在測量壓力、流量或液位的流程儀表應用中，工程師或技術員會專注于精確度，將其作為工作的重中之重。發射器是設備的一個關鍵組成部分。工程師通常會購買他們能夠買到的準確的發射器，并對它投入極大的關注。
       然而，發射器的精確度取決于系統提供給它的輸入。流程儀表回路（將流程連接到發射器的管道和部件組）也同樣重要。此回路的作用在于向發射器提供一組流程狀態信息。這些狀態必須與流程中的狀態精確地保持相同。如果不相同，發射器將無法提供有用的測量結果。
       而且，我們往往很難知道流程儀表回路何時表現不佳。沒有報警聲會響起。因此，盡管工程師或技術員可能會專注于發射器，但儀表回路可能是破壞任何成功可能性的原因。
       因此，我們有充分的理由需要去了解流程儀表回路中可能出現的任何問題，包括與整體設計和布局以及單個部件的質量和安裝有關的問題。

       在我們詳細了解流程儀表回路之前，讓我們先來看看最近開發的一種替代方案。這是一種簡單而精致的解決方案，如果您的應用允許您采用這種解決方案，我們建議您采用它。
通常情況下，流程儀表設置至少需要流程接口閥、引壓管線、歧管和發射器。引壓管線的安裝和維護成本可能比較昂貴，并且面臨諸多挑戰，如堵塞、泄漏點、溫度控制和腐蝕。緊耦合設置消除了引壓管線的需要。流程接口閥和歧管變成一個單元，并將發射器直接安裝到它上面。然后，將整個組件連接到流程回路。了解這種替代方案的人大多數都會喜歡它。挑戰在于找到適當的位置來使用它。

       第一個局限性在于溫度。傳統設置采用引壓管線的一個原因在于防止發射器受到流程回路高溫的影響。如果流程回路過熱，發射器可能無法在緊耦合安裝中距離僅幾英寸的位置運行。
       第二個局限性在于進出便利性。如果您需要到達發射器的安裝位置進行校準，發射器位置則需要確保進出方便，因此，如果將一個耦合器安裝在流程回路上方50英尺高的位置，將沒有很大的意義。
       最后一個障礙在于成本。緊耦合需要一筆初始投資，但從長遠來看，特別是如果您將緊耦合系統維護成本較低考慮進去的話，那么，相比傳統的替代方案，它可能沒有那么昂貴。如果您有機會采用這種解決方案，我們建議您采用它。
       標準化——簡化維護的關鍵步驟
       如果您的目標是獲取最佳設計，那么將只有幾種方法可以設置流程儀表回路。然而，大多數工廠都有多種變體設計，而且其中許多變體設計也不是最佳的。隨著時間的推移，不同的工程師和/或者承包商出于不的原因為不同的項目開發了這些變體設計。這樣復雜的情況可能會耗盡您的時間和精力。每個系統都有不同的維護需求，并且一旦出現問題，將存在許多可能性。
       理想情況下，所有的系統應當按照一套統一的標準來設計，包括預算和容許的停機時間、維護和精確度。結果將是高度標準化。舉個例子，在標準化之前，一家精煉廠可能擁有30種不同的流程儀表回路配置。而在標準化之后，同一家工廠可能僅擁有5種配置，并且每種配置均包含相同的基本部件：發射器安裝、歧管系統和冗余壓力測量。發生變化可能是管道路徑和流程接口閥類型（基于溫度、壓力和閥門位置而變化）。
       通過標準化，許多事情將變得更加簡單，包括維護、安裝、培訓和診斷。同時，錯誤也減少了。另外，工廠也可以減少更換備件存貨，從而減少開支。
       基本構建塊
       對于流程儀表回路中的每個基本構建塊，包括流程接口閥、引壓管線和歧管，材料和設計的選擇至關重要，否則可能會影響精確性。關于材料，我們強烈建議在大多數應用中選擇不銹鋼或其他耐腐蝕合金。盡管如此，許多工業工廠仍可能采用碳鋼材料的流程接口閥、管道和歧管（或者歧管零部件）。在某些低水分應用中，如石油，碳鋼是可以接受的，但對于多數其他應用而言，選擇碳鋼材料可能會面臨風險。通常積聚在碳鋼表面的結垢可能會脫落，并向下游流動，然后停留在閥座上，從而阻止閥門精確關閉。其結果是導致發射器校準不精確，和/或者發射器讀數不精確（詳細的討論見下文）。如果您在儀表回路中采用碳鋼部件，它們將需要非常密切的監測，以確保結垢不會響系統中閥門的操作。
       流程接口閥（PIV）
       流程接口閥是關閉流程回路的第一個閥門。流程接口閥的選擇一直是單閘板式閘閥或球閥。這兩種閥門目前仍在繼續使用，尤其是在美國，但*是雙關雙斷閥（DBB），其包含兩個隔離閥，兩個隔離閥之間還有一個排放閥。采用雙關雙斷閥的主要原因在于安全性。如果您需要關閉流程儀表回路以進行維護，您將需要關閉兩個隔斷閥，并打開排放閥。如果第一個隔斷閥出于任何原因發生泄漏，第個隔斷閥將會阻止壓力或液體積聚在流程儀表回路中。
      雖然雙關雙斷閥的功能可以使用三個單獨的閥門來構建，但單一的獨立式裝置是更好的選擇，其具有以下優點：
●減少泄漏點；
●通過使用不同尺寸的孔口和法蘭連接，靈活地配置產品；
●減少尺寸和重量，從而減少了儀表系統結構支撐的需求及相關費用（見圖3）；
●降低成本；
●安裝更快速、更容易；
●可提供廣泛的壓力等級和材料范圍，確保可與特定的管道系統設計相兼容；以及消防安全評級。

       傳統設計的雙關雙斷閥適用于所有流體，使用球閥時特別適用于那些粘度較高的流體。事實上，當系統流體較臟或者含有蠟時，良好的雙關雙斷閥設計應當是“可以通過閥桿旋轉的”。“可以通過閥桿旋轉”意味著您可以繞著雙關雙斷閥的中間位置旋閥桿，以清除堵塞物。
       引壓管線
       引壓管線將流程接口閥連接到歧管和發射器。與所有流程儀表部件一樣，它們的用途在于將流程狀況信息精確地傳遞給發射器。鋪設引壓管線時，需要考慮以下三個主要目標：
●防止腐蝕或結垢
●減少泄漏點
●使溫度保持在一定范圍內
       前兩個目標可通過采用由適當的合金（至少是不銹鋼）制造的管道和管道配件來實現，而不是碳鋼管道和螺紋連接。不銹鋼管道可以彎曲和成形，從而減少了機械連接的數量。當需要機械連接時，不同于碳鋼材料和螺紋連接，優質的雙套圈機械鎖緊環式管道配件不會因熱循環或振動而后退。
       第三個目標是使溫度保持在一定范圍內，這可以通過加熱引壓管線來實現。您可以手動對引壓管線進行隔熱處理——“現場跟蹤”，或者購買出廠時預先經過隔熱處理并采用聚合物護套包裹的管道。預先經過隔熱處理的成束管道可以按照線卷長度隨時進行安裝。您可以根據應用需求，利用蒸汽將其加熱，或者不對其加熱。如果選用預先經過隔熱處理的成束管道，很重要的一點是，當您將管道拼接或切割成預先經過隔熱處理的成束管道時，必須遵守生產商有關隔熱密封的操作指南。
       歧管
       歧管由一組閥門組成，閥體采用單塊金屬（通常為不銹鋼）加工而成。將歧管安裝到發射器的側面，其提供關鍵的功能，可實現對發射器的校準或維修。
        歧管的質量非常重要。在校準或正常運行期間，歧管中至少有一個閥門處于關閉位置。如果關閉不夠*，將導致發射器讀數不準確。
      舉個例子，當在標準壓差設置下校準發射器時，技術員會關閉兩個隔離閥，并打開平衡閥（見圖4）。此程序將使發射器處于“歸零”狀態，以便進行校準。然而，如果兩個隔離閥中有一個發生泄漏，校準將不會成功，所有后續的讀數都將不準確。

      此外，校準后，操作員將關閉平衡閥，并打開兩個隔離閥，以便使發射器返回到服務狀態。如果平衡閥未實現精確關閉，那么，高壓會通過整個閥座泄漏到低壓側，從而呈現不準確的壓差讀數。
      這些閥門為什么會發生泄漏？一個原因在于碎屑的存在，包括腐蝕產生的結垢（見上文）或其他碎屑，如毛刺。毛刺是生產過程中加工工藝的副產品。在生產和安裝過程中，一個關鍵步驟應當是去除所有濕潤表面上的全部毛刺。否則，當歧管處于服務狀態時，這些毛刺可能會離開原位，卡住或劃傷閥桿或閥座，從而阻止閥門精確關閉。另外，毛刺在單法蘭和其他球型針閥中也可能導致問題的發生。
       針閥閥座密封
       閥門發生泄漏的另一個原因在于設計不佳。大多數針閥采用金屬對金屬密封。閥桿金屬頭向下移動，密封住形狀相匹配的金屬閥座。閥桿金屬頭的形狀可能是球形或V字形。在任何一種情況下，很重要的一點是，閥桿金屬頭不能隨著閥桿轉動。如果轉動的話，閥桿金屬頭可能會磨損閥座，形成劃痕，從而導致出現泄漏通道。
       實現非旋轉式閥桿頭的設計方法主要有兩種。如果是V字形閥桿頭，可以采用萬向接頭，它使閥桿上部能夠轉向，而閥桿下部保持靜止不動，軸向（上下）移動除外。
        如果是球形閥桿頭，將一個球漂浮在閥桿頭，就像圓珠筆一樣。關于球形閥桿頭，一些設計使球能夠在所有平面上旋轉，而一些設計則限制球的活動，這樣，它僅可在一個平面上旋轉。每當球要密封住閥座時，將形成一條密封線，在這里，閥座將與球相遇。如果球可在所有平面上自由定位，它將形成多條縱橫交錯的密封線，從而導致產生泄漏點。如果球僅可在一個平面上旋轉，它將僅形成一條密封線，通過這條密封線，它可以反復密封閥座，確保無任何泄漏點產生。
       球閥中的球通常密封含氟聚合物閥座。液體流中的高壓會將球朝著閥座方向推動，從而形成密封。然而，在低壓情況下，則可能需要額外力量來確保有效密封。這股力量有時也稱為“活動荷載”，來自插入底端螺桿與閥座之間的彈簧或O形環。并非所有球閥都含有這些額外部件，但在不太理想的情況下，比如溫度和壓力出現波動，這些部件將非常有助于實現精確的閥門關閉效果。在不含這些部件的閥門中，通常依靠過盈配合來提供閥座與球之間的低壓密封。對于幾次以上的驅動，過盈密封型閥座通常不提供低壓氣體密封功能。

      結論
       如果您非常重視精確的測量，并使用發射器，那么，您的儀表回路將需要同等程度的關注。測量精度取決于發射器精度、儀表回路部件的質量以及安裝和維護方法。將您的設備標準化，包括一組核心的儀表回路元件、優質部件和優質發射器，有助于提高您的測量精度。更精確的測量將產生極富吸引力的回報，包括時間、效率和工廠盈利能力等方面。