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用于蒸餾水機高溫測量的DPI系列智能測量儀表

來源:寶雞百事得 ??2017-01-08 閱讀:947

摘  要:從敏感元器件、壓力變送器和結構部分3個方面,簡要介紹了DPI系列智能測量儀表的組成,并闡述了測量儀表在安裝過程中需要注意的問題,具有廣泛的應用價值。

關鍵詞:DPI;智能測量儀;敏感元器件;壓力變送器 0  引言
隨著我國新版GMP新政的實施,新標準對各方面的要求都更嚴格。目前國內多效蒸餾水機的廠家在蒸餾水機控制過程中都離不開壓力、液位、溫度、流量、電導率、pH計一次儀表的數據采集,根據一次儀表采集到的信號,可以對水質和產量進行控制,確保生產安全穩定可靠。

目前,寶雞百事得研發出的DPI系列儀表長期可靠應用于制藥設備,主要用于蒸餾水機的壓力、液位、溫度檢測,特別是最新研制的DPI41高溫壓力變送器從根本上解決了硅傳感器無法解決測量高溫的問題。 
1  DPI系列智能測量儀表的組成
DPI系列智能測量儀表主要由3個部分組成。
1.1  第一部分:敏感元器件
敏感元器件(圖1采用BAISSDE航空級的壓力、溫度敏感原件,制造工藝控制嚴格,采用耐高溫、耐高壓、高絕緣材料確保產品可靠穩定。敏感元器件也是測量儀表的關鍵部位,由精密的機械配合,半導體集成,多種材料封裝(硅晶體、玻璃、陶瓷、金絲、不銹鋼、高溫燒結、填充硅油、厚膜電阻、特殊粘合劑等)。該敏感元件具有線性、低溫漂、高穩定的特點。

圖1  敏感元器件

其中,世界上最早研制成功硅敏感元器件的是美國霍尼韋爾公司,當時的硅晶體作為基礎材料進行試驗性使用,每只硅敏感元器件只能使用一次,且造價很高。隨著工業自動化水平的提高,相關行業對一次儀表的需求也越來越多,因此,美國BAISSDE、IC公司、洛娃公司、??怂共_ICT公司對硅晶體進行各種保護和封裝,研制出可長期重復性使用的硅敏感元器件,通過幾萬次試驗和30年不斷改進,已經能夠完善提供出長期穩定可靠運行的硅敏感元器件。但是硅敏感元器件仍有2個不足:(1)過載性只能到1.5倍(量程過載性,即壓力、液位、);(2)使用溫度范圍有限,只能在-25+85 ℃之間工作。寶雞百事得公司通過對硅基礎材料進行改良,將過載性能提高到6倍,溫度范圍不加外部機械結構可提高到150 ,適用于更多不同環境條件的需求。
1.2  第二部分:壓力變送器

敏感元器件是無法在工業過程中使用的,它只是一個元器件,需要把一個元器件轉化為一個產品。百事得設計的壓力變送器采用不同的測試方法,經過合理排列和電子元器件的篩選,采集電路部分與敏感元器件的數據,可進行數據分析、數據修正、正反向保護,把敏感元器件輸出的不標準信號轉換為可接收的直流模擬量電信號mA,以便于傳輸到控制室或顯示設備上。
隔膜壓力變送器、隔膜液位變送器、隔膜變壓變送器分別如圖2、圖3、圖4所示。

               

圖2  隔膜壓力變送器      圖3  隔膜液位變送器            圖4  隔膜差壓變送器 

壓力變送器具有如下特點:

1)調整敏感元器件不同的性能,使每個標準信號輸出的變送器都要歸一化并達到測量精度。

2)能夠長期、安全使用。

1.3  第三部分:結構部分

根據GMP要求,測量儀表的結構部分材質要符合生產標準。百事得生產的測量儀表其結構上采用平膜片,無死角,接液材質選用316L不銹鋼,外套管選用304不銹鋼,電子腔選用鑄鋁合金,并為IP66衛生等級防護。

測量儀表結構部分具有如下特點:

1)電器連接完畢緊固后,確保在噴淋、粉塵、短期水淹等環境下變送器正常運行,完全符合GMP要求。

2)可根據客戶不同需求進行個性化方案設計,包括產品結構,產品特性。

2  安裝環境

DPI系列儀表具體使用條件和環境需要與用戶詳細溝通,在安裝過程中還需要注意過程壓力和極限壓力,測量儀表的安裝如圖5所示。

在很多系統特別是水壓測量和加工處理中,有峰值和持續不規則的上下波動,這種瞬間的峰值容易導致較高的過載壓力,變送器受沖擊損壞,而在外觀上無法檢測,所以在選型時尤其不能忽視極限壓力。

在蒸餾水機進口壓力的溫度高于出口壓力溫度的選型上,需要標注溫度范圍,以免過高的溫度損壞硅晶體上的電阻橋臂乃至損壞變送器。

敞口罐和密閉罐的液位測量分別如圖6、圖7所示。

圖5  變送器的管道安裝

          圖6  敞口罐的液位測量             圖7  密閉罐的液位測量

3  結語

寶雞百事得DPI系列儀表長期可靠應用于制藥設備,主要應用于蒸餾水機的壓力、液位、溫度檢測,最新研制的DPI41高溫壓力變送器從根本上解決了硅傳感器無法解決測量高溫的問題,具有推廣價值除此以外,其壓力、溫度在線測量儀表大量應用于食品、飲料、釀酒、乳制品的生產制造工藝的控制過程監測,解決了目前普遍存在的高溫消毒、抗過載、無死角等方面問題,項產品同時取得了國內專利。
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        百事得產品系統圖 

收稿日期:2014-11-14

作者簡介:閻永利1970.6.27)、性別:男  籍貫:陜西寶雞 民族:漢族 職稱:工程師,研究方向:流體力學,流體自動化。技術討論熱線18729717095

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