多变量压力检测变送器通过其集成的多功能传感检测把3种传统的检测传感器和流量、充填量检测状态调整的运算器结合在一起，能够代替这些仪器完成相应的检测任务。这样也就可以明显地降低用户检测费用，同时提高检测精度、可靠性和数据的可用性。

压差式压力变送器的另一个应用领域就是按照压差法和静压液位测量的原理对容器中液体的灌装高度进行检测。多年来，许多应用领域的实践都证明这种检测方法是非常可靠的，有着多种多样的用途。当涉及到高压力的流量检测和/或者高温液体的流量检测以及大直径管道中的流量检测时，压差式压力变送器是最经济的替代方案。

静压充填量检测时的情况也非常相似。压差式压力变送器不仅安装简单，而且还可以在高温、高压环境下进行检测，可以不采用任何辅助措施、预防措施在恶劣的环境中使用。只需略微增加点附加费用就可以在与被测介质接触的零部件表面涂覆一层抵抗任何腐蚀性介质的防护层。而且在使用过程中变送器几乎无需维护，从而又能大大降低检测点的维护保养费用。

但当被测介质的密度发生变化时，以压差和静压技术为检测原理的检测仪往往不能得到准确的检测结果。这与检测传感器的使用环境和条件有关，因此，压差检测的同时需要对过程压力和温度进行检测，以便对被测介质的密度进行校正，提高检测结果的准确性。

图1 266系列的多变量检测变送器能够采集压差、过程压力以及通过外部的传感器检测过程温度

同时对环境温度和压力进行检测和记录，检测系统的结构会复杂化吗？不一定，因为可以使用多变量检测变送器。多变量检测技术使得这种检测仪能够完成3种流程工艺过程参数的检测，即压力差、过程压力和过程温度。利用这种多变量变送器能够满足更高的附加检测参数精度要求，同时也保证了压差式变送器流量、充填量检测点的安装结构不变。

1台设备可以完成3个检测变送器的应用具有很多优势，例如结构简单，省略了密封件、流程工艺连接件、电气连接件以及在系统中传递信号和数据的输入输出接口。与传统的仪器设备配置和安装相比可以节约大约30%~40%的成本费用。

多变量检测变送器不仅节约了成本费用，而且提高了检测精度，完成多种参数的测量。当检测仪采集到的参数需要进一步处理时，还省略了从检测仪到流量计算器之间数据传输所必须的多次数字信号与模拟信号的转换，从而大大减少了数据转换带来的信号衰减。

多变量检测变送器不仅低成本，提高了检测数据的精度，而且提高了检测点的可用性。1个多变量变送器的失效率明显低于3个检测变送器的失效率。

多变量检测变送器最常见的应用是蒸汽、气体的流量检测，因为这些被测介质的温度和压力变化对检测结果的准确性影响最大。这种检测变送器还适用于某些液体介质的流量检测，例如在因过程压力变化而带来的密度变化忽略不计的液体介质检测中使用，在这类液体介质的流量检测中使用多变量变送器可以提高检测精度。通过动态校正，不仅可以校正密度变化而且也可以对变化的流量参数进行校正，例如对流量系数、雷诺数以及管道直径和阻尼孔尺寸进行考虑，从而明显提高了检测精度。

图2 266CST系列多变量检测变送器与流体冲击压力传感器配套可组成集成式的流量检测仪Pitomaster

充填量检测的情况也与此类似。温度变化20℃时，液体介质的密度变化范围为1%~2%，并会因这一密度变化而影响检测结果。使用多变量变送器之后则能够完全补偿密度变化的影响。

ABB公司研发生产的266系列多变量检测变送器是新一代多变量变送器。例如，226J系列多变量检测变送器能够完成多个参数的检测和对外传送。226C系列的变送器增加了密度补偿功能，可以替代3种普通的检测变送器和1个流量计算器。在将226C多变量检测变送器作为流量计使用时，226C变送器除可以为用户提供3个检测数据外还可以提供液体介质的质量流量或者体积流量数据。二进制数字信号的输出还可以精确控制计数器。

新一代的多变量检测变送器也可以用于充填量检测，检测容器中液体介质液位数据、或者换算成容器内的液体体积或者液体质量。新一代多变量检测变送器还可以进行众多的设置，例如利用不同的管理器、手持式控制器或者直接在壳体的显示屏上进行参数设置（TTG，透过玻璃）。室外使用时，这种多变量检测变送器还能提高仪器的工作可靠性，因为仪器具有很好的密封性，有害气体不可能进入到仪器内部。

266C和266J系列多变量检测变送器的故障诊断功能明显地提高了检测仪的可靠性、降低了检测仪的维护保养费用。例如，它们的故障诊断功能可以对传感器的连接情况以及传感器本身的情况进行监控，也可以利用PILD功能（取压管线堵塞检测）对取压管线的早期堵塞进行监控，从而满足了在检测点失效之前进行预防性维护保养的要求。

图3 利用266C系列的多变量检测变送器可以在蒸汽锅炉中检测静态液位

应用实例

这种多变量检测变送器可以检测高静态压力天然气地下储库的灌装和排空时的流量。天然气的消耗有着很强的季节性，而且在一天的各个时段内波动也很大。因此，在地下储库的灌装和排空过程中，均匀地灌入和抽出是保证安全的必要条件。地下储库的压力高达3.5~3.8MPa。

对于这种地下储库的操作者来讲，准确地知道储库中的天然气容量是非常重要的。为此，在向地下储库灌入和抽取天然气的过程中都要进行准确的气体流量检测。在这种高压下的流量检测情况中，压差式检测是经济的检测方法。因为在这种压力和温度变化的检测中只有考虑了气体密度变化因素后才能得到准确的天然气标准体积流量数据。这样才能明确知道所存储的天然气量在规定的极值范围内。

266CST多变量检测传感器能够很好地完成这一检测任务，因为它能够提供所需的3个检测数据，同时还能完成必要的状态校正。即使是压力高达4.1MPa时，它输出的信号与标准体积流量成比例。

为了保证最高的检测精度，除了考虑密度与压力、温度的关系之外，还需要考虑流动参数：

流量系数：与流体介质成分和雷诺数有关；

管道直径和阻尼直径：与温度有关；

膨胀系数：与被测介质有关；

实际天然气系数：与被测介质有关，按照AGA 8以及GERG 88标准进行计算。

饱和蒸汽的流量检测是多变量检测变送器最常见的应用场合。在工业园中，工业园中的企业所需的饱和蒸汽都是集中生产的。在计算工业园各个企业应缴纳的饱和蒸汽费用时就需要准确知道各个企业所消耗的饱和蒸汽量。这就要求饱和蒸汽供应商和用户的检测数据都有尽可能高的精度。从技术的角度考虑，这一检测过程需要在很高的温度下进行；从成本费用角度考虑，用经济的压差式检测仪对饱和蒸汽流量进行检测。为了达到足够的流量检测精度，就需要使用多变量检测变送器。

图4 ABB公司研发生产的266CST系列的多变量检测变送器在高动态压力环境中对天然气标准容积流量的检测

多变量检测变送器对饱和蒸汽流量进行检测时，可以省略温度传感器。它可以进行过程压力检测，本身能够完成密度校正的任务。从节约成本费用的角度考虑，检测点中使用1个流体冲击波压力传感器作为主检测传感器，这种传感器的特点是安装简单，但,它的工作压力差范围太小。与266C或者266J系列多变量检测变送器相结合可以实现的压力差范围为0.05kPa，在需要使用流体冲击波压力传感器时，这种组合是最佳的选择。

在计算饱和蒸汽流量时，需要计算的不是当前的饱和蒸汽流量，而是一段时间内的饱和蒸汽流量，这就需要一个计数器。226C系列多变量检测变送器本身集成有两个数字式计数器。作为替代解决方案还有数字化输出可供选用，根据程序编制的控制脉冲或者频率输出数字化信息，准确控制外部计数器。

利用多变量集成变送器还可以检测液位，例如蒸汽锅炉的液位。从多变量检测变送器本身的功能来讲，它特别适用于高要求的液位检测。锅炉中充满了饱和蒸汽，每一次生产过程引起的压力变化都会伴随着温度的变化，也会导致锅炉中热水和蒸汽密度发生变化。

为了保证生产过程不受影响，就必须准确采集锅炉内的液位。同时还要求有锅炉设备的安全保护，锅炉中的水位不能超过极限值。在这种情况下，压力和温度补偿计算的流量检测是适用的，因为整个生产过程压力是变化的。

266C系列的多变量检测变送器满足了静压式液位检测的要求。根据检测到的绝对压力，它会自动根据液体介质和蒸汽的密度进行必要的校正，提供高精度、高可靠性的液位检测数据。

现场紧急救助

当检测传感器出现故障时怎么办？这时生产现场需要紧急救助。ABB公司化工、检测技术领域产品经理Güenther Denecke先生指出：多变量检测变送器可以帮助解决这些问题。

PROCESS：Denecke先生，压差式检测方法和充填量检测方法中有哪些不足和缺陷？

Güenther Denecke：流程工艺过程的压力或者温度发生变化时被测介质的密度也随着发生变化，这就会对检测结果的准确性造成影响。因此，在工作条件变化的情况下除了对压力差进行检测之外也对过程压力和过程温度进行检测是非常有益的；只有这样才能对被测介质的密度变化给予补偿，从而明显的提高检测精度。

PROCESS：当检测仪失效后，需要现场维修时，ABB公司是怎么做的？

Güenther Denecke：多变量检测变送器是按照模块化结构设计的。在出现故障后只需把有故障、受损的部件更换下来。这样，检测仪原来的配置都可以保留不变。长时间重新配置也是一种潜在的风险缘，我们为用户省去了这样的风险。