PDS智能压力变送器在工业控制中的典型应用

摘 要：本文阐述了重庆四联测控技术有限公司PDS智能压力变送器基本工作原理。对PDS智能压力变送器在工业控制中的典型应用方案做了分析。

关键词：PDS智能压力变送器；典型应用；缓冲器

中图分类号： TP216 文献标识码：A

1 引言

PDS智能壓力变送器由重庆四联测控技术有限公司于2004年与德国西门子公司联合生产。PDS智能压力变送器是以微处理器为基础的全智能型产品，目前为止已经具备多年以上成熟的应用经验和性能，在各个行业均得到了广泛应用。

2 基本原理

PDS智能压力变送器是采用了世界上最先进的复合微硅固态传感器并在此基础上进行了一系列的模块化设计的全智能型产品。PDS智能压力变送器是通过引压管和过程接头将过程压力引入压力传感器进行压力测量（如图1所示），介质压力引入后作用于压力传感器产生一定的微弱信号放大后再经过A/D转换器转换成数字信号，同时在其微处理器中进行线性补偿和温度补偿进行测量。

3 PDS智能压力变送器在工业控制中的典型应用

针对化工、电力、冶金、建材、石油石化等行业，PDS均有完整的应用解决方案。

（1）工艺脉冲压力测量

PDS智能压力变送器的工作原理已如前所述，但是在实际具体应用过程中却又不够完美。工业控制过程中压力的引入有时存在波动的情况，如钢厂气锤气压、油田注水泵压力测量。 虽然PDS智能压力变送器具备一定的压力过载保护功能，但这种压力保护功能具有一定的限制。实际应用过程中在测量这种高速脉冲气压或液压时存在着传感器被冲击损坏的情况。

基于这种情况，PDS 智能压力变送器在针对高速脉冲气压或液压的测量时，PDS设计了专用的气压、液压缓冲装置，该装置不但小巧，结构简单而且易于安装。下面简要介绍以下其基本工作原理：

目前为止设计了两套不同的缓冲器 （如图2、图3所示）。

如图2所示，这是一种直接连接的专用缓冲器。PDS智能压力变送器在过程连接处设计了专用的缓冲接头，并填充内六角螺钉，通过内六角填充螺钉边缘处三个小孔来缓解过程引入时的脉冲压力，使得压力传感器避开了脉冲压力的高峰从而保护了变送器不受脉冲压力的影响。该缓冲器可以直接安装。

如图3所示，这是一种通过毛细管组件连接的专用缓冲器。PDS智能压力变送器在过程连接处设计了专用的连接螺母和密封垫圈并通过毛细管组件与远端的缓冲接头连接。过程压力通过引压管引入缓冲接头并通过毛细管组件进入压力传感器，从而保护了变送器不受冲击。该缓冲器可以远距离安装。

目前这两种缓冲器已经在油田注水站脉冲泵成功应用。

（2）多晶硅项目应用

多晶硅主要用于—— 集成电路和太阳能，具有高温高压、有毒易燃、易爆、强腐蚀等特点，要求有高度的可靠性和稳定性。针对高温高压工况，PDS设计了高温型智能压力变送器，该变送器通过设计特殊的散热结构，使得温度到达传感器时能降至一定的范围，从而使智能压力变送器性能稳定。该变送器可耐高温，量程范围宽，精度高，广泛用于需测量相对温度较高气体，液体压力场合。同时针对在高压氢气的测量过程中，PDS智能压力变送器采用了膜片镀金的工艺来解决氢透的问题。典型应用：江西赛维LDK5000t多晶硅，冷氢化装置。采用了镀金膜片和钽，最低温度-70℃，最高温度350℃。法兰尺寸1″～3″。

（3）氯碱项目应用 –防腐解决方案

在重庆天原化工厂，以前采用的是其它品牌的变送器。隔离膜片采用的是钽材，满足介质防腐的需求。但其无法承受外部腐蚀，导致变送器大面积损坏。经过防腐处理后取得了良好的效果。如图4所示。

（4）乙醇胺应用

乙醇胺——主要是采用高浓度液胺与环氧乙烷，在一定温度、压力及催化剂作用下生成一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。再经过脱水、精馏而成。由于工艺特殊性，生产中低温（液胺温度在-33℃）、易燃、易爆、高压（CLASS 600）。烙矿院设计的宏力化工项目——在精馏、脱水工序，其压力、液位测量，使用了PDS473、483H法兰变送器，耐压达到15MPa，最低温度-33℃。

（5）碳四裂解项目应用

乙烯是石化工业的龙头产品，炼厂碳四作为乙烯裂解原料。一般工艺采用了大量的碱性介质（如氢氧化钠、氢氧化钾），反应釜的温度一般在200℃～280℃。在工艺中还需加入氢。由于工艺特殊性，生产中必然存在高腐蚀、高温、易燃、易爆、高压。

宏力化工碳四裂解项目——在裂解反应炉上，使用了PDS473、483H法兰变送器，采用钽材、高温硅油。在加氢段采用了镀金膜片。

结语

通过对重庆四联测控技术有限公司PDS智能压力变送器工作原理和典型应用方案上的分析可以看出，PDS智能压力变送器已经广泛应用于各个行业，PDS智能压力变送器以其先进的技术、优异的性能、强大的功能可满足氧化铝、金属材料加工、采矿、复合材料生产、钢铁冶炼、焦化、煤化、石油石化、化工等各种复杂的工艺条件。

参考文献

[1]刘畅生.传感器简明手册及应用电路：压力传感器分册[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007.

[2]戴蓉，刘波峰.传感器原理与工程应用[M].北京：电子工业出版社，2013.

作者简介：陈军，重庆四联测控技术有限公司研究开发部，学历：本科，职称：工程师，研究方向：结构设计。