保持压力在压力仪表上
本文是过程传感系列文章的第一部分。智能传感器将于5月问世。其他包括温度传感(6月)、流量测量(9月)和液位传感(11月)。温度可能是测量最多的过程变量，但压力传感设备可能是最普遍的。
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本文是过程传感系列文章的第一部分。智能传感器将于5月问世。其他包括温度传感(6月)、流量测量(9月)和液位传感(11月)。
温度可能是测量最多的过程变量，但压力传感设备可能是最普遍的。这些仪器，除了其预期的压力测量职责，“进入行动”在流量和液位测量。一个大型的加工工厂可能需要成千上万的这些勤劳的仪器来保持过程在控制之下。
压力传感装置必须穿透整个过程才能发挥作用，这一事实只会使问题复杂化。危险物质常常构成被监测的过程介质。如果这些材料具有腐蚀性，则会缩短仪器寿命并增加相关的维护成本。它们还会增加植物的无组织排放负担。因此，尽量减少这些广泛使用的设备中的潜在泄漏点是良好仪器设计的必要条件。(参见附带的边栏)。
总体而言，压力仪表的设计已经跟上了需求。横河工业自动化公司(YIA, Newnan, Ga.)现在提供a系列DPharp数字压力变送器，据说在环境温度和静压效果的一般规格上提高了40%。该设备(有八种型号)在每个型号上都符合3-sigma一致性标准。在dp模型上，每50°F的温度变化，参考精度额定为跨度的0.075%加上URL的0.02%。长期稳定性为2
在实际示例中，YIA的DPharp设备用于精确控制公用锅炉汽包中的蒸汽/水界面。如果要保持准确的液位，锅炉在启动和关闭期间(液位最关键的时候)内的波动压力要求设备在压力影响下的稳定性。硅传感器的无迟滞胶囊设计还提供了对操作过程中可能发生的超压条件(以及后续校准要求)的保护。
在压力下
陶瓷传感器，以耐腐蚀和耐磨性而闻名，还提供出色的测量稳定性和防止过程超压。Endress + Hauser(印第安纳州Greenwood)现在提供了设计紧凑的Cerabar T陶瓷传感器压力测量系统，其传感器线利用了这些功能。该设备可以承受100倍的超压，据说几乎没有维护要求，易于安装，也不需要校准。
适用于广泛的工业应用，Cerabar T可用于气体，蒸汽，液体或蒸汽中的绝对压力或压力表。该变送器在- 4至185°F(-20至85°C)的温度范围内的测量范围高达580 psi。总体准确度为0.5%。由于其陶瓷传感器规格和具有竞争力的价格(175美元/年)，目前应用于欧洲OEM生产的船用和固定式柴油发动机。
高温下的高超压能力也是欧米茄工程公司(康涅狄格州斯坦福德)PX82系列湿式/湿式dp变送器的一个特点。该设备可以在管道压力高达1500psi的情况下测量英寸的水，在必须密切监测内联过滤器压降的流动情况下得到了应用。
该设备通过FM/CSA认证，本质上是安全的。FM危险定位能力是可选的。该变送器由不锈钢和铬镍合金制成，适用于恶劣环境，提供4-20 mA输出。
承受压力
对于许多压力传感器来说，暴露在高温下会很麻烦。为了克服这一问题，ABB仪器仪表(罗切斯特，纽约州)开发了614P远程密封压力表压力变送器，专门用于挤出机和均质机。该设备的工艺膜片由一系列环形组成，类似于用于工业变送器的非远程密封隔离膜片。据称，这种弯曲可以提供必要的灵活性，以提高性能、可靠性和仪器寿命，同时减少在高温下的漂移。
614P是“HART Smart”，可承受高达645°F(340°C)的温度，适用于挤出机和均质机等设备，最小和最大跨度分别为500和6,000 psi。614P目前用于塑料纤维挤出生产线，以控制日常操作中由于温度变化过大而导致的过早故障和不可接受的漂移。
耐得住压力传感过程中的高温也是霍尼韦尔IAC公司(亚利桑那州凤凰城)的强项。智能压力表压力温度高温。顾名思义，该设备可以承受比霍尼韦尔标准产品更高的工艺温度(150°C vs. 110°C)。这使得许多应用无需远程密封和填充毛细管系统。主要用途包括必须符合严格卫生要求的应用，如冰淇淋制造。
由于其提高的工作温度规格，变送器现在可以在“冻结”后由蒸汽仪器线引起的超温条件下生存。此外，由于工艺设备必须定期用蒸汽和腐蚀性溶液清洗，消除远程密封和填充毛细管系统加快了清洗过程，从而降低了卫生成本。
走数字化之路
最初的I/A系列压力变送器是由Foxboro公司(Foxboro, Mass.)于1987年10月推出的。该设备设计有一个现场可交换的电子模块(基本的4-20 mA或Foxcom数字)，可以合并新引入的增强模拟或HART(高速公路可寻址远程传感器)通信模块。据该公司称，基金会现场总线模块将很快推出。
在控制系统升级过程中，这种创新提供了从模拟通信到数字通信的平稳迁移，使原有的管道和硬件保持不变。这种灵活性保留了大部分原有的硬件投资。此外，重定向功能(以前只在数字通信领域)现在可以在增强的模拟电子设备中使用。用户现在可以适应不断变化的过程压力要求，使用其内置的显示器和键盘在现场重新量程。由于模拟变送器现在可以重新调整以满足不同的工艺应用，用户可以减少备件库存。
控制安装成本
大约40%的压力变送器与仪表歧管配套使用。这些歧管用于在启动过程中阻断过程，在校准或测试时隔离变送器，并允许在无需关闭过程的情况下移除设备。为了帮助控制安装和硬件成本，最近引进的Fisher-Rosemount公司(明尼苏达州伊甸草原)。型号3051共面压力变送器集成多种功能直接到变送器本身。
集成设备现在已经完全组装好，经过密封测试和校准，极大地简化了安装和加速调试。该装置重量小于8磅(3.5公斤)，可以直接安装到工艺流程中。根据开发商的说法，取消支架、管架、脉冲管道和安装劳动力，每次安装可以节省高达150美元。其集成发射机/歧管结构也有助于用户满足环境和安全法规。
妈妈，看，没有手!
跟踪仪器配置或校准所需的手持设备可能是一个真正令人头痛的问题，特别是在大型工厂现场。西门子能源与自动化公司(Alpharetta, Ga.)的Sitrans P压力变送器解决了这一问题，它允许通过装置上的按钮配置仪器。它还可以通过HART协议进行远程配置。据其制造商介绍，这是市场上唯一不需要手持校准设备的发射器。
Sitrans P是目前最稳定的设备之一，可以测量0.4英寸之间的压力。H2O和5800 psi。该装置可用于测量差压、压力表和绝对压力，以及流量和液位。
保护桥梁
SOR Inc .(堪萨斯州莱内克斯)S530系列Mini Hermet是一款环境密封的模拟压力变送器。该设备使用铝基(Al2O3.)陶瓷传感器技术。氧化铝在其负载范围内具有几乎完美的弹性，抗拉强度与钢相当，抗压强度是钢的许多倍，弹性模量是钢的1.6倍。它也是惰性的，非常坚硬，是电绝缘体。该设备的应变计桥在1000°C下烧入陶瓷膜片，确保线性和稳定性，需要比标准模拟设备更少的校准。
530系列设备是现场可调使用外部，磁耦合调整，并设计用于防爆和本质安全操作。该装置经过FM、CSA和CENELEC机构的批准，可追溯性和处理压力从10到2000 psi。
打开(或关闭)
PN7系列模拟压力传感器由“efector inc”(Exton, Pa.)开发，在坚固紧凑的外壳中集成了基于微处理器的电子设备。该系列传感器是现场可编程的，不需要工作台校准，大大降低了安装成本。该开关具有4-20 mA输出，单开关设定值和3位LED显示屏。每个外壳中有两个独立的开关，允许设备处理需要两个具有可调滞后的独立输出的应用程序。一个单元可以代替压力表、变送器和开关。压力范围为30至6000 psi。
PN7s已被造纸工业用于通过监测滤网两侧的压力来检测堵塞的淀粉过滤器。当筛管堵塞时，受限流量会提高压差(dp)。两个模拟输出被发送到PLC来确定dp。当达到指定的dp值时，流量被分流到平行线上，开关输出用于发出本地高压报警信号。该设备的显示器验证功能。
硅的准确性
MT10小型压力计由横河公司的美国(Newnan, Ga.)是一种高可靠性，高精度的仪器。该设备体积小，重量轻，适用于工艺现场和工厂设备诊断，以及研究和开发。
MT10采用微成形硅谐振传感器。据称，该传感器使用嵌入在硅膜片中的单晶硅谐振器，可提供超稳定的性能，读数精度为0.01%。该设备具有数据保持功能和RS-232通信接口。
传感器和材料技术的不断发展使无处不在的压力传感器领先于工艺要求的游戏。它能继续吗?只要压力还在!
试着对环境友好一点
根据《清洁空气法修正案》(CAAA)第3章，最大可达控制技术(MACT)标准要求监测逸散性排放。这适用于合成有机化学品制造商、制药制造商和石油炼制商。根据CAAA Title III和v，在确定其排放有害空气污染物的潜力时，也必须包括设施的逸散性排放。然而，众所周知，如果满足过程的遏制措施，美国环境保护署会放弃一些测量要求。
提高仪器的精度，同时推动设计和材料的限制，使制造商能够帮助用户最大限度地减少点排放、过程浪费和非点(逸散)排放。高精度仪器允许操作人员运行流程尽可能接近最佳，准确控制能源需求和后续堆栈排放。严密的过程控制还可以消除可能导致处置问题和相关问题的不合规格的产品或废物。
在霍尼韦尔IAC的ST 3000和SMV 3000 DCS产品中，与其DE协议控制系统的数字集成提供了实时在线诊断和错误检查，据说可以提高发送到控制室的测量数据的读取可靠性和可信度。霍尼韦尔的一位发言人表示，对现场信号的高度信任可以让操作人员更努力地“推动”工厂接近设计极限，从而提高效率，减少污染和浪费。
来自设计的帮助
清除潜在的泄漏点也可以消除无组织排放。在压力变送器的情况下，排泄排气阀用于清除气体或液体错误导致积聚在法兰和脉冲管线材料。此外，在校准或从过程中移除仪器之前，阀门将产品排气到大气中。随着Fisher-Rosemount的型号3051共面装置，这些排水排气阀被控制器排气口取代，允许捕获所有排气阀产品到收集线。
仪表的设计，以消除潜在的“管道”泄漏点也有助于消除非点排放。采用集成歧管，全焊接无垫圈连接和变送器设计，消除了对dp均衡3阀歧管的需求，类似于横河工业自动化公司的DPharp压力变送器线路的设计，提供了这种解决方案。
最后，工程垫片材料的使用在控制非点状毒性释放方面提供了额外的帮助。例如，Foxboro在其I/A系列dp压力变送器中使用特氟龙作为标准垫圈材料。这种材料在几乎所有工艺应用中都具有优异的耐腐蚀性，最大限度地减少垫圈击穿和由此产生的有毒物质释放的机会。在大多数情况下，压力仪表制造商现在允许用户指定满足工艺要求的垫圈材料。
随着压力仪表设计的发展，制造商通过创新设计继续应对污染挑战。即使在绝对数量不占优势的情况下，这些设备也表明它们可以“控制住它”。
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