隔膜压力表是一种通过隔膜隔离被测介质与测量元件,实现压力测量的仪表,适用于高粘度、易结晶、强腐蚀性、高温或含固体颗粒介质的压力测量。以下从工作原理、结构特点、应用场景、选型要点、维护保养五个方面进行详细说明:
一、工作原理
隔膜压力表采用间接测量结构,核心原理为:
压力传导:被测介质压力作用于隔膜,使其产生弹性变形。
密封液传递:隔膜变形压缩密封腔内的填充液(如硅油、甘油),形成与被测压力相当的液压差(ΔP)。
仪表显示:液压差通过连接管道传递至通用型压力表(如弹簧管压力表),驱动弹性元件(弹簧管)变形,最终通过指针或数字显示压力值。
关键特性:
隔膜与密封液共同构成隔离系统,防止介质直接接触测量元件,避免腐蚀或堵塞。
温度影响:密封液热膨胀及隔膜刚度变化可能导致误差(一般≤0.1%/℃),需根据工况补偿。
二、结构特点
隔膜隔离器
材质:根据介质腐蚀性选择,常见材料包括316L不锈钢、哈氏合金、钽膜、聚四氟乙烯(PTFE)等。
形式:法兰连接(适用于强腐蚀性介质)、螺纹连接(适用于一般工况)、螺母固定(便于拆卸清洗)。
功能:隔离介质、传递压力、保护测量元件。
通用型压力表
类型:可搭配普通压力表、抗震压力表、电接点压力表、数字压力表等。
精度等级:通常为1.6级或2.5级,高精度需求可选0.5级。
量程范围:覆盖0.1~100MPa,需根据工艺压力范围选型。
密封系统
填充液:硅油(耐高温至200℃)、甘油(适用于低温环境)等惰性液体,防止介质凝固或结晶。
密封结构:采用O型圈、金属垫片或焊接密封,确保无泄漏。
三、应用场景
隔膜压力表广泛应用于以下领域:
化工行业:测量盐酸、硫酸、湿氯气等强腐蚀性介质压力。
石油化工:监测高温高压油气管道、反应釜压力。
制药与食品:卫生型隔膜压力表(如真空卫生型)满足GMP要求,用于无菌工艺流程。
制碱与制酸:测量高粘度乳胶、易结晶盐水等介质压力。
水处理:监测污水、热沥青等含固体颗粒介质压力。
四、选型要点
工艺压力范围
稳定压力:量程为正常操作压力的1.3~1.5倍(如正常压力10bar,选13~15bar量程)。
波动压力:量程需覆盖最大波动的1.5倍,且长期使用压力≤75%量程。
瞬时过压:确保最大允许压力(如标称量程的130%~150%)能承受冲击(如水锤效应)。
介质特性
高粘度/易结晶介质:扩大量程20%以抵消传递阻力延迟。
腐蚀性介质:根据介质成分选择隔膜材质(如哈氏合金耐盐酸,钽膜耐湿氯气)。
温度影响:高温环境需选耐高温型号(如充硅油系统可耐200℃)。
精度与分辨率
精度等级:普通工业选1.6级,高精度需求(如实验室)选0.5级。
最小刻度:确保刻度分辨率满足需求(如测量5bar,量程0~10bar比0~100bar更易读取)。
连接方式与材质
法兰连接:强腐蚀性介质需采用敞开法兰(如DIN标准),避免螺纹连接死角。
隔膜承压能力:如316L不锈钢隔膜常规耐压400bar,钽膜可能更低,需与量程匹配。
五、维护保养
日常检查
泄漏检查:定期检查三通旋塞、存水弯管接头及隔膜密封性,消除泄漏。
回零测试:压力表卸压后指针应归零,否则需校准或维修。
存水弯管冲洗:确保畅通,防止介质沉淀堵塞。
定期校验
校验周期:每3个月进行一次一级保养,每年送计量部门校验并铅封。
校验内容:检查膜片密封性,校准超差需重新定针或降级使用。
故障处理
指针抖动:可能是中心齿轮轴连接松动或弹簧管硅油漏失,需紧固或补充填充液。
指示不准:检查是否漏油、密封不良,若无法修复则返厂处理或报废。
温度误差:高温环境下需安装散热装置,或选用耐高温型号。
安装与使用注意事项
垂直安装:避免碰撞与振动,确保读数准确。
环境条件:适用温度-20~+55℃,相对湿度≤80%,高温时需散热。
压力限制:稳定负荷不超过量程2/3,波动压力不超过1/2,最低压力不低于1/3量程。

