工业自动化的快速发展对于高精度、可靠性强的传感器设备提出了更高的要求。双隔膜变送器作为一种重要的传感器设备，在过程控制和监测领域具有广泛的应用。本文将介绍双隔膜法兰式变送器研究的背景和意义、文章的研究内容和结构及现场的实际应用成果。

 

1 、双隔膜变送器的原理与结构

双隔膜法兰式变送器的结构由隔膜、传感器元件、信号转换电路等（图 1）。

隔离膜片采用具有灵敏度高、线性度好、抗腐蚀、厚度小、弹性好等特点波纹膜片。波纹形膜片可以通过波纹间的结构形变和自调整来减小自身变形应力，从而提高传感器的线性度和响应灵敏度。双隔膜变送器把测量端分离成两个测量腔室，特种灌充液腔室为直接接液腔室内部填充特种液体（很高温型 ：600 ℃，高温型 ：420 ℃，低温型）使得测量端可以直接接触苛刻的高低温环境。常温密封腔室内充有常温灌充液，保证在室温环境可以很好地工作，工作温度 -40~85 ℃[3-5] 。

 

2 、双隔膜法兰式变送器在高温测量中的优势

本章将探讨双隔膜法兰式变送器在高温介质测量中的应用，并重点介绍其在压力测量以及液位测量等方面的应用。通过对照实验说明双隔膜法兰式变送器在高温介质测量中的重要性和优势。

本实验设置实验组和对照组，分别为双隔膜法兰式变送器和单隔膜法兰式变送器，选取 1 号和 5 号，在 400 ℃介质下测量， 通过 24 h 通电漂移（表 1）、单压影响（表 2）、静压影响（表 3）等数据判定产品充油好坏，并记录结果，实验记录具体如下。

经数据显而易见可以得出，双隔膜法兰式变送器在高温介质环境中相较于单隔膜法兰式变送器稳定性、单压影响以及静压影响方面性能明显提高3 双隔膜变送器在工厂的实际应用本章将探讨双隔膜法兰式变送器在工厂高温介质测量中的实际应用，并重点介绍其在压力测量以及液位测量等方面的应用。通过实际应用说明双隔膜法兰式变送器在高温介质测量中的重要性及其优势。

 

本公司 350 万 t 常减压装置减压塔底单隔膜法兰式差压变送器进行技改，减压塔塔底油介质为粘度高的减压渣油、操作温度 360 ℃、操作密度980 kg/m3、操作压力 -97 kPa、正负压取压法兰间距 1 500 mm。常规单隔膜法兰式差压变送器进行测量高温硅油#高允许温度为 315 ℃，远低于工况温度，无法满足减压塔底介质工况使用要求，测量膜片长时间高温下使用产生膜片变形、填充硅油缺失导致仪表损坏。

 

本次改造使用双隔膜法兰式差压变送器替换单隔膜法兰式差压变送器进行测量，为了满足接液温度和当地冬季#低环境温度考虑，差压液位计选型基本要求： （1）采用双隔膜法兰式差压变送器； （2）高温膜盒组件填充 400 ℃的高温硅油 ；（3）常温膜盒组件填充 -30 ℃低温硅油 ；（4）毛细管长度选用600 mm，填充 -30 ℃低温硅油。

 

经现场安装、仪表迁移后差压液位计投用观察DCS 示值测量准确，线性良好，与测量同位置的浮球液位计变化趋势一致。

 

经过一个检修周期 （3 年）的使用，拆检双隔膜法兰式差压变送器膜片平整完好，通过实际应用验证了双隔膜法兰式差压变送器更能够适应高温及负压工况。

 

鉴于以上双隔膜法兰式差压变送器在高温介质的成功应用经验，在我公司 50 万 t 催化装置烟气脱硫脱硝项目中进行双隔膜法兰式压力变送器成功的应用。烟气脱硫脱硝项目采用氨法选择性催化还原烟气脱硝催化剂技术，脱硝反应器设置稀释风预热器、喷氨格栅、催化剂床层设计对以上部位进行压降测量用来分析设备运行形况，设计文件采用DN50 平膜式单法兰压力变送器，介质为烟气，操作温度 360 ℃，操作压力 0.005~0.01 MPa，仪表测量范围 0~0.06 MPa，本工况下使用双隔膜法兰式压力变送器进行测量。

 

为了满足接液温度和当地冬季#低环境温度考虑，差压液位计选型基本要求 ：（1）采用双隔膜法兰式压力变送器 ；（2）高温膜盒组件填充 400℃的高温硅油 ；（3）常温膜盒组件填充 -30 ℃低温硅油 ；（4）毛细管长度选用 200 mm，填充 -30 ℃低温硅油。

 

烟气脱硫脱硝项目自从 2019 年投产至今已经经过一个检修周期（3 年）的验证双隔膜法兰式压力变送器示值测量准确，线性良好，符合设计参数要求，经过实际应用验证了双隔膜法兰式压力变送器相比常规单隔膜法兰式压力变送器更能够适应高温及微压工况。

 

4 结语

综上所述，通过对双隔膜法兰式变送器的原理与结构综合分析，通过实验设置实验组和对照组，对比双隔膜变送器和单隔膜变送器在高温介质下测量的实验结果以及在我公司两套生产装置高温、负压、微压工况下的成功应用，#终认为双隔膜变送器在高温介质环境中相较于单隔膜变送器稳定性、单压影响以及静压影响方面性能更加优越，因此双隔膜法兰变送器在自动化仪表测量应用中具有较大的推广性。