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VEGA陶瓷測量元件為何如此可靠?

VEGA陶瓷測量元件為何如此可靠?

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在化工行業(yè)生產過程中,壓力是非常關鍵的指標。通過壓力和差壓測量,生產者還可以獲得液位、體積流量、過濾器狀態(tài)等監(jiān)測參數。但是,化工行業(yè)對壓力變送器的要求也非??量?。為了滿足這些需求,VEGA測量儀表提供金屬和陶瓷兩種測量元件,后者尤其能夠勝任各項化工挑戰(zhàn)。

金屬測量元件-可靠的解決方案

VEGABAR 83等金屬壓力變送器已經在化工設施上得到了數十年的應用,保障生產過程的安全可靠。金屬儀表一般采用316L等優(yōu)質不銹鋼或其他合金制成,尤其適用于嚴苛的工況條件。憑借堅固的構造,此類儀表也可以用在高壓環(huán)境或極端的溫度條件下。

陶瓷測量元件-更好的選擇

化工過程經常需要使用腐蝕性介質,在這種情況下,陶瓷壓力變送器往往是比金屬測量儀表更好的選擇,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行測量呢?

陶瓷測量元件結構

它采用了電容器的原理:膜片和基座上覆有測量電極,中間的空氣作為絕緣介質,三者共同組成電場。當壓力作用在陶瓷膜片上時,膜片會產生微弱的形變,使電容值發(fā)生變化。根據出廠前的標定,電容值即可轉換為壓力信號。

自主研發(fā)和生產

CERTEC?陶瓷測量元件由VEGA自主研發(fā)并生產,全球只有少數供應商有能力做到這一點。該元件是陶瓷壓力變送器的基礎。在一系列復雜的工藝中,氧化鋁陶瓷膜片和基座在潔凈室內被印刷上黃金漿料,再在高溫下由玻璃焊料封接,形成測量元件。

陶瓷優(yōu)勢眾多

除了耐腐蝕性以外,陶瓷測量元件還有以下優(yōu)勢:

優(yōu)異的長期穩(wěn)定性

高度的可靠性

出眾的耐過載強度

它能夠在很長時間內始終保證精準測量。然而,陶瓷測量元件常常會面臨質疑,很多人會認為它的材料易碎。“這種擔憂是毫無必要的,”VEGA產品經理Robin Müller解釋道,“陶瓷測量元件的耐過載強度遠高于金屬元件。在超高的壓力下,金屬膜片可能會產生無法逆轉的形變,而陶瓷膜片則可以抵靠在基座上,之后便能回到原始位置。

堅固的干式元件

使用陶瓷測量元件還有另一個理由:它是一種干式元件。在金屬測量元件上,如果膜片出現損壞,作為傳導液的填充油就會泄露,而在陶瓷元件上則不會有這種情況。

VEGA在潔凈室內加工陶瓷測量元件

在面對腐蝕性氣體及有毒有害氣體的測量時,這一優(yōu)勢對設計院和用戶非常有利,因為這些場合的安全性至關重要。而在含有酸或堿的應用中,VEGA還為VEGABAR 82和83提供高耐腐蝕性的塑料過程連接,并且可以增加“第二道防線”,通過氣密的玻璃密封饋通件將電子部件和測量元件隔離。

溫度驟變?沒問題!

陶瓷元件對潮濕環(huán)境和溫度驟變較為敏感,這曾經是它相比于金屬測量元件的劣勢,但如今早已不再是問題。測量元件一方面會測量過程溫度,用于消除溫度對壓力測量值造成的影響;同時,陶瓷膜片背后的玻璃封接中還有第二個溫度傳感器,能夠檢測到微弱的溫度變化。根據兩個傳感器的數據,儀表電子部件內置的算法能夠確保溫度驟變得到補償。“儀表的溫度測量相當靈敏,測量結果還可以作為獨立信號輸出供用戶使用?!盧obin Müller又介紹了一個實用的功能。

適用于氫氣

真空及氫氣環(huán)境對測量技術提出了特殊的挑戰(zhàn)。真空條件下,液體的沸點降低,可能會導致金屬測量元件中的傳導液在常壓沸點以下的溫度沸騰。氫氣測量的難點性質不同卻也不容輕視:氫氣分子能夠穿透金屬,包括金屬壓力測量元件的單薄膜片?!皻錃鈹U散進膜片并將其穿透后,會和內部的傳導液發(fā)生反應?!盧obin Müller解釋道。產生的氫氣沉積可能導致測量性能永久改變。

除了氫滲以外,材料的氫脆是氫氣測量的另一個問題。對此,VEGA為氫能應用儀表采用了耐腐蝕材料、防滲透過程連接以及鍍金或鍍金鍍銠涂層。在此,同樣占據一席之地的還有干式陶瓷測量元件。“即使氫氣滲入測量元件也不會造成任何損害?!盧obin Müller說。因此,對于過程壓力較低的制氫電解槽,“陶瓷壓力變送器具有得天獨厚的優(yōu)勢?!?/p>

更簡單的差壓測量

在化工領域的應用中,差壓測量為流量、液位、容器壓力的測量提供了重要參數。比如,借助差壓測量可以實現以下功能:

測量帶壓容器的液位

結合孔板測量流量

監(jiān)測過濾器或換熱器

常規(guī)的差壓測量采用的是差壓變送器,測量元件通過引壓管連接需要對比的兩個測量點。然而,Robin Müller表示,這些引壓管“會在實際應用中引起各種問題”。例如寒冷環(huán)境下,液體或冷凝水可能結冰,或者氣體可能會進入管道,導致測量結果不準確。VEGA提出的解決方案,是采用兩臺獨立工作的測量儀表,將它們用電纜連接, 從而實現可靠精準的差壓測量——完全不需要故障頻發(fā)的引壓管。

無需引壓管的差壓測量:只要使用兩臺電纜連接的測量儀表即可

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王靜
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