参考大气压进行测量的。一个标准大气压通常为10372Kpascal/1atm。
差压力:就如名字一样,是两个压力值差。
应用
在工业中,压力传感器用于各种工艺。最常见的用途是测量蒸汽压力。蒸汽通常用于过程加热,而锅炉则是产生蒸汽最主要的设备。锅炉系统上的压力传感器可以用于多种目的。
工业锅炉
首先也是最明显的是观察和监测压力,用为释放蒸汽并调节其压力的重要依据。蒸汽会在容器中形成压力并变得危险(比如高压锅)。我们可以使用压力传感器作为输入装置来打开和关闭控制阀保持压力和蒸汽流量的调节。这只需要在PLC中的简单编程就可以实现这一点。
在许多工业过程中,压力传感器也安装在过滤器旁边。具体过程是如果过滤器开始堵塞,流量将减少。随着液体流量减少,压力可以增加或减少,具体取决于监测过滤器的哪一侧。通过压力来判断过滤器是否堵塞,是否需要清洁或更换。
工业过滤器
特殊点的用途是使用压力传感器作为液位传感器。
在敞口水箱中,可以通过测量得到的压力,在通过简单的计算,已知液体的比重,就能算出液位高度,再已知水箱的体积就可以确定有多少液体。
如果水箱是密闭的,例如锅炉,则要通过差压传感器来测量差压力,才能计算出液位高度。安装会较为麻烦,但它仍然是一个可行的选择。
(当然通过这种方法测液位的误差会比较大,在精度要求不高的场合是可以使用的)
如何选择
由于有各种不同类型的压力(绝对压力、差压力、表压力),所以了解那些会影响到传感器使用的因素是很重要的一件事。了解接触到传感器为液体或气体,是否腐蚀就显得很重要。做为流体测量所使用的传感器,当待测流体有可能损坏传感器时,其应用就不同于那些普通的传感器。其它的重要的因子是测量范围(以bar、psi、Atm等单位来表示)。在能够维持测量规格精确度要求下,传感器可以量测的压力范围。以及测量范围是单极性(压力或真空)或双极性。例如要测量低于大气的压力值(蒸发塔),如果使用表压力传感器就会出现负值,给计算和控制都带来麻烦。这种情况使用绝对压力传感器就方便很多。
另外“过压力”(over pressure)或“试验压力”(proof pre-ssure)( 传感器可以接受而不招致损坏的最大压力)在传感器的选择中相当的重要。对于操作温度范围的了解也很重要。待测的液体或气体物质的温度,绝不能超过传感器的操作温度范围。
品牌
按照品牌则有:西门子、罗斯蒙特、霍尼韦尔、E+H等,并且现在绝大部分的仪表都是支持HART协议。
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