差壓變送器
電容式液位計投入式液位計微差壓變送器音叉開關雙法蘭液位計擴散矽壓力變送器遠傳法蘭變送器智能變送器單法蘭液位計磁致伸縮液位計料位開關

浅谈压力差壓變送器的应用与选型

作时间:2013-03-02 17:03:45  来源:  作者:
   

【聲明】本文作者是蘭州城市學院實訓中心的王錫壽。采用了【李東升“壓力變送器示值誤差測量不確定度評定”、張黎麗“高溫智能壓力變送器溫度補償的研究”、鄭黎明“智能模擬,數字式壓力變送器的研制”】三個參考文獻,如果轉載請注明作者和參考文獻以及網址來源。

本文的相關文章有:淺談壓力變送器選型中需注意的幾個問題介紹變送器常用分類與變送器選型原則

       壓力變送器是工业实践中非常为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。壓力變送器是一种能感受压力,并将压力信号转换成可传递的统一输出信号的仪表,而且其输出信号与压力信号之间,有一给定的连续线性函数关系(如图1所示)。壓力變送器从一般意义上,往往指壓力變送器和差壓變送器,主要由测压元件传感器、测量电路和过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号(4 20 mA DC),以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。2007年,中国壓力變送器市场规模达到21亿元,台套数达到60万。由于工作环境、介质、介质温度等等原因,所以我们选用壓力變送器一定要考虑这些问题。

1 工作原理
 
壓力變送器的测量原理图如图2所示。其测量原理为:介质差压(压力)通过隔离膜片和硅油,传递给位于8室中心的测量膜片,测量膜片起着弹性元件作用,随它两边的差压而变形。测量膜片的位移,与差压成正比,非常大位移为0.1 mm。测量膜片的位移,使感压膜片与两固定电极所形成的差动电容器之电容量发生变化。此电容变化量由测量电路(电容,电流转换电路)转换成直流电流信号,这个电流信号与调零信号的代数经运算放大电路转换为4—20 mA DC电流输出。
                                            差壓變送器的测量原理图
2 应用
 
壓力變送器是直接与被测介质接触的现场仪表,常常在高温、低温、腐蚀、振动、冲击等环境中工作。压力(差压)变送器主要测量的参数,是压力或差压,但它们可以间接测量的参数却很多。如壓力變送器,除可以测量压力外,还可以测量设备内的液位。在常压容器内测量液位时,需要1台壓力變送器即可。当测量受压容器的液位时,可考虑用差壓變送器,通过对罐内即测量下限1台,测量上限1台,它们的输出信号进行减法运算,即可测出液位,这时一般选用差壓變送器。在容器内液位与压力值不变的情况下,它还可以用来测量介质的密度。差壓變送器除了测量两个被测量压力的差压值外,它还可以配合各种节流元件来测量介质流体的流量(孔板流量计),可以直接测量受压容器的液位和常压容器的液位以及压力和
負壓等。
 
3 选型
由于社會的發展,很多行業逐漸采用壓力(差壓)變送器,但是由于工作環境、介質溫度等等原因,所以選用壓力變送器一定要考慮這些問題。儀表類型的選用必須滿足工藝要求,才能保證儀表正常工作及安全生産。壓力(差壓)變送器的選用,
 
主要依據爲:
(1)是否遠傳、自動記錄或報警。
(2)以被測介質的性質指標爲准,以節約資金、便于安裝和維護爲參考。被測介質性質(溫度、粘度、腐蝕性、易燃易爆等)是否對儀表有特殊要求(彈簧管材料)。如果測量的是相對比較清潔的流體,直接采用標准的壓力變送器就可以了。如果所測量的介質是易結晶的或粘稠的,一般采用的是外置膜片的或和化學密封共同使用,這樣會有效的阻止介質堵住壓力測量孔,從而起到保護壓力變送器的作用,延長使用壽命。
 
(3)选用测量范围。一般压力(差压)变送器都具有一定的量程可调范围,非常好将使用的量程范围设定在它量程的1/3~2/3段,这样精度会有所保证,对于微差壓變送器来说更是重要。确定系统中测量压力的非常大值,一般而言需要选择一个具有比非常大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。这主要是在许多系统中,尤其是水压测量和加工处理中,有峰值和持续不规则的上下波动,这种瞬间的峰值能破坏压力传感器。于是可以用一个缓冲器来降低压力毛刺,但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时要充分考虑压力范围、精度与其稳定性。
 
(4)精度等级。根据测压范围,根据工艺上允许的非常大绝对误差,先选出量程,再根据工艺上允许的非常大绝对误差,计算出仪表允许的非常大引用误差,去掉± 号和% ,其数值就是
精度。若没有这个等级,就靠精度等级(往高精度靠)。压力(差压)变送器在各个国家所标的精度等级是不一样的。比如中国和美国等国家,标的精度是传感器在线性度非常好的部分,也就是我们通常所说的测量范围的10% 一90% 之间的精度;而欧洲标的精度,则是线性度非常不好的部分,也就是我们通常所说的测量反的0—10% 以及90% ~100%之间的精度。如欧洲标的精度为1%,则在中国标的精度就为0.5%。
 
(5)输出信号。目前由于各种采集的需要,现在市场上壓力變送器的输出信号有很多种。主要4~20 mA、0~2O mA、0~10 V、0~5 V等等。但是比较常用的是4 20 mA和0~
l0V两种。上面列举的这些输出信号中,只有4~20mA为两线制 包含接地或屏蔽线),其他的均为三线制。
 
(6)介质温度。由于壓力變送器的信号是通过电子线路部分转换的。所以一般情况下,壓力變送器的测量介质温度为一30~+100 oC。如果温度过高,我们一般采用的是冷凝弯来
冷卻介質,這樣相對讓廠家特地生産一個耐高溫的壓力變送
器,成本會降低很多P-I。
 
(7)其他。实践中有些应用场合(液位测量)需要对变送器的测量范围迁移,根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量进行迁移。目前,智能變送器已相当普及,其特点是精度高、可调范围大,而且调整非常方便,稳定性好,选型时应多考虑。此外,压力(差压)变送器的过程连接接口,以及壓力變送器的供电电压,如果在特殊的场合下使用,还要考虑防爆以及防护等级。
 
4 结束语
在诸类仪表中,变送器的应用非常为广泛、普遍。变送器大体分为壓力變送器和差壓變送器,常用来测量压力、差压、真空、液位、流量和密度等。与传感器不同,变送器除了能将非电量转换成可测量的电量外,一般还具有一定的放大作用。在工业现代化发达的今天,壓力變送器在工业控制系统中扮演着重要的角色,不仅实现了控制画面上显示系统的压力,而且也参与重要的逻辑计算和参数报警功能。

下一篇文章:壓力變送器選型
變送器相關知識、案例、論文 Technique
您可能感興趣的文章 Technique
相關産品 Technique
産品分類 ProductsClass
壓力變送器知识
熱門文章Technicalnews
淮安三暢儀表廠,主營差壓變送器壓力變送器液位變送器、溫度變送器等。公司一直以“以质量求生存、用信誉求发展”的经营理念去发展服务社会。
销售热线:0517-86998326 86998328 18952302362 13915186942 传真:0517-86998327
淮安市三畅仪表有限公司 制作版权所有 / © 厂址:江苏省淮安市金湖工业园区