PDS智能壓力變送器在工業控制中的典型應用

陳 軍

（重慶四聯測控技術有限公司研究開發部 ，重慶 401121）

1 引言

PDS智能壓力變送器由重慶四聯測控技術有限公司于2004年與德國西門子公司聯合生產。PDS智能壓力變送器是以微處理器為基礎的全智能型產品，目前為止已經具備多年以上成熟的應用經驗和性能，在各個行業均得到了廣泛應用。

2 基本原理

PDS智能壓力變送器是采用了世界上最先進的復合微硅固態傳感器并在此基礎上進行了一系列的模塊化設計的全智能型產品。PDS智能壓力變送器是通過引壓管和過程接頭將過程壓力引入壓力傳感器進行壓力測量（如圖1所示），介質壓力引入后作用于壓力傳感器產生一定的微弱信號放大后再經過A/D轉換器轉換成數字信號，同時在其微處理器中進行線性補償和溫度補償進行測量。

3 PDS智能壓力變送器在工業控制中的典型應用

針對化工、電力、冶金、建材、石油石化等行業，PDS均有完整的應用解決方案。

（1）工藝脈沖壓力測量

PDS智能壓力變送器的工作原理已如前所述，但是在實際具體應用過程中卻又不夠完美。工業控制過程中壓力的引入有時存在波動的情況，如鋼廠氣錘氣壓、油田注水泵壓力測量。 雖然PDS智能壓力變送器具備一定的壓力過載保護功能，但這種壓力保護功能具有一定的限制。實際應用過程中在測量這種高速脈沖氣壓或液壓時存在著傳感器被沖擊損壞的情況。

圖1

基于這種情況，PDS 智能壓力變送器在針對高速脈沖氣壓或液壓的測量時，PDS設計了專用的氣壓、液壓緩沖裝置，該裝置不但小巧，結構簡單而且易于安裝。下面簡要介紹以下其基本工作原理：

圖2

圖3

目前為止設計了兩套不同的緩沖器（如圖2、圖3所示）。

如圖2所示，這是一種直接連接的專用緩沖器。PDS智能壓力變送器在過程連接處設計了專用的緩沖接頭，并填充內六角螺釘，通過內六角填充螺釘邊緣處三個小孔來緩解過程引入時的脈沖壓力，使得壓力傳感器避開了脈沖壓力的高峰從而保護了變送器不受脈沖壓力的影響。該緩沖器可以直接安裝。

如圖3所示，這是一種通過毛細管組件連接的專用緩沖器。PDS智能壓力變送器在過程連接處設計了專用的連接螺母和密封墊圈并通過毛細管組件與遠端的緩沖接頭連接。過程壓力通過引壓管引入緩沖接頭并通過毛細管組件進入壓力傳感器，從而保護了變送器不受沖擊。該緩沖器可以遠距離安裝。

目前這兩種緩沖器已經在油田注水站脈沖泵成功應用。

（2）多晶硅項目應用

多晶硅主要用于—— 集成電路和太陽能，具有高溫高壓、有毒易燃、易爆、強腐蝕等特點，要求有高度的可靠性和穩定性。針對高溫高壓工況，PDS設計了高溫型智能壓力變送器，該變送器通過設計特殊的散熱結構，使得溫度到達傳感器時能降至一定的范圍，從而使智能壓力變送器性能穩定。該變送器可耐高溫，量程范圍寬，精度高，廣泛用于需測量相對溫度較高氣體，液體壓力場合。同時針對在高壓氫氣的測量過程中，PDS智能壓力變送器采用了膜片鍍金的工藝來解決氫透的問題。典型應用：江西賽維LDK5000t多晶硅，冷氫化裝置。采用了鍍金膜片和鉭，最低溫度-70℃，最高溫度350℃。法蘭尺寸1″～3″。

（3）氯堿項目應用 –防腐解決方案

在重慶天原化工廠，以前采用的是其它品牌的變送器。隔離膜片采用的是鉭材，滿足介質防腐的需求。但其無法承受外部腐蝕，導致變送器大面積損壞。經過防腐處理后取得了良好的效果。如圖4所示。

（4）乙醇胺應用

圖4

乙醇胺——主要是采用高濃度液胺與環氧乙烷，在一定溫度、壓力及催化劑作用下生成一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。再經過脫水、精餾而成。由于工藝特殊性，生產中低溫（液胺溫度在-33℃）、易燃、易爆、高壓（CLASS 600）。烙礦院設計的宏力化工項目——在精餾、脫水工序，其壓力、液位測量，使用了PDS473、483H法蘭變送器，耐壓達到15MPa，最低溫度-33℃。

（5）碳四裂解項目應用

乙烯是石化工業的龍頭產品，煉廠碳四作為乙烯裂解原料。一般工藝采用了大量的堿性介質（如氫氧化鈉、氫氧化鉀），反應釜的溫度一般在200℃～280℃。在工藝中還需加入氫。由于工藝特殊性，生產中必然存在高腐蝕、高溫、易燃、易爆、高壓。

宏力化工碳四裂解項目——在裂解反應爐上，使用了PDS473、483H法蘭變送器，采用鉭材、高溫硅油。在加氫段采用了鍍金膜片。

結語

通過對重慶四聯測控技術有限公司PDS智能壓力變送器工作原理和典型應用方案上的分析可以看出，PDS智能壓力變送器已經廣泛應用于各個行業，PDS智能壓力變送器以其先進的技術、優異的性能、強大的功能可滿足氧化鋁、金屬材料加工、采礦、復合材料生產、鋼鐵冶煉、焦化、煤化、石油石化、化工等各種復雜的工藝條件。

[1]劉暢生.傳感器簡明手冊及應用電路：壓力傳感器分冊[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007.

[2]戴蓉，劉波峰.傳感器原理與工程應用[M].北京：電子工業出版社，2013.