壓力變送器是工業(yè)實踐中為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器有電動式和氣動式兩大類。電動式的統(tǒng)一輸出信號為0~10mA、4~20mA或1~5V等直流電信號。氣動式的統(tǒng)一輸出信號為20~100Pa的氣體壓力。
壓力變送器按不同的轉(zhuǎn)換原理可分為力(力矩)平衡式、電容式、電感式、應(yīng)變式和頻率式等,下面簡單介紹幾種壓力(差壓)變送器的原理、結(jié)構(gòu)、使用、檢修和校驗等知識。
壓力變送器的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個階段:
(1)早期壓力變送器采用大位移式工作原理,如水銀浮子式差壓計及膜盒式差壓變送器,這些變送器精度低且笨重。
(2)20世紀50年代有了精度稍高的力平衡式差壓變送器,但反饋力小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可靠性、穩(wěn)定性和抗振性均較差。
(3)20世紀70年代中期,隨著新工藝、新材料、新技術(shù)的出現(xiàn),尤其是電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,出現(xiàn)體積小巧,結(jié)構(gòu)簡單的位移式變送器。
(4)20世紀90年代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,變送器測量精度提高而且逐漸向智能化發(fā)展,數(shù)字信號傳輸更有利于數(shù)據(jù)采集,出現(xiàn)了擴散硅壓阻式變送器、電容式變送器、差動電感式變送器和陶瓷電容式變送器等不同類型。 [3]
(5)進入21世紀,第三代變送器——數(shù)字智能式變送器又逐步進入我們的視野,其代表性的產(chǎn)品是羅斯蒙特的3051S變送器、ABB的2600T265系列變送器、橫河的EJX變送器等。第三代變送器由于采用了先進的檢測技術(shù),消除了濕氣、粉塵及其他現(xiàn)場惡劣環(huán)境對變送器測量的影響,度更高;穩(wěn)定性達到5年以上;通訊協(xié)議更全,新的變送器還通過了論證,能保證在工藝條件超過臨界值時停機。
7.根據(jù)測量介質(zhì)與接觸材質(zhì)的兼容性
在某些測量場合,測量介質(zhì)具有腐蝕性,此時需選用與測量介質(zhì)兼容的材料或進行特殊的工藝處理,確保變送器不被損壞。
8.根據(jù)壓力接口形式
通常以螺紋連接(M20×1.5)為標(biāo)準(zhǔn)接口形式。
9.根據(jù)供電電源和輸出信號
通常壓力變送器采用直流電源供電,提供多種輸出信號選擇,包括4~20mA.DC;、0~5V.DC、1~5V.DC、0~10mA.DC等,可以有232或485數(shù)字輸出。
10.根據(jù)現(xiàn)場工作環(huán)境情況及其他
是否存在振動及電磁干擾等,選型時應(yīng)提供相關(guān)信息,以便采取相應(yīng)處理。在選型時,其他如電氣連接方式等也可以根據(jù)具體情況予以考慮。
壓力變送器的作用。
壓力變送器通常是指壓力變送器和差壓變送器,主要由壓力測量元件傳感器、測量電路和過程連接器組成。它可以將接收到的氣體、液體和其他壓力信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號4~20mADC,以供應(yīng)指示報警器、記錄儀、調(diào)節(jié)器和其他二次儀器進行測量、指示和過程調(diào)整。壓力變送器可分為一般壓力變送器(0.001mpa~20mp3)和微差壓力變送器(0~1.5kpa)。將壓力信號傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備上,然后在計算機上顯示壓力。其原理大致是將水壓的力學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電壓或電流(通常為0-5V或4-20ma)等電子信號,壓力與電壓或電流大小成線性關(guān)系,一般成正比,因此變送器輸出的電壓或電流隨著壓力的增加而增加,從而得到壓力或電流之間的關(guān)系。
測量頭保持衛(wèi)生條件,防止污染。壓力變送器根據(jù)測壓范圍可分成一般壓力變送器(~35MPa)和微差壓變送器(0~),負壓變送器三種。壓力變送器的主要作用把壓力信號傳到電子設(shè)備,進而在計算機顯示壓力其原理大致是:將水壓這種壓力的力學(xué)信號轉(zhuǎn)變成電流(4-20mA)這樣的電子信號壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系,一般是正比關(guān)系。所以,變送器輸出的電壓或電流
由于硅材料的強性,所以輸出信號的線性度及變差指標(biāo)均很高。工作時,壓力變送器將被測物理量轉(zhuǎn)換成mV級的電壓信號,并送往放大倍數(shù)很高而又可以互相抵消溫度漂移的差動式放大器。放大后的信號經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)的電流信號,再經(jīng)過非線性校正,后產(chǎn)生與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電流電壓信號。壓力變送器根據(jù)測壓范圍可分成一般壓力變送器(.1MPa~2MP3)和微差壓變送器(~3kPa)兩種。
壓力變送器是一種接受壓力變量,經(jīng)傳感轉(zhuǎn)換后,將壓力變化量按一定比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號的儀表.差壓變送器的輸出信號傳輸?shù)街锌厥疫M行壓力指示、記錄或控制.當(dāng)壓力直接作用在測量膜片的表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,測量膜片上的高精度電路將這個微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,然后采用專用芯片將這個電壓信號轉(zhuǎn)換為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4-2OmA電流信號或者1-5V電壓信號.