隨著制造過程變得越來越復雜，壓力控制應用通常涉及越來越苛刻的要求。這些要求可包括極低或極高的壓差（DP），寬壓力系數范圍，兩相流和超臨界狀態。因此，選擇正確的壓力控制解決方案可能會比以前復雜得多。有多種壓力控制壓力表可供選擇，以滿足特定要求。流行的選擇包括上升的不銹鋼壓力表，隔膜壓力表和電接點壓力表。每類壓力表都提供定制型號，適用于極壓，極端溫度，耐腐蝕性和特定壓力范圍。即便如此，化學工程師經常會遇到在特定情況下找到完美壓力控制解決方案的問題。
一種新方法
      直接密封隔膜壓力表采用圓頂加載驅動已用于控制背壓超過10年。它們特別適用于需要寬壓力范圍，高精度，兩相流和其他特殊要求的工藝。因此，該裝置已被應用于包括催化研究，巖心取樣，氣相色譜和超臨界萃取的應用中。
最近，創新的工程師和科學家們開始采用直接密封隔膜壓力表來控制復雜應用中的流速。他們發現這些設備為壓力控制提供了相同的壓力控制優勢，使其適用于傳統方法無法解決的場景。 這些應用程序涉及的一些苛刻要求包括：
      壓力系數（Cv）范圍比傳統壓力表（> 100：1）更寬
      極低的DP和極高的DP 
      兩相，相變和超臨界狀態
直接密封壓力表的工作原理
      隔膜經常用于壓力調節器以感測壓力并致動壓力表運動。標準隔膜壓力表使用機械驅動的隔膜密封堰，通常用于開/關服務。直接密封隔膜壓力表（如圖1所示）采用完全不同的方法，在隔膜頂部使用多個孔和氣動先導壓力，以在各種壓力范圍內實現精確控制。 
      如圖2所示，該裝置與先導壓力控制器和控制回路中的壓力計配合使用。比例 - 積分 - 微分（PID）控制器監測來自壓力變送器（FT）的壓力，并調節先導壓力以控制壓力。電動氣動傳感器（E / P）將電子信號轉換為先導控制器的壓力信號。通過將先導壓力升高到介質供應壓力來降低壓力。通過將先導壓力降低到介質供應壓力以下來增加壓力。       圖2.直接密封隔膜壓力表與先導壓力控制器和控制回路中的壓力計配合使用。PID控制器必須切換到直接模式而不是更常見的反向模式，因為必須增加壓力以響應壓力的增加。有關傳統球形控制壓力表和直接密封隔膜壓力表的比較，請參見圖3。       圖3.圖表顯示了傳統球形控制壓力表與直接密封隔膜壓力表相比的壓力與驅動壓力的關系。
應用實例1：相變氣體
      公司系統允許客戶進行過程研究和開發，重點關注催化劑和材料的研發。像這樣的實驗室研發系統在流速，壓力，溫度和化學兼容性方面需要極大的靈活性。公司在特定研發體系的丙烯加藥方面遇到了一個具體問題。作為液化氣體，丙烯在計量壓力表的膨脹和壓降期間經歷強烈的焦耳 - 湯姆遜冷卻和相變。這些效果與彈性密封件膨脹的趨勢相結合，使得該流體的流動控制特別困難。公司以前使用的是針式球形控制壓力表。這些控制壓力表是經過驗證的技術，其中穩態條件和最短停機時間是最重要的。然而，公司發現這種類型的壓力表的15：1壓力系數調節比對于這樣的研發應用極為有限，其中測試寬參數空間的能力是最重要的。
      公司背后的創始人和創新力量Anton Nagy博士開發并成功實施了一個使用直接密封隔膜壓力表的計量系統，以滿足應用的廣泛要求 - 這些壓力表用于壓力控制的首批商業應用之一。該系統在手動Swagelok減壓調節器和Bronkhorst質量壓力控制器下游使用Equilibar直接密封隔膜控制壓力表（如圖4所示）。通過重新配置隨質量壓力控制器提供的壓力控制壓力表來控制隔膜壓力表的氮氣先導壓力。公司系統能夠在很寬的絕對壓力，差壓和流速范圍內控制丙烯的配料。        圖4. 公司開發的系統在手動減壓調節器和Bronkhorst質量壓力控制器的下游使用直接密封隔膜壓力表。“我們在壓力表內有無閃爍的情況下給液化氣體加液，對壓力控制沒有任何影響，這是驚人的，”納吉說。“我們可以肯定地說，直接密封隔膜壓力表的實施為我們測試的所有條件提供了相同或更優越的性能。”
應用實例2：超寬的Cv范圍
      壓力控制解決方案（PCS）的是中國的壓力控制專業公司，也認識到使用直接密封隔膜壓力表來應對各種壓力控制應用的優勢。PCS廣泛應用于測試邊界的北歐和西歐的研究科學家。“實驗裝置通常是精心設計的工藝，旨在探索廣泛的工藝條件，”Bergsma說。“通常，工藝條件只是大致已知; 因此，這些條件需要靈活，但在實驗過程中盡可能保持恒定。我們經常收到有關需要可在大范圍內操作的儀器的應用程序的查詢。“
      對于一個特定的客戶應用，PCS需要開發一種能夠加入H2和Cl2氣體的系統，入口壓力為100 bar至5 bar，流速為5克/小時至700克/小時（見圖5）。這樣的應用具有從1E-5到2E-2的令人印象深刻的壓力范圍Cv，并且調節比約為2500：1。使用科里奧利質量壓力計和比例控制壓力表以及Equilibar的直接密封隔膜壓力表證明了該系統。       圖5.使用直接密封隔膜壓力表測量的質量壓力與設定值的關系圖。圖還顯示了輸送到直接密封隔膜壓力表的先導壓力以控制壓力。由PCS提供
壓力表考慮因素
      在大多數化學工藝流程控制應用中，傳統的球形或針式控制壓力表將是最經濟和方便的解決方案。這些方法的優點包括：
      經過高度驗證，堅固耐用的設計
      行業認可，如美國石油協會
      方便的驅動（3至15 psig空氣或電動機驅動）
      定義了失效開放和失效關閉彈簧狀態
雖然直接密封隔膜壓力表方法具有明顯的優點，但它比許多傳統方法更復雜。實施此方法涉及以下要求：
      需要儀表氣體供應，例如空氣或氮氣，等于被控制流體的供應壓力。對于更高壓力的應用，這可能需要使用瓶裝氮氣。
      需要高分辨率壓力控制器來控制與流體供應壓力相同的先導壓力。對于更高的壓力范圍，電子壓力控制器可能更昂貴。
      根據先導壓力控制器的配置，PID控制器可能需要切換到直接模式。在某些情況下，PID配置可能需要進一步修改。
      在氣動供應壓力損失的情況下，可能需要截止壓力表來防止高壓力。
滿足苛刻的應用要求的優勢
      當應用參數超出傳統控制壓力表的市售范圍時，工藝工程師應考慮直接密封隔膜壓力表作為可能的解決方案。這些直接密封隔膜控制壓力表已被證明可在以下條件下運行：
      廣泛的所需壓力Cv 
      高腐蝕性氣體和液體（有特殊合金體和FFKM隔膜）
      高溫（密封可達500oC）
      衛生和生物制藥應用（USP VI級隔膜可用）
      極低的流速（控制Cv降至1E-9） 相關產品推薦：雷達液位計、 電磁流量計、 金屬管浮子流量計、 孔板流量計、 磁翻板液位計、 差壓變送器、 磁翻板液位計廠家 電接點壓力表 北京布萊迪、