预防食品行业中侵蚀性液体腐蚀

预防食品行业中侵蚀性液体腐蚀

碳酸和乙醇对测量设备会产生一定的影响。一些自动在线实验室液体分析仪的制造商通过STS找到了持久和精确的压力传感器。

当用于酒精或碳酸等腐蚀性液体时,标准材质会受到腐蚀。例如,碳酸会导致氢离子浓度增加从而导致氢蚀。一旦压力传感器的膜片受到腐蚀,传感器就无法使用了。这就是为什么普通的不锈钢不能满足强碳酸应用的需求。

除了具有较强的耐腐蚀能力外,在罐装厂的这种特殊应用的压力传感器必须能够处理接近真空的极低压力。由于此应用属于食品行业的一部分,对卫生标准要求特别高。设备经常处于真空也是杀菌过程的一部分(类似于高压灭菌器,但是没有那么极端). 压力低于0bar会给压力传感器的完整性造成影响。真空可能会使传感器里的膜片移位。也由此导致错误的测量结果和传感器的损坏。

基于这些要求,我们必须在压力传感器 ATM.ECO. 基础上,为自动在线实验室液体分析仪的生产商提供相应的解决方案。我们选择了及其耐腐蚀的哈氏合金材料。为了确保在低压力条件下的膜的固定,我们用一种特殊的胶粘剂把膜片固定在特定的位置。

由于在此应用中,压力传感器在室温条件下工作,所以不需要特殊的温度补偿。对于这个特殊应用程序来说,0.25%的精度也足够了。满量程测量范围在1…15000psi非常适用于小压力测量。

适用于各种应用的正确密封方案

适用于各种应用的正确密封方案

为了保持压阻式压力传感器的性能,并在恶劣条件下对其进行最佳保护,应考虑多种密封方案。STS在这里提供了几种解决方案,它们是根据给定的需求和实际的应用环境来选择的。

密封圈,或O型圈,在大多数常规应用中使用。这种通用的密封方式非常灵活且通用。STS提供多种不同产品类型的密封圈,根据加压介质选择特定的材质。

如果密封暴露在腐蚀性介质或极端温度条件下, 简单的密封圈密封就不再满足需求。通常用于制造O型圈的弹性体在暴露于例如含有碳氢化合物的介质时变得易渗透。在减压过程中也会出现问题,一个急速的压降甚至可能导致密封圈破裂。

通常会用焊接密封来代替简易密封圈,测量芯体和压力接口直接焊接在一起。这种类型的密封在某种程度上更加稳定,但是,就像O形圈一样,最大只能承受250 bar/3600 psi的压力。在此范围内,O形圈和焊接密封将相互补充,这取决于应用环境和主要介质。例如,对于腐蚀性压力介质,如汽油,只有焊接密封是合适的,而在盐水中,应严格使用O形圈,以防止盐水腐蚀密封圈。

各种密封方案概览

一旦超过了250 bar的极限,就只能使用金属密封。因此, STS提供这种无弹性体金属密封可用于高压应用环境。由于其特性,这种密封方式也可以承受特殊条件和极端暴露于腐蚀性化学品、真空和强辐射。

实用密封解决方案

 STS为一家生产大型研磨和压缩机系统的厂家提供大量压力传感器,其中有各种各样的密封圈。在这里,温度条件,以及介质的性质和兼容性都是提前告知的,以便在使用前很容易验证,并采用相应的密封圈。

对于另一个为汽车工业制造测试台架的客户,所涉及的材料和所遇到的温度条件由最终用户决定。密封方式的基本性能取决于这些后续的规格。因此,这里使用的密封必须从一开始就确保高度的灵活性,这也意味着坚固的焊接密封成了这里的首选。

压阻式压力变送器的介质兼容性

压阻式压力变送器的介质兼容性

在为各个应用选择正确的压力变送器时,除了要测量的压力范围 和现有的热条件之外,还必须考虑诸多标准。在这些缺点中,介质兼容性很重要:壳体和过程连接必须承受环境条件,这使得传感器可以在较长时间内执行其服务。

材料选择因此遵循两个重要的因素:一方面,对接触介质存在化学耐受性。 另一个因素是,预防性考虑也起着重要的作用。 它不仅应该澄清压力变送器是否将长期保持功能。 还必须确定在与特定物质接触时,压力变送器中使用的材料是否会导致危险 – 制药行业将是一个明显的例子。在下面,我们将显示哪些材料和哪些解决方案可能会出现哪些介质不兼容。

化学物理介质与密封剂材料和电缆的兼容性

在介质兼容性的考虑中不仅应包括外壳材料本身。 压力变送器的其它元件也与周围或过程介质接触,并且这些材料是需要特别考虑的。

大多数压力变送器都带有由弹性体制成的密封剂。 这里的问题是当弹性体与侵蚀性介质例如生物柴油接触时可以溶解。 在这种情况下,应使用前冲洗、焊接且不含弹性体的传感器。

另一个因素是用于传输测量数据的电缆。 我们这里将采用的示例是在游泳池中使用潜水探头。 出于卫生原因,游泳池使用氯化水。作为标准,潜水探头使用PE或PUR电缆。虽然氯化水单独对这些电缆没有问题,但从这种水上升的氯蒸汽确实起作用,因为这比水本身更具侵略性。这些电缆,在一段时间后,在水位以上的部分变得多孔(作为白色变色可见),然后水将渗入其中。 随后,传感器本身也会失效。 为此,在这种情况下应使用特氟龙电缆。

化学物理介质与外壳的兼容性

粘性介质

对于粘性介质,使用油漆作为示例,其中一个结果是在密封剂通道内产生沉积物。 为了防止污染,对于这样的应用需要没有任何死空间和没有开放压力通道的平滑膜,使得传感器可以不受残留物困扰。

研磨介质

当压力传感器与研磨介质(例如混凝土)接触时,不锈钢的简单膜提供不足的保护。在这种情况下,将需要涂覆有Vulkollan箔的膜。

电镀和酸性液体

镀铬压力变送器从美学的角度看更好,但在实际中它是并没有卵用。 当在电镀浴中使用具有金属壳体的压力计时,随着时间的推移,仅剩下非功能铬的团块。甚至酸性流体,例如硫酸,也会与金属反应。 因此,塑料外壳用于电镀和酸性液体。 最流行的解决方案是PVDF。

Image 1:错误的材质选择,造成的压力变送器的损坏

海水

盐水(取决于其盐度)会导致对不锈钢外壳的长期点蚀。 这就是为什么大多数潜水传感器和液位传感器也可用钛版本。

开放水域/防雷保护

闪电袭击虽不能被描述为一种媒介,但我们也将在这里探讨一下。 如果击打直接撞击传感器,则根本没有任何防雷保护。 但是,对于在开阔水域中使用的潜水探头,可以推荐浪涌保护。 因此可以防止过大的电压和由于紧邻的雷击对测量仪器的损坏。 当在偏远地区进行长期测量时,这是特别可取的。 这里更换有缺陷的设备将比浪涌保护本身更昂贵。

预防性媒体兼容性

压阻式压力传感器的硅芯片被传动液包围。 通常的选择是硅油。 虽然这种流体通常不会与周围介质接触,但是在这里必须注意这些事情,因为毕竟不能完全排除有缺陷的外壳。根据应用,有缺陷外壳可能导致严重的后果。

严重氧化气体和流体

当氧化气体和流体与油或油脂接触时,会产生爆炸的危险。 所有暴露在介质中的组件必须不含油和油脂,并且在预防性条件下也不含变速箱油。

食品和制药行业

在这种情况下,硅油必须用食品安全的油替代,以排除任何有害健康或以其他方式起作用的污染物。 例如,已经与硅油接触的啤酒将不再起泡,这很不受欢迎。

喷涂

即使一滴油也可以使整个批次不可用。 在这里,还必须找到一种替代方案。

压阻式压力传感器的介质兼容性:总结

用于单独应用的最佳压力变送器取决于许多因素。 因此,需要对相应客户应用的供应商方面的深入理解。 STS始终为客户提供面向需求的咨询,从而在最短的时间范围内提供可靠的可靠的解决方案 即使对于较低的设备体积也可做到。

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