刘强

摘 要 压力变送器是将被测介质的压力信号转变为标准电信号并可以实现信号远传的压力测量设备，还可以测量与压力有关的包括密度、液位，与节流装置配合使用也能测量流量等物理参数[1]。压力变送器的安装方式往往要结合被测介质性质和现场环境情况确定，同时还要有利于检修人员后期对设备的维护保养工作。本文主要论述压力变送器用于介质压力测量时，不同的安装方式对测量系统带来的利弊。

关键词 压力变送器;压力检测;安装方式;利弊影响

压力变送器被广泛用于测量气体和液体的压力，但在大多数情况下，被测介质往往是气体介质中夹杂着固体颗粒，液体介质中夹杂着固体颗粒，气体介质中夹杂液体蒸汽，而水分子总爱以蒸汽的形式存在于各类介质中，又或者介质具有低温下易结晶的特性。因此，我们在对压力变送器选型和安装时要充分考虑到介质特性，同时还要选择不同的安装方式以最大程度减小这些不利因素对系统造成的影响。

1法兰式压力变送器

对于管径较大或容器外径较大时常采用如图一所示之安装方式。在管道或容器外壁焊接带有法兰的短节作为取压口，同时在取压口法兰和压力变送器法兰之间装有一个阀门来共同组成测压系统。气体介质中的固体颗粒总是悬浮在整个管道或容器中，而管道和容器中往往湿度较大，这是因为生产工艺和生产条件的限制，导致一定比例的液体蒸气进入到被测介质中。因此，被测介质往往是由气体、固体和液体这三种物质组成。介质中的固体颗粒容易吸附液体蒸汽从而具有较强的粘连性，会随着介质流动方向吸附到管道内壁和容器内壁上，同时也容易造成取压口堵塞，此时压力变送器膜盒无法直接接触到被测介质便无法测量介质压力，指示测压系统失效。

另外一种形式为膜盒处法兰与变送器正负压室是由一根充满硅油的毛细管相连，毛细管长度可根据现场情况按需选择。变送器主体的安装位置可根据需要随意调整，可高于取压口也可低于取压口，但在变送器量程设定时需考虑到迁移量，本文不做论述。

但法兰式安装压力变送器的优点就在于方便清理沉积物。维护人员可将阀门关闭后把压力变送器从测压管道上拆下来，再打开阀门清理内部沉积物。待测压管道完全疏通后关闭阀门，并将压力变送器装回原来位置即可。当压力变送器受介质腐蚀或其他原因损坏需更换时，也可以通过上述方法便捷地进行更换。

缺点是当管道或容器内为负压时，将会有大量空气顺着取压管道进入其内部，进而降低被测介质浓度，也会降低管道内真空度，对整个生产系统造成不良影响;当管道或容器内为正压时，在阀门开启状态下，一旦取压管道疏通后會有大量介质喷出，容易造成人员伤害，也易造成物料浪费;有时被测介质可能具有腐蚀性，会导致阀门被腐蚀而出现不能完全关闭的现象。

2凸法兰式压力变送器

凸法兰式变送器原理与法兰式变送器一致，都需将被测介质的压力作用到变送器膜盒上，二者最大的区别是凸法兰变送器将膜盒端拉长，可以直接深入到被测介质管道或容器中。

如图2所示，凸法兰式压力变送器在安装时省去了中间阀门，变送器的膜盒直接伸入到了管道或者容器的内部。此时，液位取压管道不存在大的间隙和凸起，介质无法沉积在取压管道内，即便在膜盒侧壁和取压管道内壁之间的狭小间隙中有部分沉积物，或者在膜盒顶部与管道或容器内壁之间的突起处有介质沉积，也并不影响膜盒与介质的接触，依然能够准确测量介质压力。经我公司多年运行观察，这种方式的变送器几乎不用清理膜盒，膜盒能在很长时间段内保持清洁。而且这种变送器可以根据现场情况要求厂家定制，基本能够满足任何安装要求。

缺点是，凸法兰式压力变送器成本较高，同一厂家、同一量程、同一材质变送器相比普通法兰式变送器价格差最多可高达80%;其次，这种压力变送器一旦发生问题，需更换或者拆卸时难度相对较大。因为此时没有任何装置能够将介质和外界迅速隔绝。对生产系统和维修人员的影响远大于普通法兰式压力变送器。也正是因为如此，凸法兰式压力变送器无法完全取代普通法兰式压力变送器。

3导压管式压力变送器

压力变送器在日常的使用过程中，最常见的安装方式就是利用不锈钢导压管直接连接变送器。整个测量系统中包括一次阀、二次阀、排污阀这三个阀门，以及导压管、变送器。在测量高温蒸汽时还要用到冷凝容器。在安装测压系统时，可以根据被测介质的不同属性进行调整。

图3（a）中所示，是一个用于测量高温气体压力的标准测压系统安装方式，在二次阀和排污阀完全关闭的条件下打开一次阀，则蒸汽会在冷凝容器中凝结成液体充满整个导压管，此时再打开二次阀，液体将流向变送器膜盒处。此时导压管中的液体不但具备了隔离高温气体的作用，而且充当了压力传递介质，能够更有效地保护变送器膜盒不被高温介质破坏。由于管道或容器内为组分单一的高温蒸汽，一般情况下并不会轻易堵塞取压口。而且，就算出现取压口堵塞导致变送器输出偏小，也可以在关闭二次阀的同时打开排污阀，利用管道或容器内高压蒸汽对取压管道进行吹扫，从而起到疏通作用。

缺点是冷凝容器一般为不锈钢，密度大、质量大，再加上冷凝容器内液体的重量容易导致与管道和容器之间的导压管弯曲变形，而且若管道震动较大时容易导致导压管和管道之间的焊口开裂及取压管与一次阀螺纹连接处松动而出现漏点;对测压系统进行排污操作时，特别注意阀门开关顺序，尤其是在测压系统配合三阀组测量蒸汽流量时，错误的操作顺序极有可能导致高温蒸汽直接进入变送器膜盒腔内造成变送器损坏;排污操作时，导压管会在极短的时间内产生高温，当测压系统采用电伴热保温措施时，也极有可能造成电伴热带的损坏;测压系统焊口和螺纹连接处多，对焊接要求高，连接密封要求高。

图3（b）中所示的测压方式可看成（a）图的简化版，整个系统最多只存在4处焊口和3处螺纹连接，可靠性要优于（a）图。这种测压方式只可用于一般气体介质的测量，对管道外径和容器大小没有过高要求，其结构简单，安装方便，也有利于测压系统的维护和保养。当取压口由于沉积而堵塞时，也只需要关闭一次阀，将压力变送器从导压管上拆下，疏通导压管后再将压力变送器装回，打开一次阀即可。

缺点是压力变送器距离管道或容器位置较远，导压管可能在变送器重力作用下弯曲变形，因此要尽可能缩短二者之间的距离，或对变送器采取可靠的支撑措施;导压管多采用Φ14不锈钢管，与管道和容器之间连通的横截面积小，尤其是用于测量存在固体颗粒的气体介质时很容易造成取压口堵塞，需要时常清理;对被测介质种类和性能要求较挑剔，适用范围比较窄。

4结束语

综上所述，不同方式的压力变送器可以满足不同条件下对介质压力的测量;压力变送器采用不同的连接方式也可以用来测量属性不同的介质压力。因此还是要结合被测介质的组分、温度、压力以及现场的实际环境和后期维护保养的需求合理的选择变送器安装方式。

参考文献

[1] 黄勇.压力变送器在化工领域的选型与应用[J].化工设计通讯，2018，（4）：92.