导读：压力变送器在化工领域的选型与应用 。压力传感器的选型包括传感器的类型、材质、量程、防爆性能等多个方面，合理的选型不仅可以确保传感器的使用寿命，更能保障化工生产过程中的各流程得以稳定开展。传感器的选型受到诸如环境条件、应用工况、安装条件、介质特性与经济效益等各方面的影响。简要分析了传感器的选型及其在化工领域的应用。

1 传感器的分类概述

在化工应用领域，压力传感器起着非常重要的作用，其应用也非常广泛。传感器种类较多，按照测量对象来划分，可以分为绝对压力传感器、表压传感器和差压传感器三种。而按照膜盒制作结构来划分，又可以分为普通型传感器和隔离式传感器，普通传感器只有一个测量膜盒，可以直接感应到被测介质的压力或者差压 ；隔离式传感器除了具有普通传感器的内膜，还有直接感压的外膜盒，通过一种稳定液将外模感受到的压力传递给内膜，从而得出压力测量值，根据安装方式的不同，隔离式传感器又分为一体式直接安装型和远传安装密封型。根据环境条件的不同，应用工况、安装条件等要素的不同，传感器的选型也有不同的要求。

2 传感器在不同应用领域的选型

根据不同的应用领域、工艺管道设备、施工情况等不同，传感器的选型也有所区别，应当依据不同的应用环境加以选择利用，才能有效提高其经济效能。

2.1 压力测量领域传感器的类型选择

传感器在压力测量领域中应用较多的是中低表压压力传感器、中高表压压力传感器、绝对压力传感器和中低表压单法兰隔膜密封式传感器。按照测量安装方式的不同，传感器可再分为管道直连式安装和导压管取压安装两种类型。在微小压力状态下，由于直接测量压力可能会导致不稳定波动的出现，所以，当测量不高于500Pa 的微小压力时，选择差压传感器更为合理 

2.2 差压和液位测量领域的传感器类型选择

所谓差压测量，是指使用传感器测量的压力进行差减得出压力差值。在液位测量领域，就可以通过差压测量方法来获得测量结果。液位测量领域可使用的传感器有差压传感器、高差压传感器、法兰安装式差压传感器和隔膜密封式双法兰差压传感器。常压容器液位测量时，因容器与大气相连，宜采用压力传感器或者单法兰隔膜密封式压力传感器进行测量 ；针对密封的容器测量其液位压力时，因容器的密负压室有可能存在气相的挥发，或者是容器的下端采用了氮封。所以在测量其液压时，如果选用法兰安装式传感器，则负压室需要引导压管连通，而选用隔膜密封式传感器的话，那么正负压室都必须使用远传法兰连通。针对敞开的水池，如果池底有淤泥，那么可以选择使用单法兰密封隔膜式压力传感器来测量其液位。

2.3 流量测量领域的传感器类型选择

流量测量一般选择差压传感器和隔膜密封式双法兰差压传感器，差压传感器需要搭配孔板、阿牛巴和文丘里等节流装置，而测出来的结果也是对差压值。如果是对蒸汽或者气体等介质进行测量，还需要通过二次表或者 DCS/PLC 等上位系统进行相应的运算得出流量值。

3 几种特殊工况的传感器选型

3.1 高温工况环境

高温环境下，测量介质的温度较高，过程的温度往往会超过传感器的正常工作范围，并且不能通过导压管或者安装型隔离膜把温度调整到正常范围内。那么就可以通过选择远传型传感器利用毛细管引压，避免传感器受到高温破坏了电子元件的使用性能。

3.2 容易结晶的高黏度工作环境

介质一旦离开工艺设备，就很容易出现结晶现象，如果出现结晶或者介质的 黏 度太大，就容易导致导压管出现堵塞，不仅需要通过清理疏通而带来较大的工作量，还会造成测量结果不稳定。这种情况下，一般适合选择隔离式传感器。如果结晶现象比较严重，就需要选择凸膜片型传感器，通过将感压膜片直接插进设备的内部来直接获得介质的温度。

3.3 易腐蚀工作环境

腐蚀性工况一般指的是环境条件腐蚀性和应用工况的腐蚀性。如果导压管是碳钢或者不锈钢材质，那么最好选用普通型的差压传感器。在腐蚀性工作环境中，对传感器的材质也有一定要求，其中最关键的是膜片和接液材质、法兰材质和外壳材质等，膜片和接液材质应根据介质的不同化学特性进行选择，介质的浓度和温度不同，对传感器材质的要求也不同。法兰链接的传感器一般有碳钢、304SST、316SST 三种材质可以选择，由于法兰不直接接液，因此，考虑到经济性要素，一般可以选用碳钢材质。传感器外壳材质一般有铝合金和不锈钢，在非腐蚀性环境中选用铝合金材质经济性更高，如果处于腐蚀性环境中，则更适合选用不锈钢材质。

4 结语

传感器在化工领域应用非常广泛，在选型中需要具体结合应用环境的化学特性，充分考虑到温度、浓度、腐蚀性等综合因素，再通过衡量其经济性，选择最合理的传感器类型，使其更好满足化工生产活动。

      压力传感器是一种应用特别广泛的工业仪表设备，主要用于测量气体、液体和蒸汽的压力、负压和绝对压力等参数，然后将其转换成4-20mA.DC信号输出。常用的有电容式、谐振梁式、扩撒硅等几种工作原理的产品类型。压力传感器包括GP型（表压力）和AP型（绝对压力）两种类型。GP和AP型与智能放大板结合，可构成智能型压力传感器，它可以通过符合HART协议的手操器相互通讯，进行设定和监控.GP型压力传感器的δ室,一侧接受被测压力信号，另一侧则与大气压力贯通，因此可用于测量表压力或负压.Ap型绝对压力传感器的δ室一侧接受被测绝对压力信号，另一侧被封闭成高真空基准室，它可以测量排气系统、蒸馏塔、蒸发器和结晶器等的绝对压力！用户在选用压力传感器之前需要了解哪些方面的问题，如何对选用的产品进行一个正确的选型？本文总结了以下九点是特别需要关注的。

     一、要了解压力传感器要测量多大的压力：先确定系统中要确认测量压力的最大值，一般而言，需要选择一个具有比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的压力传感器。这主要是在许多系统中，尤其是水压测量和加工处理中，有峰值和持续不规则的上下波动，这种瞬间的峰值能破坏压力传感器，持续的高压力值或稍微超出压力传感器的标定最大值会缩短传感器的寿命，然而，由于这样做会精度下降。于是，可以用一个缓冲器来降低压力毛刺，但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择压力传感器时，要充分考虑压力范围，精度与其稳定性。

     二、测量压力介质是什么：我们要考虑的是压力传感器所测量的介质，黏性液体、泥浆会堵上压力接口，溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送吕中与这些介质直接接触的材料。以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。一般的压力传感器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢，如果你的介质对316不锈钢没有腐蚀性，那么基本上所有的压力传感器都适合你对介质压力的测量.如果你的介质对316不锈钢有腐蚀性，那么我们就要采用化学密封，这样不但起到可以测量介质的压力，也可以有效的阻止介质与压力传感器的接液部分的接触，从而起到保护压力传感器，延长了压力传感器的寿命.

   三、压力传感器需要多大的精度：决定精度的有，非线性，迟滞性，机电商务网非重复性，温度、零点偏置刻度，温度的影响。但主要由非线性，迟滞性，非重复性，精度越高，价格也就越高。每一种电子式的测量计都会有精度误差的，但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的，比如，中国和美国等国家标的精度是传感器在线度最好的部分，也就是我们通常所说的测量范围的10%到90%之间的精度；而欧洲标的精度则是线性度最不好的部分，也就是我们通常所说的测量反的0到10%以及90%到100%之间的精度.如欧洲标的精度为1%，则在中国标的精度就为0.5%.

   四、压力传感器的温度范围：通常一个压力传感器会标定两个温度范围，即正常操作的温度范围和温度可补偿的范围。正常操作温度范围是指压力传感器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围，在超出温度补范围时，可能会达不到其应用的性能指标。温度补偿范围是一个比操作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作，压力传感器肯定会达到其应有的性能指标。温度变从两方面影响着其输出，一是零点漂移；二是影响满量程输出。如：满量程的+/-x%/℃，读数的+/-x%/℃，在超出温度范围时满量程的+/-x%，在温度补偿范围内时读数的+/-x%，如果没有这些参数，会导至在使用中的不确定性。压力传感器输出的变化到度是由压力变化引起的，还是由温度变化引起的。温度影响是了解如何使用压力传感器时最复杂的一部分。

   五、需要得到怎样的输出信号：mv、v、ma及频率输出数字输出，选择怎样的输出取决于多种因素，包括压力传感器与系统控制器或显示器间的距离，是否存在“噪声”或其他电子干扰信号。是否需要放大器，放大器的位置等。对于许多压力传感器和控制器间距离较短的oem设备，采用ma输出的压力传感器最为经济而有效的解决方法，如果需要将输出信号放大，最好采用具有内置放大的压力传感器。对于远距离传输出或存在较强的电子干扰

信号，最好采用ma级输出或频率输出。如果在rfi或emi指标很高的环境中，除了要注意到要选择ma或频率输出外，还要考虑到特殊的保护或过滤器。（目前由于各种采集的需要，现在市场上压力传感器的输出信号有很多种，主要有4...20ma,0...20ma,0...10v,0...5v等等，但是比较常用的是4...20ma和0...10v两种，在我上面举的这些输出信号中，只有4...20ma为两线制，我们所说的输出为几线制不包含接地或屏蔽线，其他的均为三线制）

  六、选择怎样的励磁电压：输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。许多放大压力传感器有内置的电压调节装置，因此其电源电压范围较大。有些压力传感器是定量配置，需要一个稳定的工作电压，因此，能够得到的一个工作电压决定是否采用带有调节器的传感器，选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。

   七、是否需要具备互换性的压力传感器：确定所需的压力传感器是否能够适应多个使用系统。一般来讲，这一点很重要。尤其是对于oem产品。一旦将产品送到客户手中，那么客户用来校准的花销是相当大的。如果产品具有良好的互换性，那么即使是改变所用的压力传感器，也不会影响整个系统的效果。

   八、压力传感器超时工作后需要保持稳定度：大部分压力传感器在经过超时工作后会产生“漂移”，因此很有必要在购买前了解压力传感器的稳定度，这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。压力传感器的封装：压力传感器的封装，尤其往往容易忽略是它的机架，然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。在选购传送器传一定要考虑到将来压力传感器的工作环境，湿度如何，怎样安装压力传感器，会不会有强烈的撞击或振动等。

   九、在压力传感器与其它电子设备间采用怎样的连接：是否需要采用短距离连接？若是采用长距离连接，是否需要采用一个连接器？其他：我们确定上面的一些参数之后还要确认你的压力传感器的过程连接接口以及压力传感器的供电电压；如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级。