高溫熔體壓力傳感器（變送器）的選擇、安裝與維護(hù)

            高溫熔體壓力傳感器（變送器）的選擇、安裝、與維護(hù)
                                                                                                         （華生13871908889）

湖北五岳傳感器有限公司PT系列高溫熔體壓力傳感器（變送器）應(yīng)用于化纖紡絲、聚酯、橡塑機(jī)械等設(shè)備的高溫流體介質(zhì)的壓力測(cè)量與控制。
在擠出生產(chǎn)線中， 五岳PT系列熔體壓力傳感器在提高熔體質(zhì)量，提高生產(chǎn)的安全性以及保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備等方面都發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)，熔體壓力傳感器又是非常敏感的元件，只有適當(dāng)?shù)陌惭b和維護(hù)才能使其作用得到充分的發(fā)揮。
　　　　 在擠出生產(chǎn)過(guò)程中，五岳PT系列產(chǎn)品的一些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（如尺寸精度或加入礦物填料制件的表面平整度等）都要求對(duì)擠出壓力進(jìn)行最優(yōu)化的控制，五岳熔體壓力傳感器是實(shí)現(xiàn)這一要求的重要元件。通過(guò)在模具入口連接處設(shè)置熔體壓力傳感器和壓力控制裝置，能夠使產(chǎn)率更穩(wěn)定，同時(shí)減少材料的浪費(fèi)。熔體壓力傳感器在提高熔體質(zhì)量，提高生產(chǎn)的安全性以及保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備并延長(zhǎng)其使用壽命等方面都發(fā)揮著重要的作用。
　　　　另外，測(cè)量穿過(guò)濾網(wǎng)和熔體泵的壓力對(duì)于保證生產(chǎn)的安全性以及優(yōu)化設(shè)備的性能也是十分重要的。如果熔體流入模具時(shí)受阻，濾網(wǎng)下面的傳感器將發(fā)出警報(bào)提示操作者。當(dāng)濾網(wǎng)上游的傳感器發(fā)出警報(bào)時(shí)，表明擠出機(jī)內(nèi)部壓力過(guò)高，可能會(huì)對(duì)螺桿產(chǎn)生過(guò)度的磨損。對(duì)于應(yīng)用熔體泵的生產(chǎn)商而言，需要測(cè)量熔體的進(jìn)口壓力和出口壓力，以確保熔體能夠連續(xù)地流入到模具中，因?yàn)槿魏巫璧K作用都可能導(dǎo)致熔體泵受損。
　　　　在擠出生產(chǎn)線上裝配的五岳PT系列高溫熔體壓力傳感器可以是僅測(cè)量一個(gè)點(diǎn)壓力的單個(gè)傳感器，也可以是一系列用以測(cè)量整個(gè)生產(chǎn)線的傳感器。五岳熔體壓力傳感器與數(shù)據(jù)記錄儀、聲音報(bào)警裝置相連，利用加工控制系統(tǒng)可以調(diào)整擠出機(jī)的加工參數(shù)。

1》 應(yīng)用領(lǐng)域

高溫熔體壓力傳感器主要用于高溫條件下熔融物質(zhì)的壓力測(cè)量與控制。如燃?xì)夤苌a(chǎn)線、塑料管材生產(chǎn)線、土工網(wǎng)機(jī)組、單波紋管生產(chǎn)線、芯層發(fā)泡管生產(chǎn)線、塑料板材(片材)擠出生產(chǎn)線、聚苯烯發(fā)泡管材生產(chǎn)線、共擠吹膜機(jī)組、擠出機(jī)組、PE纏繞膜機(jī)組、化纖紡絲機(jī)、電纜交聯(lián)擠出生產(chǎn)線、無(wú)紡布設(shè)備等。

2》 產(chǎn)品選擇
1、傳感器測(cè)量的是何種壓力
一般您需要的壓力傳感器壓力范圍最大值應(yīng)該達(dá)到您系統(tǒng)最大壓力值的1.5倍。我們建議的這些額外的壓力范圍是由于許多的系統(tǒng)，特別是水壓和過(guò)程控制，有壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會(huì)達(dá)到“最大”壓力的五倍甚至十倍，且可以造成傳感器的損壞。連續(xù)的高壓脈沖，接近或者超過(guò)傳感器的最大額定壓力，也會(huì)縮短傳感器的壽命。但是僅僅提高傳感器額定壓力并不是萬(wàn)全之策，因?yàn)檫@會(huì)犧牲傳感器的分辨率。您可以使用緩沖器來(lái)減弱尖峰,但是這也僅僅是一個(gè)折中方案，因?yàn)檫@會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。
所有的壓力傳感器都在設(shè)計(jì)成能在2億個(gè)周期中承受最大壓力而不會(huì)降低性能。您在選擇傳感器的時(shí)候需要在系統(tǒng)性能與傳感器壽命之間找到一個(gè)折中的解決方案。
2、什么是壓力介質(zhì)
另外一個(gè)在選擇傳感器時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素是所測(cè)量的介質(zhì)。在壓力頭上是否會(huì)是粘性液體或者漿狀物質(zhì)?與傳感器接觸的是否是溶解性或者腐蝕性介質(zhì)還是干凈干燥的空氣
3、傳感器需要達(dá)到什么樣的精度
精確度是制造商們用來(lái)描述傳感器輸出誤差常用的一個(gè)術(shù)語(yǔ)。這些誤差可能來(lái)源于非線性，遲滯，不可重復(fù)性，溫度，零點(diǎn)平衡，校正和濕度效應(yīng)。許多制造商，將精確度指定為非線性，遲滯和不可重復(fù)性的綜合影響。對(duì)許多傳感器來(lái)說(shuō)，“精確度”會(huì)由于溫度，零點(diǎn)平衡等因素而比標(biāo)稱值更低。
“技術(shù)名詞”部分更加詳細(xì)地解釋了這些術(shù)語(yǔ)。擁有更高精確度的傳感器的成本會(huì)更高，那么您的系統(tǒng)真的需要這么高的精確度嗎?使用高精確度傳感器和低分辨率儀器組成的系統(tǒng)其實(shí)是一種低效率的解決方案。
4、傳感器的耐溫性如何
壓力傳感器，像所有物理設(shè)備系統(tǒng)一樣，會(huì)在極端溫度的環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤甚至無(wú)法使用。一般每個(gè)傳感器將會(huì)有兩個(gè)溫度范圍，分別是工作范圍和補(bǔ)償范圍。補(bǔ)償范圍包含在工作范圍之內(nèi)。
工作范圍是指在這個(gè)范圍內(nèi)，傳感器通電后可以暴露在介質(zhì)中而不會(huì)發(fā)生損壞。但是，這并不表示當(dāng)處于補(bǔ)償范圍以外的時(shí)候其性能也能達(dá)到標(biāo)稱的規(guī)格(溫度系數(shù))。
補(bǔ)償范圍一般是在工作范圍之內(nèi)的一段更狹窄的范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)，傳感器確?？梢赃_(dá)到標(biāo)稱的規(guī)格。溫度的改變通過(guò)兩種方法影響傳感器，其一是造成零點(diǎn)漂移，其二是影響整個(gè)量程的輸出。傳感器規(guī)格說(shuō)明應(yīng)該將這些誤差以下列形式列出：
±x%滿量程/°C, ±x%讀數(shù)/°C, ±x%整個(gè)溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)滿量程，或者
±x%整個(gè)溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)讀數(shù)。如果沒(méi)有這些參數(shù)會(huì)給你在使用中造成不確定。那么傳感器輸出的改變是由于壓力變化還是溫度變化呢?在理解如何使用傳感器的時(shí)候，溫度效應(yīng)將是最復(fù)雜的部分。
5、應(yīng)該使用何種輸出
幾乎所有的傳感器都有毫伏輸出，或者電壓放大，或者毫安，或者頻率輸出。您所選擇的輸出類型依賴與您的傳感器與系統(tǒng)控制或者顯示部件之間的距離，噪音，以及其他電氣干擾，還有是否需要放大，最佳放置放大器的位置等。對(duì)于許多的原始設(shè)備制造商來(lái)說(shuō)，他們的控制元件和傳感器距離很短，所以毫伏輸出一般就足夠了而且成本較低。
如果您需要將傳感器輸出放大，那么使用另外一個(gè)有內(nèi)置放大器的傳感器更加簡(jiǎn)單。在長(zhǎng)距離電纜，或者有大電氣噪音區(qū)域內(nèi)，就需要毫安輸出或者頻率輸出了。在有很強(qiáng)射頻干擾和電磁干擾的環(huán)境中，您就需要考慮在毫安和頻率輸出外在額外增加一些屏蔽或這過(guò)濾設(shè)備
6、什么是激勵(lì)電壓
輸出的類型可能就決定了您需要的激勵(lì)電壓。許多放大式傳感器都有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)器，可以在很大范圍的未調(diào)節(jié)電壓源下工作。有些傳感器是有比例的，需要已調(diào)節(jié)的激勵(lì)源。所使用的電源將會(huì)決定您是使用已調(diào)節(jié)電源還是未調(diào)節(jié)電源。這需要在系統(tǒng)成本和所有激勵(lì)源之間作出折中的選擇。
7、我需要傳感器具有互換性嗎
對(duì)于不同的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)傳感器的互換性都很重要嗎，或者您會(huì)校正系統(tǒng)的每一個(gè)部分嗎?這是非常重要的問(wèn)題，特別是對(duì)于原始設(shè)備制造商。當(dāng)您把產(chǎn)品送到客戶手里之后，進(jìn)行校正的成本是很高的。如果您的傳感器具有互換性，那么您就可以在系統(tǒng)中換掉傳感器而仍然保持參數(shù)不變。
8、傳感器需要什么程度的時(shí)間穩(wěn)定性
大多數(shù)傳感器會(huì)隨時(shí)間有所“漂移”。了解長(zhǎng)時(shí)間的傳感器穩(wěn)定度是非常重要的。這個(gè)先期工作需要可以減少將來(lái)可能遇到的問(wèn)題。
9、傳感器需要怎樣的堅(jiān)固程度
一個(gè)非常令用戶頭疼的因素常常遇到，那就是傳感器到底需要怎樣的機(jī)械強(qiáng)度，特別是其外殼?考慮傳感器將會(huì)應(yīng)用到的環(huán)境是非常重要的。是否是在高濕度或水蒸氣環(huán)境?是否有高強(qiáng)度震動(dòng)或沖擊?在選擇外殼類型的時(shí)候這些問(wèn)題都要考慮周到。
10、怎樣將傳感器連接到自己的電氣系統(tǒng)中
傳感器上的短電纜是否夠用?或者，在長(zhǎng)電纜應(yīng)用中，是否需要在傳感器上加一個(gè)連接器?大多數(shù)的壓力傳感器可以提供電纜或者連接器

3》 技術(shù)參數(shù)
剛性桿、軟管隔離、膜片隔離結(jié)構(gòu)，可與美國(guó)Dynisco、GEFRAN、RKC等同類產(chǎn)品完全互換，應(yīng)用于化纖紡絲、聚酯、橡塑機(jī)械等設(shè)備的高溫流體介質(zhì)的壓力測(cè)量與控制。通過(guò)歐盟CE認(rèn)證。
主要技術(shù)參數(shù)：
　　壓力量程：0～5MPa～200MPa之內(nèi)任選；
　　精度： +0.25%FS ; +0.5%FS ;
　　輸入電壓：10VDC（6--12VDC）;
　　輸出信號(hào)：1.5mv/v,2.0mV/V，3.3mV/V；
　　校準(zhǔn)方式：80%FSO+1%;
　　探頭耐溫：450℃；
　　溫度漂移：≤0.30Mpa/100℃;
　　電氣連接： 通用型五芯接插件；
　　過(guò)載壓力：1.5*FS；
　　機(jī)械連接：1/2"--20UNF、M14*1.5、M18*1.5、M22*1.5、等多螺紋尺寸；

4》 產(chǎn)品安裝與維護(hù)
高溫熔體壓力傳感器也是非常靈敏的元件，如果得不到正確的安裝和維護(hù)，就非常容易損壞。以下介紹的幾個(gè)簡(jiǎn)單方法有利于延長(zhǎng)壓力傳感器的使用壽命，同時(shí)能夠幫助使用者得到準(zhǔn)確可靠的測(cè)量結(jié)果。
　1、正確安裝
　　　　通常壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當(dāng)而引起的。如果將傳感器強(qiáng)行安裝在過(guò)小的孔或形狀不規(guī)則的孔中，就有可能造成傳感器的震動(dòng)膜受到?jīng)_擊而損壞。選擇合適的工具加工安裝孔，有利于控制安裝孔的尺寸。另外，合適的安裝扭矩有利于形成良好的密封。但是如果安裝扭矩過(guò)高就容易引起傳感器的滑脫，為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，通常在傳感器安裝之前在其螺紋部分上涂抹防脫化合物。在使用這種化合物以后，即使安裝扭矩很高，傳感器也很難被移動(dòng)。
　2、檢查安裝孔的尺寸
　　　　如果安裝孔的尺寸不合適，傳感器在安裝過(guò)程中，其螺紋部分就很容易受到磨損。這不僅會(huì)影響設(shè)備的密封性能，而且使傳感器不能充分發(fā)揮作用，甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損（螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2-20UNF2B），通常可以采用安裝孔測(cè)量?jī)x對(duì)安裝孔進(jìn)行檢測(cè)，以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
　3、保持安裝孔的清潔
　　　　保持安裝孔的清潔并防止熔料堵塞對(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行來(lái)說(shuō)十分重要。在擠出機(jī)被清潔之前，所有的傳感器都應(yīng)該從機(jī)筒上拆除以避免損壞。在拆除傳感器時(shí)，熔料有可能流入到安裝孔中并硬化，如果這些殘余的熔料沒(méi)有被去除，當(dāng)再次安裝傳感器時(shí)就可能造成其頂部受損。清潔工具包能夠?qū)⑦@些熔料殘余物去除。然而，重復(fù)的清潔過(guò)程有可能加深安裝孔對(duì)傳感器造成的損壞。如果這種情況發(fā)生，就應(yīng)當(dāng)采取措施來(lái)升高傳感器在安裝孔中的位置。
　4、選擇恰當(dāng)?shù)奈恢?BR>　　　　當(dāng)傳感器的安裝位置太靠近生產(chǎn)線的上游時(shí)，未熔融的物料可能會(huì)磨損傳感器的頂部；如果傳感器被安裝在太靠后的位置，在傳感器和螺桿行程之間可能會(huì)產(chǎn)生熔融物料的停滯區(qū)，熔料在那里有可能產(chǎn)生降解，壓力信號(hào)也可能傳遞失真；如果傳感器過(guò)于深入機(jī)筒，螺桿有可能在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中觸碰到傳感器的頂部而造成其損壞。一般來(lái)說(shuō)，傳感器可以位于濾網(wǎng)前面的機(jī)筒上、熔體泵的前后或者模具中。
5、仔細(xì)清潔
　　　　在使用鋼絲刷或者特殊化合物對(duì)擠出機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清潔前，應(yīng)該將所有的傳感器都拆卸下來(lái)。因?yàn)檫@兩種清潔方式都可能會(huì)造成傳感器的震動(dòng)膜受損。當(dāng)機(jī)筒被加熱時(shí)，也應(yīng)該將傳感器拆卸下來(lái)并使用不會(huì)產(chǎn)生磨損的軟布來(lái)擦拭其頂部，同時(shí)傳感器的孔洞也需要用清潔的鉆孔機(jī)和導(dǎo)套清理干凈。
6、保持干燥
　　　　盡管傳感器的電路設(shè)計(jì)能夠經(jīng)受苛刻的擠出加工環(huán)境，但是多數(shù)傳感器也不能絕對(duì)防水，在潮濕的環(huán)境下也不利于正常運(yùn)行。因此，需要保證擠出機(jī)機(jī)筒的水冷裝置中的水不會(huì)滲漏，否則會(huì)對(duì)傳感器造成不利影響。如果傳感器不得不暴露在水中或潮濕的環(huán)境下，就要選擇具有極強(qiáng)防水性的特殊傳感器。
　7、避免低溫干擾
　　　　在擠出生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于塑料原料而言，從固體到熔融狀態(tài)應(yīng)當(dāng)具有充足的“浸透時(shí)間”。如果擠出機(jī)在開(kāi)始進(jìn)行生產(chǎn)前還沒(méi)有達(dá)到操作溫度，那么傳感器和擠出機(jī)都會(huì)受到一定程度的損壞。另外，如果傳感器從冷的擠出機(jī)上被拆除，材料就可能粘附在傳感器頂部引起震動(dòng)膜的損壞。因此，在拆除傳感器之前，應(yīng)確認(rèn)機(jī)筒的溫度足夠高，機(jī)筒內(nèi)部的物料處于軟化狀態(tài)下。
　8、防止壓力過(guò)載
　　　　即使傳感器測(cè)壓范圍的過(guò)載設(shè)計(jì)最高能夠達(dá)到50％（超出最大量程的比率），從設(shè)備運(yùn)行的安全角度考慮也應(yīng)該盡量避免冒險(xiǎn)，最好選擇被測(cè)壓力處于量程范圍之內(nèi)的傳感器。在通常情況下，所選傳感器的最佳量程應(yīng)該是被測(cè)壓力的1.5倍，這樣即使擠出機(jī)在極高的壓力下運(yùn)行，也能避免傳感器受到損壞。
　　1、傳感器的安裝
　　　　傳感器的膜片是最容易損壞的部位，在安裝之前請(qǐng)不要隨意脫落其保護(hù)帽，同時(shí)在安裝同時(shí)要注意保護(hù)傳感器的膜片。安裝孔的加工要根據(jù)安裝孔尺寸圖及尺寸表的技術(shù)要求加工，避免因安裝孔不標(biāo)準(zhǔn)引起的膜片擦傷影響傳感器正常工作。
　　2、傳感器的拆除
　　　　安裝時(shí)要保證正確的安裝孔內(nèi)沒(méi)有遺留的金屬異物或塑料，在清理擠出機(jī)之前應(yīng)將所有的傳感器從機(jī)器上拆下。只有當(dāng)聚合物成灼熱的熔融狀態(tài)下才能拆下傳感器，拆下后立即用軟布將傳感器探頭膜片擦凈。
　　3、關(guān)于啟動(dòng)
　　　　設(shè)備啟動(dòng)前保證充分的加熱和熔化時(shí)間，以確保擠出機(jī)械工作前傳感器的膜片部位的所有物料已融化。
　　4、安裝位置
　　　　傳感器的探頭部分可耐高溫，可外殼耐溫在80℃以下，所以在安裝使用過(guò)程中一定要注意將安裝好的傳感器外殼部分固定在室溫環(huán)境中。外殼與高溫區(qū)域隔離有利于提高傳感器的測(cè)量精度和使用壽命。
　　5、過(guò)載影響
　　　　在實(shí)際壓力控制過(guò)程之中，最好在額定壓力之內(nèi)，雖然傳感器有一定的過(guò)載能力，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載將影響傳感器的測(cè)量精度和使用壽命。
　　

壓力變送器在使用過(guò)程中應(yīng)注意的幾點(diǎn)：
1、變送器在工藝管道上正確的安裝位置與被測(cè)介質(zhì)有關(guān)，為獲效得最佳的測(cè)量果，應(yīng)注意注意幾點(diǎn)情況。第一點(diǎn)是防止變送器與腐蝕性或過(guò)熱的介質(zhì)接觸;第二點(diǎn)是測(cè)量液體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開(kāi)在流程管道側(cè)面，以避免沉淀積渣;第三點(diǎn)是防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積;第四點(diǎn)是測(cè)量氣體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開(kāi)在流程管道頂端，并且變送器也應(yīng)安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中;第五點(diǎn)是測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí)，需接加緩沖管(盤管)等冷凝器，不應(yīng)使變送器的工作溫度超過(guò)極限;第六點(diǎn)是導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動(dòng)小的地方;第七點(diǎn)是冬季發(fā)生冰凍時(shí)，按裝在室外的變送器必需采取防凍措施，避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹，導(dǎo)至傳感器損壞;第八點(diǎn)是接線時(shí)，將電纜穿過(guò)防水接頭或繞性管并擰緊密封螺帽，以防雨水等通過(guò)電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi);第九點(diǎn)是測(cè)量液體壓力時(shí)，變送器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊，以免傳感器過(guò)壓損壞。
2、壓力變送器的維護(hù)。對(duì)壓力變送器要求每周檢查一次，每個(gè)月檢驗(yàn)一次，主要是清除儀器內(nèi)的灰塵，對(duì)電器元件認(rèn)真檢查，對(duì)輸出的電流值要經(jīng)常校對(duì)，壓力變送器內(nèi)部是弱電，在電氣連接過(guò)程中，變送器的信號(hào)輸出連接電纜必須單獨(dú)通過(guò)布線槽進(jìn)行連接，避免現(xiàn)場(chǎng)的干擾。