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壓力傳感器的安裝方式與技術(shù)規(guī)范
壓力傳感器作為工業(yè)自動(dòng)化、流程控制及科研實(shí)驗(yàn)中的核心檢測元件，其安裝方式直接影響測量精度、穩(wěn)定性和使用壽命。合理的安裝需綜合考慮機(jī)械固定、壓力傳遞路徑、環(huán)境適應(yīng)性及電磁干擾等因素。以下從安裝前準(zhǔn)備、典型安裝方式、特殊場景處理及安裝后調(diào)試等維度進(jìn)行詳細(xì)闡述。
一、安裝前準(zhǔn)備
1. 傳感器選型確認(rèn)
- 根據(jù)介質(zhì)特性(如腐蝕性、粘度、溫度、壓力范圍)選擇適配的傳感器材質(zhì)(不銹鋼、哈氏合金、陶瓷等)和封裝類型(表壓、絕壓、密封表壓)。
- 確認(rèn)量程覆蓋實(shí)際壓力范圍，建議最大壓力不超過傳感器量程的80%，以防止過載損壞。
2. 安裝位置規(guī)劃
- 代表性原則：傳感器應(yīng)安裝在能真實(shí)反映被測系統(tǒng)壓力的位置，避開渦流、死角或劇烈波動(dòng)區(qū)域。
- 流體方向：保證介質(zhì)流向與傳感器敏感面垂直，避免斜流導(dǎo)致測量誤差。
- 溫度均勻性：遠(yuǎn)離熱源或溫度梯度大的區(qū)域，高溫環(huán)境需加裝散熱裝置。
3. 工具與輔材準(zhǔn)備
- 扭矩扳手(用于精確控制螺紋緊固力)、密封墊片、耐高溫電纜、防爆接線盒(在爆炸性環(huán)境中)。
- 清潔工具(無紡布、酒精、脫脂棉)用于清除安裝面油污和雜質(zhì)。
二、典型安裝方式
1. 螺紋連接式安裝
- 直螺紋安裝：傳感器通過G½”、NPT等標(biāo)準(zhǔn)螺紋直接旋入測點(diǎn)接口，適用于中小口徑管道或設(shè)備。
- 步驟：清潔螺紋表面→涂抹密封膠(如Loctite 5742)→手動(dòng)對齊后用扭矩扳手緊固(推薦扭矩值見表1)→檢查密封性。
- 注意：避免螺紋錯(cuò)扣或偏載，緊固后傳感器應(yīng)與安裝面同軸。
- 擴(kuò)展接頭適配：當(dāng)接口螺紋不匹配時(shí)，需通過過渡接頭轉(zhuǎn)換，優(yōu)先選擇剛性短接頭以減少應(yīng)力變形。
2. 法蘭安裝
- 標(biāo)準(zhǔn)法蘭安裝：適用于大口徑管道或高壓環(huán)境，通過ANSI、DIN等標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接。
- 步驟：檢查法蘭密封面平整度→安裝金屬纏繞墊片(如不銹鋼石墨墊片)→對稱擰緊螺栓(采用十字交叉法，分3次逐步加載至規(guī)定扭矩)。
- 關(guān)鍵參數(shù)：螺栓扭矩需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)(如PN16法蘭對應(yīng)扭矩約35-40N·m)，防止漏壓或法蘭變形。
- 衛(wèi)生型法蘭：食品、制藥行業(yè)采用ISO或DIN衛(wèi)生法蘭，表面鏡面拋光，墊片選用硅橡膠或PTFE。
3. 插入式安裝
- 管道開孔安裝：通過焊接或螺紋底座將傳感器探頭插入管道，適用于無法直接法蘭連接的場景。
- 步驟：在管道上開φ12-φ20mm測孔→焊接底座→插入傳感器并鎖緊螺母→填充密封膠。
- 防堵措施：在介質(zhì)含顆粒時(shí)，加裝過濾網(wǎng)或采用自清潔式探頭。
4. 面板嵌入式安裝
- 設(shè)備集成安裝：將傳感器嵌入設(shè)備殼體，常用于液壓站、壓縮機(jī)等設(shè)備。
- 要點(diǎn)：開孔尺寸需與傳感器外形匹配，周圍預(yù)留2mm以上邊緣用于密封；引壓孔直徑應(yīng)小于傳感器直徑的1/3，避免湍流。
三、特殊場景處理
1. 高溫/低溫環(huán)境
- 高溫防護(hù)：在>200℃環(huán)境中，傳感器與熱源間需加隔熱層(如陶瓷纖維)，并選用耐高溫密封材料(如云母墊片)。
- 低溫防凍：戶外低溫環(huán)境下，傳感器接口處包裹伴熱膠帶，并排空引壓管中的冷凝水。
2. 腐蝕性介質(zhì)
- 材質(zhì)選擇：強(qiáng)酸/堿介質(zhì)選用聚四氟乙烯涂層或鉭膜傳感器；海水環(huán)境采用316L不銹鋼或鈦合金。
- 隔離措施：通過毛細(xì)管或隔離膜將傳感器與介質(zhì)隔離，例如充灌硅油傳遞壓力。
3. 動(dòng)態(tài)壓力測量
- 阻尼設(shè)計(jì)：高頻振動(dòng)場景下，在傳感器接口處加裝阻尼孔板或液壓緩沖器，濾除瞬態(tài)沖擊。
- 共振規(guī)避：傳感器固有頻率需高于系統(tǒng)最高諧波頻率3倍以上。
4. 防爆要求
- 隔爆型安裝：Ex d型傳感器需配套防爆格蘭頭，電纜引入口填塞防爆膠泥。
- 本安型處理：齊納式安全柵接地電阻<1Ω，電纜屏蔽層單端接地。
四、安裝后調(diào)試與驗(yàn)證
1. 密封性測試
- 加壓至1.5倍工作壓力，保壓10分鐘，觀察接口有無滲漏；氦質(zhì)譜檢漏儀可檢測微小泄漏。
2. 電氣連接檢查
- 確認(rèn)屏蔽層單端接地，信號線與動(dòng)力線分開走線；使用萬用表檢測絕緣電阻(>50MΩ)。
3. 零點(diǎn)與量程校準(zhǔn)
- 零點(diǎn)校準(zhǔn)：釋放壓力至大氣壓，調(diào)整零點(diǎn)電位器使輸出為4mA(或0V)。
- 量程校準(zhǔn)：施加80%量程壓力，調(diào)節(jié)跨度電位器使輸出對應(yīng)16mA(或5V)。
- 回程誤差測試：升壓/降壓循環(huán)3次，記錄最大偏差值。