一、高低温工况下的压力仪表选型要点
1. 耐温材料与结构设计
传感器材质:
高温(>200℃):优先选用陶瓷压阻传感器(耐温达300℃)或蓝宝石传感器(耐温400℃以上),避免硅油填充型传感器因高温蒸发失效。
低温(<-40℃):采用氟橡胶密封圈或316L不锈钢外壳,避免冷脆;填充硅脂或低温专用硅油(如Dow Corning DC704)。
散热与隔离设计:
冷凝管/散热片:高温蒸汽介质需加装蛇形冷凝管或散热片(如罗斯蒙特1199系列),将介质温度降至传感器耐受范围(如<120℃)。
膜片隔离技术:采用化学镀膜(如钽膜)隔离腐蚀性介质,同时减少温度传导对核心元件的影响。
2. 温度补偿技术
内置温度传感器:如横河EJA系列变送器,通过双芯片(压力+温度)实时补偿温漂,精度可达±0.075%。
宽温标定:要求仪表出厂前在-50℃~200℃范围内分段校准,确保全温度区间线性误差<1%FS。
3. 安装防护措施
隔热层包裹:高温管道仪表需覆盖陶瓷纤维隔热层(厚度≥50mm),减少辐射热影响。
防冻伴热设计:低温环境加装电伴热带(如MI加热电缆),维持仪表腔体温度>-20℃。

二、压力尖峰工况下的选型策略
1. 动态响应能力匹配
过载能力:选择量程为最大稳态压力2~3倍的仪表,如GE UNIK5000系列(过载能力达400%FS)。
响应时间:要求压力尖峰上升时间<1ms时,选用压电式传感器(如Kistler 601C);普通冲击(<10ms)可选应变片式变送器。
2. 缓冲与泄压装置
机械缓冲方案:
限流孔板:在取压口前端安装孔径≤1mm的孔板,衰减压力波动幅值。
脉冲阻尼器:加装液压阻尼器(如WIKA 913.06),可吸收90%以上瞬态冲击。
电子滤波功能:如艾默生3051S变送器内置可调滤波常数(0.2~32s),抑制高频噪声干扰。
3. 抗冲击结构设计
膜片加固:采用波纹膜片(如Endress+Hauser Cerabar系列)替代平膜片,抗冲击能力提升3倍。
冗余设计:关键点位并联两只量程不同的仪表,宽量程仪表监测尖峰,窄量程仪表保证常规精度。
三、典型案例分析
案例1:高温熔盐系统压力测量失效
问题:某光热电站熔盐管道温度达560℃,普通压力表膜片熔化导致泄漏。
解决方案:选用Keller PA-23系列蓝宝石传感器(耐温600℃),加装双层散热翅片,测量误差<0.5%FS。
案例2:液压系统压力尖峰引发表头爆裂
问题:注塑机液压泵启停产生120MPa尖峰,击穿量程60MPa的压力表。
解决方案:更换为威卡631.31抗冲击压力变送器(量程150MPa),前端安装WIKA 910.32阻尼器,系统稳定性提升80%。
四、选型参数对照表
工况类型 关键参数 推荐型号 适用场景
高温(300℃+) 耐温等级≥400℃ 罗斯蒙特3051TG 炼钢炉、熔盐系统
低温(-80℃) 低温漂移<0.1%/℃ 横河EJX110A LNG 储罐、液氮管道
高频压力尖峰 响应时间<0.5ms Kistler 4067C2 内燃机缸压测试
持续波动压力 过载能力≥300%FS 艾默生3051S 石油钻井防喷器
五、专家建议与未来趋势
仿真预测试验:通过ANSYS Fluent模拟压力尖峰波形,匹配仪表动态响应曲线。
智能诊断系统:如霍尼韦尔PKS系统,实时监测仪表健康状态,预警膜片疲劳或温度超限。
纳米材料应用:石墨烯涂层的压力传感器(如MEMSENSE NPA-700)可耐受-200℃~800℃极端温度。
总结
高低温与压力尖峰工况的仪表选型需“材料+结构+防护”三位一体:
1、高温选型重点:散热设计、耐温材质、宽温标定;
2、压力尖峰应对核心:过载冗余、机械缓冲、快速响应;
3、安装环节必须验证:隔热/伴热措施、阻尼器匹配性。