选择压力和温度测量仪表之前的关键因素

压力和温度测量仪表种类繁多,有无数的选择和规格。在决定最适合您应用的仪器时,需要考虑几个关键因素,这些因素有助于防止将来出现代价高昂的错误、效率低下和资源损失。

查看此清单,了解在选择压力或温度测量仪器时要考虑的要点,这些仪表将在您的特定应用中提供适当的性能和使用寿命。

1. 准确性

准确性在您的应用中有多重要?在某些工业应用中,可重复性可能比准确性更重要。在过程压力变化很大的应用中,线性度和滞后可能优先于精度。如果精度是一个非常重要的因素,例如在低压差、临界压力应用中,则需要选择满足这些要求的仪器。例如,在温度测量应用中,可以选择热电偶而不是电阻式温度测量装置(RTD),因为它更具成本效益,坚固耐用并提供更广泛的测量范围,而如果精度,可重复性和长期稳定性是最重要的因素,则可以选择RTD。

2. 测量范围

仪器的范围必须与应用的要求相匹配。例如,为了确保对蒸汽的最佳控制和监测,蒸汽回收装置必须具有能够准确测量低压的可靠仪器。另一方面,如果您有高压应用,例如水射流,则需要一台可以测量 60,000 至 80,000 psi 压力的仪器。

3. 环境:振动、脉动、危险场所

在选择压力或温度测量仪表时,应用环境是一个关键考虑因素。建筑材料可以指定用于仪器可能受到极端天气或温度或腐蚀性介质影响的恶劣环境。为了解决脉动或振动是一个因素的应用,可以选择填充流体、最大指示指针、孔口或缓冲器。

泵、电机和其他旋转设备引起的振动会导致压力或温度测量仪器内部工作部件的过度磨损和可能过早失效。由于指针振荡,振动还会导致仪器的准确读数困难。故障的最常见原因之一是暴露于连续振动中。用户最好了解这些条件,并与您的供应商合作寻求解决方案。

过程脉动可能发生在泵和快速操作阀的排放周围。许多用户认为,将液体填充到仪器外壳中将完全解决脉动问题。虽然液体填充外壳有助于抑制脉动的影响,但它通常不能完全解决这种过程条件。脉动阻尼器安装在仪器入口的上游。一些常见的方法是活塞式缓冲器、烧结金属缓冲器或仪器入口处的螺纹进流限制器。

安装在仪器上游的针阀“向下挤压”或稍微打开,是解决脉动的另一种常见做法。不建议仅依靠针阀来解决脉动问题,因为用户可能会无意中打开阀门,从而抵消流量限制。在清洁流体(气体或清洁的低粘度液体)中,螺纹孔/限流器或烧结金属缓冲器是解决脉动的最具成本效益的方法。在较脏和粘度较高的流体中,通常建议使用活塞缓冲器。

在危险环境中,用户应了解电子测量设备的FM,CSA和ATEX认证要求。用户可能还需要了解应用的各种方法,其中可能包括本质安全安装或非易燃和防爆安装。如果不确定哪种类型的仪器最适合您的环境,请联系制造商的客户支持团队,以了解有关这些类型仪器的说明。

4. 温度因素

在选择测量仪器时,同时考虑过程和环境温度非常重要。

以压力表为例,校准压力表的温度每变化100°F,用户可能会遇到高达2%的额外读数误差。原因是波登管元件的弹性或弹簧刚度随温度的变化。虽然很难避免环境温度的影响,但我们可以解决过程温度的影响。在过程温度升高的情况下,用户需要在与仪器的测量元件接触之前散热。在用户测量蒸汽的应用中,通常的做法是安装盘管或尾纤虹吸管以散发工艺热量。

另一种常见的做法是安装带毛细管的隔膜密封,以将仪器与高热源分开。密封和毛细管系统中的填充液有多种选择,可承受升高的工艺温度。在严寒的环境条件下,用户可以选择对其仪器进行伴热。一些常见的伴热方法可以是电或蒸汽。

对于温度测量应用,RTD和热电偶中使用的材料具有温度限制,这可能是一个重要的考虑因素。RTD中使用的传感元件通常包含铂线或薄膜,陶瓷外壳和陶瓷水泥或玻璃,以密封传感元件并支撑元件线。通常,铂传感元件可以暴露在高达约1200°F的温度下。 也可以使用其他材料,例如镍,铜和镍/铁合金,但是,它们的温度限制比铂要低得多。

热电偶是测量过程温度的另一种常用方法,但用户也需要了解其温度限制。

5. 位置和安装要求

仪器在过程中的位置可能是一个重要的考虑因素。通常,仪器必须安装在用户界面不方便的位置。可能的解决方案包括利用安装在仪器入口处的旋转适配器使仪器更靠近用户,隔膜密封和毛细管使指示更接近用户,或者可以安装变送器以允许将常用信号传输到接收设备,例如数字指示器或PLC。

6. 工艺介质类型

通常测量的工艺介质包括气体、液体和蒸汽,这些介质可能是腐蚀性的,也可能是良性的。必须仔细考虑与仪器结构材料的化学相容性。

7. 所需指示或反馈类型

在几乎所有被测量的过程变量中,用户都可以选择机械或电子方法。

使用机械方法时,用户通常需要局部指示。示例包括提供刻度盘或指针读数的压力双金属温度计。其他示例可能是提供本地指示的液位计或流量计。

通过电子方法,可以使用发射器开关向接收设备提供常用信号以进行远程监视和控制。

8. 所需工程单位类型

用户需要确定应用所需的测量单位。有各种各样的工程单元可用于所有过程变量,包括温度、压力、液位和流量。

总之,在对测量设备进行投资之前,必须优先考虑应用程序的要求。解决这 8 个因素有助于获得成功的衡量结果。