Q請(qǐng)問什么是水錘效應(yīng)？對(duì)壓力變送器有什么影響？我們應(yīng)該如何避免？
A：水錘效應(yīng)是這樣的，液體是不可壓縮的。不可壓縮會(huì)導(dǎo)致什么情況呢？當(dāng)管道內(nèi)部，液體在流通的過程中突然關(guān)閉閥門，液體由于慣性的作用依然會(huì)向前流動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致瞬間壓力過高，甚至超過額定壓力的2至3倍，那么這時(shí)候該如何做呢？應(yīng)該對(duì)變送器做一定的冗余考慮。例如在制備變送器時(shí)，如果是3MPa的量程，我們會(huì)考慮耐壓要能夠承受到15MPa。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量3MPa時(shí)，壓力沖擊達(dá)到6MPa至10MPa也都沒有問題，因?yàn)樽兯推鞯某袎壕涂梢赃_(dá)到15MPa。這對(duì)于智能高精度變送器提供廠家應(yīng)該是比較容易去做到的。那么現(xiàn)場(chǎng)改裝需要注意那幾點(diǎn)呢？可以安裝緩沖器，或者采用緩慢啟動(dòng)馬達(dá)的方式，而不要瞬間啟動(dòng)。頻率可以從低到高，進(jìn)行慢速啟動(dòng)，即采用先星形連接然后三角形連接的方式來避免瞬間產(chǎn)生水錘?，F(xiàn)在由于科學(xué)的發(fā)達(dá)，傳感器已經(jīng)做了較多的改善，這個(gè)問題基本上不太會(huì)發(fā)生。
Q大量程的表壓變送器，測(cè)量范圍最小都可以從負(fù)100kPa開始測(cè)量，那么為什么還需要絕壓變送器呢？哪一種測(cè)量負(fù)壓效果更好？選擇的準(zhǔn)則是什么？
A：這實(shí)際上是測(cè)量原理的不同，絕壓變送器測(cè)量的是真空，不是負(fù)壓，是從0kPa開始的絕對(duì)壓力。表壓變送器是以大氣壓作為零點(diǎn)，0kPa是一個(gè)大氣壓。我們生活在一個(gè)大氣壓里面，當(dāng)我們坐飛機(jī)，往天空上飛的越高，大氣壓越低。這個(gè)時(shí)候比如有-10kPa、-20kPa的變化。這是和我們?cè)诘孛嫔系拇髿鈮哼M(jìn)行比對(duì)，這就叫負(fù)壓。應(yīng)用需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況來看，如果比對(duì)參考的是真空，那么一定要選絕壓變送器；如果比對(duì)的是大氣壓，那么一定要選負(fù)壓變送器；這是選擇的準(zhǔn)則。不存在哪個(gè)效果好，而是測(cè)量的比對(duì)方式的不同，也要看用戶具體的實(shí)際工況。
Q為什么壓力變送器的信號(hào)輸出常用的是4-20mA而不是0-16mA？
A：很多朋友對(duì)這個(gè)問題都有一些誤解，覺得4-20mA算起來比較麻煩。其實(shí)并不是，那么為什么要采用4-20mA呢？現(xiàn)場(chǎng)兩線制壓力變送器需要供電，首先要保證在零位的情況下依然有一定的電流。那么在設(shè)計(jì)的時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)變送器最低啟動(dòng)電流是3.5mA，也就是說變送器在3.5mA下依然能工作。那么如果是0mA，那就沒有電源了，就不能工作了。所以用4mA作為零位，如果是0mA開始的話，儀表就不能工作了。如果現(xiàn)場(chǎng)斷線，就無法分辨它是儀表的問題還是電源的問題。所以說國際通用標(biāo)準(zhǔn)是從4mA開始的。
第二個(gè)問題，為什么是20mA呢？為什么不是30mA呢？為什么不是100mA呢？照理說越大越好做，分辨率越高，其實(shí)不是的。通過瓦斯爆炸點(diǎn)的觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)20mA通斷的時(shí)候產(chǎn)生的火花，不會(huì)導(dǎo)致瓦斯爆炸。20mA是個(gè)臨界值，所以≤20mA是安全的，如果>20mA就會(huì)產(chǎn)生爆炸問題了，所以4-20mA是個(gè)比較好的數(shù)值。那么也有一些場(chǎng)合用的是0-10mA，這個(gè)一般來說不是用在流程工業(yè)，可能是用在離散工業(yè)，也有一些場(chǎng)合0.5V-4.5V或者是0-5V都是用在離散工業(yè)。那么對(duì)于流程工業(yè)主要是4-20mA。
Q壓力變送器設(shè)置時(shí)會(huì)有“get”和“set”，這兩者的區(qū)別是什么？
A：get通俗的講就是現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。現(xiàn)場(chǎng)如果有壓力源的情況下，我們可以用get。因?yàn)間et可以get 0或者get100，就比較智能地進(jìn)行零滿標(biāo)定。為什么要這樣做呢？比如要進(jìn)行罐體的液位測(cè)量，可以把水灌滿了進(jìn)行g(shù)et100，這時(shí)就是滿量程；當(dāng)把水放空了進(jìn)行g(shù)et 0，這時(shí)就是零位。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工程時(shí)，可以很方便的進(jìn)行零滿的設(shè)置。如果沒有水怎么辦呢？這就是無壓力源的情況，可以用set來計(jì)算一下。用卷尺測(cè)量一下高度，乘以密度。例如是1米的，我們就set 10kPa作為滿量程，進(jìn)行set100；然后放空，作為0kPa，進(jìn)行set 0作為零點(diǎn)。為了在現(xiàn)場(chǎng)能夠更好的對(duì)儀表進(jìn)行零滿的設(shè)定、量程的設(shè)定，那么需要有g(shù)et功能和set功能，這是有壓力源和無壓力源之間的區(qū)別。
Q壓力遠(yuǎn)傳變送器法蘭連接的墊片選擇有什么要求？高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿這些情況下應(yīng)該如何選擇？
A：法蘭連接的時(shí)候需要用到墊片，墊片首先要考慮到它的耐腐蝕性；第二個(gè)要考慮到耐溫性；第三要考慮到它的軟硬度。即應(yīng)用于高壓還是低壓工況，壓力高就用硬材質(zhì)，壓力低就用軟材質(zhì)。偏軟材質(zhì)的墊片對(duì)膜片影響最小。腐蝕性是指應(yīng)用在強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿工況，還是弱酸弱堿工況。如果是弱酸弱堿的工況，可以用丁腈橡膠，又軟又便宜；如果在強(qiáng)酸強(qiáng)堿工況下使用，推薦采用聚四氟乙烯；那么高壓工況下用哪一種比較好呢？一般采用紫銅比較普遍。但是也不是一概而論，紫銅如果應(yīng)用于有酸有堿那就不適合了。尤其是酸，會(huì)和紫銅產(chǎn)生反應(yīng)；另外紫銅在水中也會(huì)產(chǎn)生一定的腐蝕，所以測(cè)量水的時(shí)候不建議用紫銅，而測(cè)量油則可以使用。以上都需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，溫度、酸堿度、壓力大小選擇合適的。例如在超高溫600℃的工況下，建議采用石墨墊片(是采用石墨和金屬混合后制成的墊片)。
Q10MPa以上的壓力變送器選什么螺紋比較好？
A理論上壓力越大，螺紋選擇要越小。在國內(nèi)，通常采用M20×1.5。國外的用的較多的是NPT 1/2或者G 1/2，以上內(nèi)螺紋外螺紋都是可以選擇。公稱直徑一般不要超過20毫米(即M20)，因?yàn)榻涌谠酱竽蛪好娣e就越大，螺紋越容易崩掉產(chǎn)生泄漏。所以20毫米口徑是一個(gè)比較常用的尺寸。如果能夠選擇更小的NPT 1/4、G 1/4、M10那么就更好。螺紋越小它的耐壓面積就越小，就更能夠耐高壓。
Q衛(wèi)生級(jí)怎么選擇？
A：首先何為衛(wèi)生級(jí)呢？壓力變送器如何能夠達(dá)到衛(wèi)生級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)呢？
第一，表面粗糙度，因?yàn)榱黧w會(huì)在表面粗糙度比較差的情況下駐留在管壁上，一旦駐留就會(huì)滋生微生物體。對(duì)制藥行業(yè)來說，首要解決的就是接液表面粗糙度問題。要將焊縫及膜片的粗糙度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。所以衛(wèi)生級(jí)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是表面粗糙度，合格的表面粗糙度不會(huì)對(duì)流體產(chǎn)生駐留。
第二，沒有死角。過去有一部分供應(yīng)商提供的產(chǎn)品是有焊縫的，會(huì)產(chǎn)生連接的縫隙。那么縫隙里會(huì)滯留液體。滯留的液體會(huì)滋生微生物，導(dǎo)致微生物生長，從而出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。這也是不符合衛(wèi)生級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的。
第三，接口要小于3d。當(dāng)衛(wèi)生型壓力變送器測(cè)量接口小于等于3d時(shí)候，可以保證清洗時(shí)能沖刷到壓力變送器的接觸面，那么才是安全的。
第四，高溫因素。因?yàn)樾l(wèi)生級(jí)行業(yè)一般都需要進(jìn)行121℃的高溫滅菌。滅菌并非是消毒，消毒采用85℃的巴氏消毒即可。所以選擇衛(wèi)生型壓力變送器的時(shí)候一定要考慮到能夠耐得住121℃。而現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)加溫到150℃。所以選擇儀表的時(shí)候要考慮加一段散熱管，如果不加散熱管可能會(huì)對(duì)儀表本身產(chǎn)生損壞。這就是壓力變送器滿足衛(wèi)生級(jí)的主要標(biāo)準(zhǔn)。
Q差壓變送器測(cè)爐膛負(fù)壓導(dǎo)壓管如何接？
A：首先要考慮到，爐膛內(nèi)是否會(huì)產(chǎn)生水蒸氣。如果會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，那么需要格外小心，因?yàn)樗魵鈺?huì)凝結(jié)。爐膛內(nèi)的高溫可以達(dá)到1000℃或者1000℃以上，要將爐膛內(nèi)的壓力通過引壓管引出來，首先就是采取降溫措施。在引出來時(shí)候，如果會(huì)產(chǎn)生水蒸氣的，建議引壓管的管道口徑略微放大一些。比如孔徑采用φ6。孔徑如果太小，會(huì)容易發(fā)生液體的毛細(xì)現(xiàn)象，把這個(gè)孔堵上。引壓管的尺寸能夠放大就放大一點(diǎn)，φ6以上或者，甚至φ10、φ14那是最好的。第二，在安裝的時(shí)候要往上裝，即引壓孔出來以后壓力要往上走。這樣如果產(chǎn)生凝結(jié)的話，它會(huì)流回到爐膛里面去。這樣既不會(huì)氣化也不會(huì)駐留，不會(huì)形成積液。主要是以上兩點(diǎn)。同時(shí)也要確保差壓變送器遠(yuǎn)離發(fā)熱源，如果靠的太近，超過85℃就會(huì)加速變送器電子元件的老化過程；如果超過120℃會(huì)直接損壞。所以考慮到耐溫性，盡可能的遠(yuǎn)離發(fā)熱源，引壓管往上走，盡可能選擇大孔徑引壓管比較合適。
Q特氟龍萬能防護(hù)真的那么厲害嗎？
A：其實(shí)說萬能防護(hù)也是一種比喻。特氟龍?jiān)谀承﹫?chǎng)合也是不能用的，比如特氟龍不能用于氫氣測(cè)量。氫氣的分子極小，它瞬間能夠滲透特氟龍材質(zhì)。我們所說的萬能防護(hù)，是指在堿和酸的情況下萬能防護(hù)。還有一種情況就是測(cè)量氫氟酸，氫氟酸在濃度很高的情況下，特氟龍也是不行的，應(yīng)該采用蒙耐爾鍍厚金這種方式。金這個(gè)金屬特別奇怪，不僅僅能夠裝飾，而且它夠穩(wěn)定，導(dǎo)電也非常好，是一個(gè)非常棒的金屬。氫氟酸在氟化行業(yè)中，當(dāng)它的溫度比較高、濃度比較高的情況下，特氟龍也是防不住的，測(cè)量高濃度氫氟酸需要采用鍍8μ厚金的壓力變送器，厚度要達(dá)到8μ。還有個(gè)問題，我們現(xiàn)場(chǎng)有個(gè)鍍金的沒有撐過半個(gè)月。鍍金的情況要看，有可能鍍的厚度不夠。我剛剛已經(jīng)介紹到，當(dāng)氫氟酸很強(qiáng)的時(shí)候，要鍍的厚。我們服務(wù)過一個(gè)氟化工企業(yè)，曾經(jīng)也發(fā)生過用蒙耐爾扛不??；我們用鍍金，鍍金不夠厚的情況下，也扛不??；后來我們將鍍金的厚度提高到5-8μ就沒問題了，能夠使用兩年以上的時(shí)間。
Q輸出的4mA有誤差是什么原因？
A：是這樣的，輸出4mA實(shí)際上是零位。零位的時(shí)候我們?nèi)魏我慌_(tái)壓力變送器不可能是4.000的，它總有偏差。首先我們?cè)谧鼍€上安裝的時(shí)候，第一步就是要做零位調(diào)整?，F(xiàn)場(chǎng)安裝固定好之后，需要進(jìn)行清零設(shè)置。這不是零滿調(diào)整，而是清零，把零位遷移到4mA。那為什么遷移了以后還是有誤差呢？這是有幾方面原因，一方面原因是現(xiàn)場(chǎng)腔體內(nèi)部發(fā)生了波動(dòng)，有可能是介質(zhì)溫度引起的波動(dòng)。另一方面有可能是儀表本身零位的溫度補(bǔ)償不過關(guān)。昌暉儀表制造有限公司的壓力變送器在全溫區(qū)范圍內(nèi)溫度補(bǔ)償誤差不會(huì)超過千分之一。但是有些廠家可能會(huì)超過，在4mA的時(shí)候出現(xiàn)大于16μA的波動(dòng)。第三個(gè)原因可能是現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾，就也要看儀表是否能夠扛得住現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾。最后就是儀表本身的問題，比如膜片的應(yīng)力釋放；傳感器制造時(shí)的安裝應(yīng)力、焊接應(yīng)力的釋放，都會(huì)導(dǎo)致它零位的漂移。那么作為用戶來說，能夠去解決的就是現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)，進(jìn)行零位遷移。遷移好之后可將零位穩(wěn)定在4mA左右。如果現(xiàn)場(chǎng)溫度劇烈波動(dòng)的情況下，我們會(huì)推薦客戶做一個(gè)保溫腔。例如在東北或者俄羅斯的冬天很冷，夏天也會(huì)很炎熱。這個(gè)時(shí)候我們會(huì)做一個(gè)保溫腔，冬天通電使溫度恒定在20℃-65℃，這樣變送器的零位的波動(dòng)就會(huì)更小一點(diǎn)。
Q測(cè)量含氯離子的介質(zhì)壓力變送器用什么膜片？
A：測(cè)量含氯離子的介質(zhì)昌暉儀表通常用的還是鉭膜片壓力變送器，因?yàn)殂g膜片有個(gè)很好的特征，就是耐氯離子。當(dāng)然氯離子不是很高的濃度也可以是哈氏，但是哈氏在氯離子濃度很高的情況下，還是不太適合。所以昌暉儀表推薦的首選的還是用鉭膜片。但是這里昌暉儀表要額外的介紹一下，鉭膜片在測(cè)量氣體的時(shí)候，鉭膜片要騰空，不要讓積液積攢在膜片上。因?yàn)樵跍y(cè)量氣體的時(shí)候在某種情況下回產(chǎn)生液體駐留，凝結(jié)成液體。在這個(gè)情況下，鉭膜片應(yīng)水平朝上，就是說讓腔體的下面朝上，這樣使用的壽命就大幅拉長，這是額外的一個(gè)話題。
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