法兰变送器选型需考虑的五个因素

yunrun · 发表于 2019-9-3 20:46:40

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法兰变送器用毛细管代替引压导管所以不用保温伴热；被测介质的温度可以很高，昌晖仪表的高温压力/差压变送器温度的可达600℃以上，因而满足了许多特殊场合下的工艺需要。实际应用中影响法兰变送器精度的因素较多：它有两层隔离膜片，毛细管长，阻尼大，填充液的量多。因此在实际应用中法兰变送器往往反应迟缓，测量不准，而且损坏较多。
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法兰变送器的使用不好，除了仪表比较难做，固有性能不如普通变送器外，还有很大部分是使用条件超过了仪表的允许限度。为此在选购法兰变送器时，一定要谨慎小心，充分考虑，不但要考虑正常运转时的工艺条件，还要考虑特殊状态、误操作状态时的工艺条件。只有这样，才能保证所选法兰变送器的正常运转。

法兰变送器选型要求有些和普通变送器是一样的，昌晖仪表在本文着重对法兰变送器选型的一些特殊要求做介绍，总结了法兰变送器选型需考虑的五个因素分享给仪表工。

1、法兰变送器的毛细管长度
毛细管长一点，安装维护方便，但是不宜过长，原因如下：
①毛细管长了，整个密闭系统中的填充液量就要增加。填充液初始填充量越多，因温度变化而引起的体积增量越大，它们施加到变送器的传感元件上后，使输出发生变化。
②毛细管长了，填充液流动的阻力就要加大，于是变送器的响应速度减慢，动态特性变坏。这对于平放的卧罐、液位变化缓慢的测最系统来说，影响也许不大，但对于竖放的立式罐、液位变化很快的测量系统来说. 误差就要增大。
③毛细管太长，填充液充灌前的密闭系统的抽空就比较困难，也就是不容易把空气抽净。而在密闭系统中留有残存空气，会极大地损害变送器的性能。据压力变送器制造厂家反应，毛细管长了，精度要成倍地下降。所以，一般法兰变送器毛细管的长度最长不超过10m。

2、温度
选用法兰变送器时，被测介质的温度一定要在允许范围以内，假如法兰变送器在高温条件下使用，则有可能出现以下问题：
①被测高温介质和法兰膜片接触后，密封系统内的填充液受热，体积发生膨胀，甚至蒸发。如果体积膨胀过大，压力超过允许极限，则填充液会从连接处、焊缝处硬挤压出来。有时，法兰变送器使用了一段时间后打开，用手轻压隔离膜片，可以明显地感到里面的填充液和新的不一样，这很可能泄漏了一部分。填充液少了，密闭系统内的压力传递便会无法正常进行，从而使变送器的反应迟缓，测量误差增大。
②填充液是油性物质，在它里面或多或少含有一定的空气。另外，充灌前的密闭系统，也不可能抽成绝对真空，残留的少许空气在温度不高的条件下使用，也许不会有太多问题。但若在高温条件下使用，则它会发生膨胀，而气体的体膨胀系数远比液体的大，因而压力迅速增加，于是产生和上面说的那样，填充液外漏，测量不准。

3、压力
法兰变送器在正压下工作，一般是不会出现什么问题的，但若在负压(真空)下工作，则也会出现反应迟缓、测量不准等问题，原因是：法兰变送器在真空情况下工作时，隔离膜片受到一个向外吸引的力，于是膜片外鼓，使法兰变送器密闭系统的体积增大，填充液内的压力降低。

变送器膜盒内部的填充液的沸点温度和其他液体一样，是随着所受压力的减少而降低的，当法兰变送器工作在负压条件，密闭系统内出现真空状态时则汽化压力会是比较大的，它不仅施加到变送器传感元件，使测量产生误差，而且使隔离膜片外鼓，造成远传法兰式差压变送器、远传压力变送器的损坏。对着这个问题昌晖仪表在文章《双法兰液位变送器测量负压液位不好用的原因》中详细介绍。

④高温高真空
上面分别分析了变送器的工作温度(高温)和工作压力(真空)对法兰变送器所产生的影响，如果这两个条件同时存在，即变送器在高温，高真空条件下工作，则如不采取措施，变送器很容易损坏。因此，遇到高温高真空法兰式变送器，压力变送器制造厂商要作特殊处理，根据应用条件和填充液的特性，精密计算填充液液量。对高温下使用的变送器，适当减少填充液量，而对低温下使用的变送器，适当增加填充液波量，以使它们在使用条件下恰到好处。对于填充液中的气体，也需经过复杂的费时的工艺予以排除，这种经过特殊处理的高温、高真空法兰式变送器比相同规格的普通法兰变送器的价格要贵数倍或更高。

法兰变送器在负压状态下使用的机会一般是不多的，只有少数特殊工艺过程，例如炼油生产中的减压塔液位测量等中才使用。但是容器在倒换操作过程中，因抽空面出现真空的情况却是很容易发生的，虽然有时只有一会儿时间，但就这一会儿时间，也会造成法兰变送器的损坏。

法兰变送器的工作温度和工作压力是相互影响的，不要误认为这连个指标是独立的！！所以在选型时应一起考虑。如果被测介质的压力高，则法兰变送器的使用温度可以高些，如果被测介质处于真空状态，则法兰变送器的工作温度一定要控制在允许范围。不同厂家的变送器，其温度使用范围、压力使用范围是不同的，这既决定于填充液的性质，也决定于压变送器厂家的制造技术。

5、智能法兰变送器
法兰变送器的校准、改变量程十分麻烦。这不单是它比较笨重，对毛细管又要特别小心，不能碰伤、弯折，搬运时不能提在毛细管上，而且信号压力难于通入，不像普通变送器那样装个引压接头就可以了，而必须有配对法兰。为此，在有条件的情况下，应选用智能法兰变送器，这样变送器的量程修改和设定、零点的迁移，可以不必把表拆下来，而是在手操器上进行，十分方便。但要注意的是，手操器只是改变电子线路的放大倍数，如果检测元件不合格，则手操器是不可能加以消除的，这在《只用手操器对智能压力变送器进行调整不是真正的校准》中我们做过深入探讨。

常见法兰变送器种类
比较常见的法兰变送器有双法兰差压变送器、卫生型远传差压变送器、远传压力变送器、远传绝压变送器、单法兰液位变送器和600℃超高温远传压力变送器/差压变送器等。

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