1、引言

       法蘭差壓變送器是為了避免被測介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸而采用的變送器，它是將變送器的測量膜室用不銹鋼毛細(xì)管(直徑1.1 m m左右的管子，外加保護(hù)常用是316不銹鋼愷裝套管)連接到幾米到幾十米不等處的一個或兩個壓力或差壓，做成法蘭形式的測量膜盒中，中間充滿傳導(dǎo)介質(zhì)工作充液，使用時將法蘭連接到設(shè)備，即可進(jìn)行測量。

 

雙法蘭差壓變送器主要適用于:

       (1)密封壓力容器測量;

       (2)懸浮液體或高粘度介質(zhì);

       (3)測量頭必須保持清潔衛(wèi)生;

       (4)需要將高溫介質(zhì)與變送器隔離;

       (5)更換被測介質(zhì)需要嚴(yán)格凈化測量頭;

       (6)Unq量介質(zhì)對變送器敏感元件有腐蝕作用;

       (7)被測介質(zhì)由于環(huán)境或溫度變化而固化或結(jié)晶；

       (8)過程介質(zhì)可能會在變送器或引壓管里凍結(jié)或者固化;

       (9)過程需要從連接結(jié)構(gòu)中進(jìn)行更容易的清洗，以避免批處理之間的污染。

       雙法蘭差壓變送器分為3種:齊平膜、凸出膜、齊平+凸出膜。其中凸出膜用于有結(jié)垢的或粘稠的介質(zhì)，常見遠(yuǎn)傳式密封件組件尺寸圖如圖1所示。

2、雙法蘭液位變送器的膜片腐蝕問題

2.1 腐蝕的定義

    腐蝕是材料在環(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)。金屬和合金的腐蝕主要是由于化學(xué)或電化學(xué)作用引起的破壞，有時還同時伴有機(jī)械、物理或生物作用。例如應(yīng)力腐蝕破裂就是應(yīng)力和化學(xué)物質(zhì)共同作用的結(jié)果。單純物理作用的破壞，如合金在液態(tài)金屬中的物理溶解，也屬于腐蝕范疇，但這類破壞實(shí)例不多。單純的機(jī)械破壞，如金屬被切削、研磨，不屬于腐蝕范疇，非金屬的破壞一般是由于化學(xué)或物理作用引起，如氧化、溶解、溶脹等。

 

2.2 選擇合適的膜片

    法蘭液位計應(yīng)根據(jù)工藝介質(zhì)特性，正確選擇膜片材質(zhì)，以防止出現(xiàn)氯腐蝕、硫腐蝕、氫脆及其它金屬腐蝕。膜片選擇材料的品種很多，不同材料在不同環(huán)境中有不同的腐蝕速度:有些腐蝕率很高，根本不能應(yīng)用;有些比較低或很低;選材者對某一特定環(huán)境選擇腐蝕率低、價格較便宜、物理力學(xué)性能等又適合設(shè)計要求的材料，是常用的、簡便而行之有效的控制腐蝕的方法。儀表可以獲得經(jīng)濟(jì)、合理的使用壽命，在化工行業(yè)膜片材質(zhì)比較常用選擇的是316，哈氏C,擔(dān)等材質(zhì)，根據(jù)物料特性及工程實(shí)際經(jīng)驗，316，哈氏C,擔(dān)膜片防腐耐性如表1所示。

3 溫度影響

3.1 溫度影響的原理

    當(dāng)充液隨過程及環(huán)境溫度的波動而膨脹或收縮時，變產(chǎn)生了溫度影響，在充液體積方面的這種變化驅(qū)使變送器/密封件系統(tǒng)的內(nèi)部壓力發(fā)生變化。有兩個主要因素影響著一個膜片密封件系統(tǒng)的溫度性能:工作充液的特性與膜片的剛度。

 

3.2 工作充液的選擇

    儀表在使用環(huán)境溫度偏差士5℃時，受溫度影響的示值#大變化率剛性不大于0.1%℃，柔性(遠(yuǎn)接式)不大于O.1+O.025L%0C (L傳壓管導(dǎo)管長度m)，充液的膨脹特性與體積影響著密封件的性能，各充

液膨脹量各異，選擇具有較小膨脹系數(shù)的充液將有助于#大限度減小溫度偏差。

    法蘭式液位計應(yīng)根據(jù)不同的使用環(huán)境溫度，選擇相適應(yīng)的密封工作液，表2為工作密封液的選擇參考表。

3.3 膜片的剛度

    膜片的剛度是影響溫度性能的關(guān)鍵參數(shù)，當(dāng)由于溫度變化使充液膨脹于收縮時，有彈性的膜片將會比一個剛性的膜片(在充液體積方面的變化相等情況下)少作用反向的壓力。反向壓力會引起測量誤差，因為它作用在變送器的檢測膜片上。所以更有彈性的膜片密封件可容納由溫度變化產(chǎn)生的沖液體積的變化并#大限度減小溫度變產(chǎn)生的誤差。

    膜片的剛度受膜片表面直徑、結(jié)構(gòu)材料、厚度及轉(zhuǎn)圈式樣的影響，在這些因素中#為重要的是，膜片密封件的直徑。每一個膜片都有它自己的剛性特征曲線。一般來說，直徑較小的膜片要比直徑較大的膜片剛度大，因此其剛性曲線呈現(xiàn)較小的垂直度，更垂直的剛性曲線有助于#大限度減小充液隨溫度變化膨脹或收縮時可發(fā)生的壓力誤差量。

    圖2顯示具有較少剛性的大直徑的膜片，其充液體積的變化弓}起的誤差更小，這是剛性曲線更垂直的結(jié)果。

4 時間響應(yīng)

膜片密封件增加了雙法蘭變送器系統(tǒng)的響應(yīng)時間，時間響應(yīng)隨溫度、壓力、毛細(xì)光長度、內(nèi)直徑、砧度等變化。

 

4.1 毛細(xì)管的長度

    毛細(xì)管太短安裝和維護(hù)不方便，長一點(diǎn)方便，但是也不宜長，因為: 

   (1)填充液充灌前的密封系統(tǒng)的抽空比較困難，密封系統(tǒng)中有殘留的空氣，會極大的損壞儀表的性能。

    (2)過長的距離則給壓力信號提供較長的傳播距離，增加了響應(yīng)時間，根據(jù)工程經(jīng)驗盡量把變送器放在兩個法蘭距離都適中的平臺上，以減少毛細(xì)管長度，原則上不超過15m0

 

4.2 充液的的貓度

    充液的a度是其流動性的一種度量，并與溫度有關(guān)，選擇一種鉆度較小的充液，尤其是北方較寒冷條件下使用較長的毛細(xì)管將提高響應(yīng)時間，目前工程設(shè)計選擇#多的是硅油。

 

4.3 毛細(xì)管的內(nèi)直徑

    毛細(xì)管的內(nèi)直徑較小，則產(chǎn)生更強(qiáng)的節(jié)流，并減緩壓力的穿遞，毛細(xì)管的內(nèi)直徑越大，則提供較快的響應(yīng)時間。

 

5 小結(jié)

    法蘭液位計在工業(yè)生產(chǎn)中起著極其重要的作用，把膜片密封件加到變送器上會影響總得系統(tǒng)性能，因此選擇#合適的膜片密封件件，充液可#大程度減小這些影響，#大限度發(fā)揮儀表工作性能，同時也可消除導(dǎo)壓管泄漏污染周圍環(huán)境現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)雙法蘭液位計膜片密封件出現(xiàn)故障時，應(yīng)逐步分析問題，如果是因為膜片密封件選型選型不合理它造成的，應(yīng)及時找出原因，對工藝設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步分析，選擇#合適的膜片密封件。