壓力儀表在生產自動控制中的應用

【摘要】數字壓力計的出現以及計算機技術的發展，使得壓力儀表自動檢測的實現成為可能。近年來國內外廠商相繼開發出一些壓力儀表自動檢測裝置，用于對壓力變送器、壓力傳感器、壓力表、液體壓力計等壓力儀表的檢測。本文主要探討壓力儀表在生產自動控制中的應用。

【關鍵詞】壓力儀表；自動控制；檢測裝置

壓力儀表的選用是在生產自動控制中的一項重要工作，如果選用不當，不僅不能正確、及時地反映被測壓力的變化，還可能引起事故發生。選用時應根據生產工藝對壓力檢測的要求、被測介質的特性、現場使用的環境等條件，合理地選用儀表的量程、精度、類型等[1]。

1.壓力儀表的精度與類型的選擇

1.1壓力儀表的精度及測量范圍的選擇

壓力檢測儀表的精度及測量范圍主要根據工藝生產允許的最大誤差來確定，即要求實際被測壓力允許的最大絕對誤差應小于儀表的基本誤差。選擇時應堅持節約的原則，只要測量精度及測量范圍能滿足生產的要求，就不必追求用過高精度過大測量范圍的儀表。

1.2儀表類型的選擇

根據工藝要求正確選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產的前提。壓力檢測儀表類型的選擇主要應從以下幾個方面考慮。①儀表的材料壓力檢測的特點是測壓元件往往要與被測介質直接接觸，因此在選擇儀表材料的時候要綜合考慮儀表的工作條件。例如，對腐蝕性較強的介質應使用像不銹鋼之類的彈性元件；氨用壓力儀表則要求儀表的材料不允許采用銅或銅合金，因為氨氣對銅的腐蝕性極強；氧用壓力儀表在結構和材質上可以與普通壓力儀表相同，但要禁油，因為油進入氧氣系統極易引起爆炸。②儀表的輸出信號對于只需要觀察壓力變化的情況，應選用彈簧管壓力表或液柱式壓力計等直接指示型儀表；如需將壓力信號遠傳到控制室或其他電動儀表系統，則可選用電氣式壓力傳感器；如果控制系統要求能進行數字通信，則可選用智能式壓力傳感器或壓力變送器。③儀表的使用環境對發生爆炸可能性較大的環境，應選擇防爆型壓力儀表；對于高溫或低溫的環境，應選擇溫度系數較小的敏感元件和轉換元件[2]。

2.壓力儀表在生產自動控制中的問題分析與措施

（1）取壓管口應與被測介質的流動方向垂直，與設備（管道）內壁干齊，不應有凸出物和毛刺，以保證正確測量被測介質的靜壓這[3]。

（2）防止儀表的敏感元件與高溫或腐蝕性介質直接接觸。如測量高溫蒸汽壓力時，在壓力儀表前須加裝冷凝盤管（冷凝裝置），測量含塵氣體壓力時，在壓力儀表前應加裝灰塵捕集器；測量腐蝕性介質時，壓力儀表前應加裝隔離容器。

（3）儀表與取壓口不在同一水平面時，要對兩者高度差所引起的誤差進行修正。

（4）對于壓力取出口的位置，測量氣體介質時一般在工藝管道的上部，測量蒸汽壓力時應在管道的兩側，測量液體壓力時應在管道的下部。

（5）取壓點與壓力表之間的距離應盡可能短，信號管路在取壓口處應裝有隔離閥。信號管路的最高處應有排氣裝置；測量氣體壓力時，信號管路的最低處應有排水裝置[4]。

3.處理措施

（1）將壓力傳感器或壓力變送器裝在生產自動控制線上，把上限指示燈、干電池或萬用表連接好，用調整鑰匙分別將上、下兩信號限制在全量程的20％-80％控制范圍內。（2）緩慢地增大壓力，當壓力信號或者電流與上限信號接觸時，觸點接通，這時綠燈亮，用萬用表量電阻值為零。為了保證測量值的準確度，最小工作壓力不應低于儀表滿量程的1/3。當被測壓力變化范圍大，最大和最小工作壓力可能不能同時滿足上述要求時，選擇儀表量程應首先要滿足最大工作壓力條件。根據被測壓力計算得到儀表的上、下限后，還不能以此數值直接作為儀表的測量范圍。應按我國出廠的壓力傳感器或壓力變送器不同的量程及等級，在生產自動控制中必須正確的選用儀表量程及等級。（3）緩慢地降低壓力，當壓力與下限信號接觸時，觸點接通，這時紅燈亮，用萬用表量電阻值為零。當壓力與上限信號或下限信號接觸時，要求標準壓力值或者電流值與被測壓力值或電流值間的誤差不得超過允許誤差絕對值的1.5倍。對檢定合格的壓力傳感器或壓力變送器應貼好合格證，打好鉛封，方可使用。

壓力儀表只能就地顯示壓力的壓力信號及電流信號大都是彈性元件在壓力作用下產生與壓力有一定關系的變形，通過形變產生位移信號反應壓力的變化，其檢測零件在彈簧管、膜盒、波紋管等數種，在控制系統中廣泛采用壓力傳感器，它把半導體應用于壓力傳感器，如用擴控硅制成壓力傳感器、投入式壓力傳感器等，可以把壓力信號遠傳至控制室或傳到計算機控制系統。

4.結論

測量特殊介質時，要針對被測壓力的不同性質，采取相應的放熱、防腐、防凍、防堵和防塵等措施。例如測量高溫流體介質的壓力時，為防止熱介質與彈性元件直接接觸，壓力儀表之前應加裝U形管或盤旋管等形式的冷凝器，避免因溫度變化對測量精度和彈性元件產生影響；測量高壓流體介質的壓力時，安裝時壓力儀表表殼應朝向墻壁或者無人通過之處，以免發生意外；測量腐蝕性介質的壓力時，除選擇具有防腐能力的壓力儀表之外，還可加裝隔離裝置，利用隔離罐中的隔離液將被測介質和彈性元件隔離開來。 [科]

【參考文獻】

［１］劉淑艷，王淑珍.檢修彈簧管式一般壓力表注意事項[J].品牌與標準化，2011（Z1）．

［２］王學軍.淺議壓力表在工業中的應用[J].山東紡織經濟，2009（03）．

［３］余光成.論消毒柜選用和維護策略[J].現代商貿工業，2011（13）．

［４］金瑾.工作用一般壓力表的檢定和調修[J].科技創新導報，2011（21）．