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工業自動化的快速發展對于高精度、可靠性強的傳感器設備提出了更高的要求。雙隔膜變送器作為一種重要的傳感器設備，在過程控制和監測領域具有廣泛的應用。本文將介紹雙隔膜法蘭式變送器研究的背景和意義、文章的研究內容和結構及現場的實際應用成果。

 

1 、雙隔膜變送器的原理與結構

雙隔膜法蘭式變送器的結構由隔膜、傳感器元件、信號轉換電路等（圖 1）。

隔離膜片采用具有靈敏度高、線性度好、抗腐蝕、厚度小、彈性好等特點波紋膜片。波紋形膜片可以通過波紋間的結構形變和自調整來減小自身變形應力，從而提高傳感器的線性度和響應靈敏度。雙隔膜變送器把測量端分離成兩個測量腔室，特種灌充液腔室為直接接液腔室內部填充特種液體（很高溫型 ：600 ℃，高溫型 ：420 ℃，低溫型）使得測量端可以直接接觸苛刻的高低溫環境。常溫密封腔室內充有常溫灌充液，保證在室溫環境可以很好地工作，工作溫度 -40~85 ℃[3-5] 。

 

2 、雙隔膜法蘭式變送器在高溫測量中的優勢

本章將探討雙隔膜法蘭式變送器在高溫介質測量中的應用，并重點介紹其在壓力測量以及液位測量等方面的應用。通過對照實驗說明雙隔膜法蘭式變送器在高溫介質測量中的重要性和優勢。

本實驗設置實驗組和對照組，分別為雙隔膜法蘭式變送器和單隔膜法蘭式變送器，選取 1 號和 5 號，在 400 ℃介質下測量， 通過 24 h 通電漂移（表 1）、單壓影響（表 2）、靜壓影響（表 3）等數據判定產品充油好壞，并記錄結果，實驗記錄具體如下。

經數據顯而易見可以得出，雙隔膜法蘭式變送器在高溫介質環境中相較于單隔膜法蘭式變送器穩定性、單壓影響以及靜壓影響方面性能明顯提高3 雙隔膜變送器在工廠的實際應用本章將探討雙隔膜法蘭式變送器在工廠高溫介質測量中的實際應用，并重點介紹其在壓力測量以及液位測量等方面的應用。通過實際應用說明雙隔膜法蘭式變送器在高溫介質測量中的重要性及其優勢。

 

本公司 350 萬 t 常減壓裝置減壓塔底單隔膜法蘭式差壓變送器進行技改，減壓塔塔底油介質為粘度高的減壓渣油、操作溫度 360 ℃、操作密度980 kg/m3、操作壓力 -97 kPa、正負壓取壓法蘭間距 1 500 mm。常規單隔膜法蘭式差壓變送器進行測量高溫硅油#高允許溫度為 315 ℃，遠低于工況溫度，無法滿足減壓塔底介質工況使用要求，測量膜片長時間高溫下使用產生膜片變形、填充硅油缺失導致儀表損壞。

 

本次改造使用雙隔膜法蘭式差壓變送器替換單隔膜法蘭式差壓變送器進行測量，為了滿足接液溫度和當地冬季#低環境溫度考慮，差壓液位計選型基本要求： （1）采用雙隔膜法蘭式差壓變送器； （2）高溫膜盒組件填充 400 ℃的高溫硅油 ；（3）常溫膜盒組件填充 -30 ℃低溫硅油 ；（4）毛細管長度選用600 mm，填充 -30 ℃低溫硅油。

 

經現場安裝、儀表遷移后差壓液位計投用觀察DCS 示值測量準確，線性良好，與測量同位置的浮球液位計變化趨勢一致。

 

經過一個檢修周期 （3 年）的使用，拆檢雙隔膜法蘭式差壓變送器膜片平整完好，通過實際應用驗證了雙隔膜法蘭式差壓變送器更能夠適應高溫及負壓工況。

 

鑒于以上雙隔膜法蘭式差壓變送器在高溫介質的成功應用經驗，在我公司 50 萬 t 催化裝置煙氣脫硫脫硝項目中進行雙隔膜法蘭式壓力變送器成功的應用。煙氣脫硫脫硝項目采用氨法選擇性催化還原煙氣脫硝催化劑技術，脫硝反應器設置稀釋風預熱器、噴氨格柵、催化劑床層設計對以上部位進行壓降測量用來分析設備運行形況，設計文件采用DN50 平膜式單法蘭壓力變送器，介質為煙氣，操作溫度 360 ℃，操作壓力 0.005~0.01 MPa，儀表測量范圍 0~0.06 MPa，本工況下使用雙隔膜法蘭式壓力變送器進行測量。

 

為了滿足接液溫度和當地冬季#低環境溫度考慮，差壓液位計選型基本要求 ：（1）采用雙隔膜法蘭式壓力變送器 ；（2）高溫膜盒組件填充 400℃的高溫硅油 ；（3）常溫膜盒組件填充 -30 ℃低溫硅油 ；（4）毛細管長度選用 200 mm，填充 -30 ℃低溫硅油。

 

煙氣脫硫脫硝項目自從 2019 年投產至今已經經過一個檢修周期（3 年）的驗證雙隔膜法蘭式壓力變送器示值測量準確，線性良好，符合設計參數要求，經過實際應用驗證了雙隔膜法蘭式壓力變送器相比常規單隔膜法蘭式壓力變送器更能夠適應高溫及微壓工況。

 

4 結語

綜上所述，通過對雙隔膜法蘭式變送器的原理與結構綜合分析，通過實驗設置實驗組和對照組，對比雙隔膜變送器和單隔膜變送器在高溫介質下測量的實驗結果以及在我公司兩套生產裝置高溫、負壓、微壓工況下的成功應用，#終認為雙隔膜變送器在高溫介質環境中相較于單隔膜變送器穩定性、單壓影響以及靜壓影響方面性能更加優越，因此雙隔膜法蘭變送器在自動化儀表測量應用中具有較大的推廣性。