燃油压力传感器(压力传感器在石油化工中的应用与国产化)

Posted 2023-06-02

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燃油压力传感器(压力传感器在石油化工中的应用与国产化)

压力变送器是石油化工行业自动控制中常用的测量装置之一。在大型化工项目中，压力变送器几乎所有的应用都包括:压差、绝对压力、表压、高压、微压差、高温、低温，以及各种材质和特殊加工的远程法兰压力变送器。以巴斯夫苯项目为例，该项目使用了近480种不同类型的压力变送器。在项目筹备阶段，项目筹备部的专家和工程师希望所有压力变送器都能在至少2年内可靠运行，不出现故障。

目前，我国石化行业使用的大量压力传感器主要依靠进口，国产压力传感器在产品种类和性能上与国外有一定差距。压力传感器国产化对国民经济、国防和民族工业具有重要意义。本文对国内外石油化工领域常用的几种典型压力变送器进行了研究，分析了压力传感器定位的关键。通过努力，可以打破国外基于MEMS传感器的压力变送器的垄断地位，实现石化行业压力传感器的国产化。

1石化行业对压力变送器和压力传感器的需求

在现代化连续生产过程中，稳定可靠的压力变送器是生产过程的有力保证。一旦出现计量错误，甚至停机失败，随之而来的经济损失将无法计算。压力变送器的稳定性和可靠性已成为石油化工行业对压力变送器的首要要求。

通常，压力变送器的测量会随着工作环境和静压的变化而漂移。在一些小的压力或差压测量中，这种漂移可能更严重。在不同的工作条件下，得到相对正确的测量，从而保持生产的稳定性和保证过程的一致性，是压力变送器稳定性的体现，也是石油化工行业对压力变送器稳定性的要求。

在稳定可靠的基础上，高精度是石油化工行业对压力传感器的更高要求。控制的精度取决于控制过程中测量的精度。测量精度越高，控制精度越高。目前大多数压力变送器精度可达0.075%，可满足石化行业的测量精度要求。

此外，石油化工行业对压力变送器还有许多其他需求。例如，增加量程比可以增加压力变送器的灵活性，为设计和应用带来方便。当工艺流程中某些反应条件的设计发生变化时，例如变送器的量程比较大，则说明其通用性较好，工艺条件的变化基本不影响变送器的型号，大大减少了设计修改的工作量。同时，大量程比可以减少项目使用的变送器种类，减少备件库存，减少资金积压。

石化行业对压力变送器的需求主要集中在可靠性、稳定性和高精度三个方面。其中，可靠性和许多附加要求，如距离比、母线类型等，取决于变送器的结构设计、加工工艺水平和结构材料。压力变送器的稳定性和高精度主要是由压力传感器的稳定性和测量精度来保证的。压力变送器的测量精度对应于压力传感器的测量精度和响应速度，压力变送器的稳定性对应于压力传感器的温度特性和静态特性以及长期稳定性。石化行业对压力传感器的需求体现在测量精度、快速响应、温度特性和静压特性、长期稳定性四个方面。

微压力传感器是利用半导体材料和MEMS技术研制的一种新型压力传感器。与传统压力传感器相比，微型压力传感器具有精度高、灵敏度高、动态特性好、体积小、耐腐蚀、成本低等优点。纯单晶硅的材料疲劳小，用这种材料制成的微压力传感器的长期稳定性好。同时，微压力传感器易于与微温度传感器集成，增加了温度补偿精度，大大提高了传感器的温度特性和测量精度。如果将两个微压力传感器集成在一起，可以实现静压补偿，从而改善压力传感器的静压特性。由此可见，微型压力传感器具有许多传统压力传感器所不具备的优点，能够很好地满足石化行业对压力传感器的需求。