电容式压力/绝对压力变送器的使用与安装

电容式压力/绝对压力变送器是一种极为可靠的产品，在工业生产和工艺流程中用来测量液体、气体和蒸汽的压力、绝对压力、液位、密度等参数。与其他仪表和控制装置配合组成自动检测、记录、调节、控制等工业自动化系统。广泛应用于冶金、炼油、电站、化工、轻纺、食品、环保等部门的过程检测控制系统。

1.电容式压力/绝对压力变送器主要特点

1）体积、质量小。因为它的零件少，结构简单，而且差压、位移、电容信号的变换连在一起，从而大大压缩了体积，减轻了质量。

2）准确度高。由于无机械传动和摩擦，而且电容值相对变化较大，所以准确度容易做得高。

3）可靠性好。由于可动件少，测量部件为全封闭焊接的固体化结构，电子元器件经过严格的老化筛选，并采用特殊的接插件，从而大大提高了变送器的可靠性。

4）量程可调范围大，且带有正、负迁移机构。量程可调整范围大于6∶1，零点调整与正负迁移也很方便。

5）过载性能好。采用了结构简单、性能可靠的弧面的过载保护结构。

6）具有可调阻尼装置，可以用于脉动流体的测量。

7）变送器可以附加LCD31/2位液晶显示指示器和指针式指示表。

8）变送器可分为普通型、隔爆型和本质安全型。普通型能防止周围大气尘埃和湿度对变送器侵蚀；隔爆型和本质安全型能适用于含有易爆气体混合物的环境中，但必须严格按照防爆规程要求安装和使用（详见防爆型变送器补充说明）。

2.差压变送器安装、使用和调整原则

（1）差压变送器安装前需要注意的事项

1）防爆变送器，在安装前必须检验其相关指标是否符合本仪表防爆认证体系规定。

2）被测介质不允许结冰，否则将损伤传感元件隔离膜片，导致变送器损坏。

变送器导压管安装的正确与否，直接影响其对压力测量的精确程度。由于工艺流程的需要，变送器可能会安装在工作条件较为恶劣的现场。为使变送器工作稳定，变送器应尽量避免安装在有剧烈振动，高温、温度波动大或强腐蚀性介质的环境中。

（2）安装方法

电容式差压变送器如果直接安装在测量点上，可由连接管支撑，也可以安装在表盘上或者用安装支架安装。

为了确保接头的密封，在密封时应按下面的步骤操作：在紧固两只螺栓时，应交替用扳手均匀拧紧，切勿一次拧紧一只螺钉。有时为了安装上的方便，变送器本体上的压力容室可转动。只要压力容室处于垂直面，则变送器本体的转动不会产生零位的变化。压力容室水平安装时，必须消除由于引压管高度不同而引起的液柱压头的影响，即重调零位。

变送器安装时只要使变送器膜片表面垂直地面（也就是法兰平面垂直地面），这时变送器不论作任何位置变化，都不会引起零位漂移。若不能保持膜片平面垂直则会引起零位的微小变化，但在变送器安装固定后，重新检查和调整零位，仍可达到规定的准确度。

（3）引压管安装位置

变送器相对流程管道的正确安装取决于被测介质，考虑下面的情况可决定最好的位置。

1）腐蚀性或过热的介质不应与变送器接触。

2）防止渣子在引压管内沉淀。

3）两引压管里的液压头应保持平衡。

4）引压管尽可能短些。

5）引压管应装在温度梯度和温度波动小的地方。

3.安装液位变送器

（1）常压罐测量

常压罐测量时不需要连接低压侧导压管，因为变送器低压侧气室通到大气，如图3-2-5所示。敞口的连接管朝地安装以避免尘土进入。其中：

ΔΡ_MA=ρgH_u

ΔΡ_ME=ρgH₀ （3-2-2）

式中 ΔΡ_MA——要设定的零点；

ΔΡ_ME——要设定的量程；

H_u——零点；

H₀——量程；

g——当地重力加速度；

ρ——容器内介质的密度。

图3-2-5 连接低压侧导压管

（2）密闭器罐测量

当测量密闭器罐时，如果不产生气体冷凝或只有轻微的冷凝时，低压侧导压管不需要充液，如图3-2-6所示。导压管线的敷设必须保证无积液产生，可以通过安装冷凝罐来避免产生积液。ΔΡ_MA、ΔΡ_ME的计算公式与式（3-2-2）相同。

（3）含有很强的冷凝气的密闭容器测量

当测量密闭容器且含有很强的冷凝气产生，低压侧导压管必须充液（通常为中间冷凝液）。同时必须安装标定罐，配用两阀组时，仪表可以被隔离，如图3-2-7所示。其中：

ΔΡ_MA=g（H_uρ^-H_vρ′）

ΔΡ_ME=g（H₀ρ-H_vρ′） （3-2-3）(www.xing528.com)

式中 ΔΡ_MA——要设定的零点；

ΔΡ_ME——要设定的量程；

H_u——零点；

H₀——量程；

H_v——位差；

g——当地重力加速度；

ρ——容器内介质的密度；

ρ′——所在处温度下的低压侧回液管中液体密度。

图3-2-6 密闭容器的测量（无或有轻微冷藏）

图3-2-7 对封闭容器（强冷凝）测量的安装

（4）安装使用注意事项

1）安装引压管时，高低压请勿接反。H为高压端，L为低压端。

2）测量液体流量时，取压口应开在流程管道的侧面，可以避免渣子沉淀。变送器应装在侧面或取压口下方，以便气体排入流程管道。

3）测量气体流量时，取压口应开在流程管道的顶部或侧面，而变送器应装在取压口下方，以便液体排入流程管道。

4）测量蒸汽流量时，取压口应开在流程管道的顶部或侧面，而变送器应装在取压口下方，以便冷凝液体流入引压管。

5）使用侧面有排气/排液阀的变送器时，取压口应开在流程管道的侧面。

6）工作介质为液体时，排气/排液阀在上面，以便排除气体。

7）工作介质为气体时，排气/排液阀在下面，以便排除积液，将法兰旋转180°可以改变排气/排液阀的上、下位置。

8）测量蒸汽或其他高温介质时，不应使变送器的工作温度超过极限温度。用蒸汽测量时，引压管要充满水，以防变送器与蒸汽直接接触。

变送器与测量介质连接管路用途是把取压口压力传输到变送器，在压力传输中可能引起的误差原因如下：

1）泄漏。

2）摩擦损失（特别是使用喷吹系统时）。

3）液体管路积集气体（压头误差）。

4）气体管路积集气体（压头误差）。

5）两引压管间温差引起的密度变化（压头误差）。

为减少误差，应该采取如下一些措施：

1）引压管应尽可能短些。

2）当测量液体或蒸汽时，引压管应向上连到流程工艺管道，并保证一定斜度。

3）对于气体测量时，引压管应向下连到流程工艺管道，并保证一定斜度。

4）液体引压管道的布设要避免中间出现高点，气体引压管的布设要避免中间出现低点。

5）两引压管应保持相同的温度。

6）为避免摩擦影响，引压管的口径应足够大。

7）充满液体的引压管中应无气体存在。

8）当使用隔离液时，两边引压管的液体要相同。

9）当采用洁净剂时，洁净剂连接处应靠近工艺管道取压口，洁净剂所经过的管路，其长度和口径应相同，应避免洁净剂通过变送器。

（5）变送器使用中注意的问题

1）变送器在测量非腐蚀性气体时，不需充灌任何液体，但在测量液体、蒸汽及应用隔离容器测量腐蚀性介质时，连接管路及变送器本身必须仔细充液。在测量非腐蚀性流体时，用被测液体充灌，在测量非腐蚀性蒸汽时，用蒸汽的冷凝水充灌。在测量腐蚀性介质时，用保护液体充灌。所选择的保护液体，不应与被测液体反应及混合，也不与膜片材料及变送器的其他零件起反应。

2）只有严格遵守说明书规定的基准参数（如量程、压力、温度、导压管直径等），才能保证变送器的准确使用。

3）变送器在使用过程中应定期检查它的准确性，检查时由变送器中放出充灌的液体，负压腔与大气相连，检查压力通入正压腔，同时记下显示仪表的指示值。将指示值与标准值比较。

4）变送器在运行时或暂时不运行时，都应防止与变送器接触的液体（或隔离液）结冰，冰冻将导致变送器不能正常工作，甚至严重损坏变送器的测量部件。因此应事先采取保温防冻措施。

5）变送器应防止使用中遭雷击，否则有可能使电子线路受损。