在化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，壓力是非常關(guān)鍵的指標(biāo)。通過(guò)壓力和差壓測(cè)量，生產(chǎn)者還可以獲得液位、體積流量、過(guò)濾器狀態(tài)等監(jiān)測(cè)參數(shù)。但是，化工行業(yè)對(duì)壓力變送器的要求也非常苛刻。為了滿足這些需求，VEGA 測(cè)量?jī)x表提供金屬和陶瓷兩種測(cè)量元件，后者尤其能夠勝任各項(xiàng)化工挑戰(zhàn)。
金屬測(cè)量元件：可靠的解決方案
VEGABAR 83 等金屬壓力變送器已經(jīng)在化工設(shè)施上得到了數(shù)十年的應(yīng)用，保障生產(chǎn)過(guò)程的安全可靠。金屬儀表一般采用 316L 等優(yōu)質(zhì)不銹鋼或其他合金制成， 尤其適用于嚴(yán)苛的工況條件。憑借堅(jiān)固的構(gòu)造，此類儀表也可以用在高壓環(huán)境或高低溫下。
陶瓷測(cè)量元件：更好的選擇
化工過(guò)程經(jīng)常需要使用腐蝕性介質(zhì)，在這種情況下，陶瓷壓力變送器往往是比金屬測(cè)量?jī)x表更好的選擇，原因之一便是陶瓷出色的耐腐蝕性。那么，陶瓷壓力變送器究竟如何進(jìn)行測(cè)量呢？它采用了電容器的原理：膜片和基座上覆有測(cè)量電極，中間的空氣作為絕緣介質(zhì)，三者共同組成電場(chǎng)。當(dāng)壓力作用在陶瓷膜片上時(shí)，膜片會(huì)產(chǎn)生微弱的形變，使電容值發(fā)生變化。根據(jù)出廠前的標(biāo)定，電容值即可轉(zhuǎn)換為壓力信號(hào)。
自主研發(fā)和生產(chǎn)
CERTEC® 陶瓷測(cè)量元件由 VEGA 自主研發(fā)并生產(chǎn)，全球只有少數(shù)供應(yīng)商有能力做到這一點(diǎn)。該元件是陶瓷壓力變送器的基礎(chǔ)。在一系列復(fù)雜的工藝中，氧化鋁陶瓷膜片和基座在潔凈室內(nèi)被印刷上黃金漿料，再在高溫下由玻璃焊料封接，形成測(cè)量元件。
陶瓷優(yōu)勢(shì)眾多
除了耐腐蝕性以外，陶瓷測(cè)量元件還有以下優(yōu)勢(shì)：
它能夠在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)始終保證精準(zhǔn)測(cè)量。然而，陶瓷測(cè)量元件常常會(huì)面臨質(zhì)疑，很多人會(huì)認(rèn)為它的材料易碎。“這種擔(dān)憂是毫無(wú)必要的，”VEGA 產(chǎn)品經(jīng)理 Robin Müller 解釋道， “陶瓷測(cè)量元件的耐過(guò)載強(qiáng)度遠(yuǎn)高于金屬元件。在超高的壓力下，金屬膜片可能會(huì)產(chǎn)生無(wú)法逆轉(zhuǎn)的形變，而陶瓷膜片則可以抵靠在基座上，之后便能回到原始位置。”
堅(jiān)固的干式元件
使用陶瓷測(cè)量元件還有另一個(gè)理由：它是一種干式元件。在金屬測(cè)量元件上，如果膜片出現(xiàn)損壞，作為傳導(dǎo)液的填充油就會(huì)泄露，而在陶瓷元件上則不會(huì)有這種情況。
在面對(duì)腐蝕性氣體及有毒有害氣體的測(cè)量時(shí)，這一優(yōu)勢(shì)對(duì)設(shè)計(jì)院和用戶就會(huì)非常有利，因?yàn)檫@些場(chǎng)合的安全性至關(guān)重要。而在含有酸或堿的應(yīng)用中，VEGA 為 VEGABAR 82 和 83 提供的過(guò)程連接和測(cè)量元件耐腐蝕能力強(qiáng)，并且可以增加“第二道防線”， 通過(guò)氣密的玻璃密封饋通件將電子部件和測(cè)量元件隔離。
溫度驟變？沒問(wèn)題！
陶瓷元件對(duì)潮濕環(huán)境和溫度驟變較為敏感，這曾經(jīng)是它相比于金屬測(cè)量元件的劣勢(shì)，但如今早已不再是問(wèn)題。測(cè)量元件一方面會(huì)測(cè)量過(guò)程溫度，用于消除溫度對(duì)壓力測(cè)量值造成的影響；同時(shí)，陶瓷膜片背后的玻璃封接中還有第二個(gè)溫度傳感器，能夠檢測(cè)到微弱的溫度變化。根據(jù)兩個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，儀表電子部件內(nèi)置的算法能夠確保溫度驟變得到補(bǔ)償。“儀表的溫度測(cè)量相當(dāng)靈敏，測(cè)量結(jié)果還可以作為獨(dú)立信號(hào)輸出供用戶使用。”Robin Müller 又介紹了一個(gè)實(shí)用的功能。
適用于氫氣
真空及氫氣環(huán)境對(duì)測(cè)量技術(shù)提出了特殊的挑戰(zhàn)。真空條件下，液體的沸點(diǎn)降低， 可能會(huì)導(dǎo)致金屬測(cè)量元件中的傳導(dǎo)液在常壓沸點(diǎn)以下的溫度沸騰。氫氣測(cè)量的難點(diǎn)性質(zhì)不同卻也不容輕視：氫氣分子能夠穿透金屬，包括金屬壓力測(cè)量元件的單薄膜片。“氫氣擴(kuò)散進(jìn)膜片并將其穿透后，會(huì)和內(nèi)部的傳導(dǎo)液發(fā)生反應(yīng)。”Robin Müller 解釋道。產(chǎn)生的氫氣沉積可能導(dǎo)致測(cè)量性發(fā)生不可逆的改變。
除了氫滲以外，材料的氫脆是氫氣測(cè)量的另一個(gè)問(wèn)題。對(duì)此，VEGA 為氫能應(yīng)用儀表采用了耐腐蝕材料、防滲透過(guò)程連接以及鍍金或鍍金鍍銠涂層。在此，同樣占據(jù)一席之地的還有干式陶瓷測(cè)量元件。“即使氫氣滲入測(cè)量元件也不會(huì)造成任何損害。”Robin Müller 說(shuō)。因此，對(duì)于過(guò)程壓力較低的制氫電解槽，“陶瓷壓力變送器具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。”
更簡(jiǎn)單的差壓測(cè)量
在化工領(lǐng)域的應(yīng)用中，差壓測(cè)量為流量、液位、容器壓力的測(cè)量提供了重要參數(shù)。比如，借助差壓測(cè)量可以實(shí)現(xiàn)以下功能：
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測(cè)量帶壓容器的液位
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結(jié)合孔板測(cè)量流量
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監(jiān)測(cè)過(guò)濾器或換熱器
無(wú)需引壓管的差壓測(cè)量：只要使用兩臺(tái)電纜連接的測(cè)量?jī)x表即可。
常規(guī)的差壓測(cè)量采用的是差壓變送器，測(cè)量元件通過(guò)引壓管連接需要對(duì)比的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)。然而，Robin Müller 表示，這些引壓管“會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中引起各種問(wèn)題”。例如寒冷環(huán)境下，液體或冷凝水可能結(jié)冰，或者氣體可能會(huì)進(jìn)入管道，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。VEGA 提出的解決方案， 是采用兩個(gè)獨(dú)立工作的測(cè)量?jī)x表，將它們用電纜連接， 從而實(shí)現(xiàn)可靠精準(zhǔn)的差壓測(cè)量——不再需要故障頻發(fā)的引壓管。
VEGA是一家生產(chǎn)物位、限位、壓力和密度測(cè)量?jī)x表的全球制造商，并提供將儀表整合到過(guò)程控制系統(tǒng)中的設(shè)備和軟件。VEGA在全球擁有2,400多名員工，60多年來(lái)，VEGA為各類應(yīng)用場(chǎng)合的測(cè)量難題提供了解決方案，包括化工和制藥設(shè)備、食品加工、飲用水供應(yīng)、污水處理、垃圾填埋、采礦、發(fā)電、鉆井平臺(tái)、船舶、航空，等等。
