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智能壓力變送器怎么選型與工作原理詳解

文章出處:華仁儀表 發表時間:2019-02-23 10:57

 智能壓力變送器由智能傳感器和智能電子板兩部分組成,智能傳感器部分包括:電容式傳感器、測量膜片檢測電路、溫度傳感器和溫度補償電路等組成;智能電子板板部分包括:微電腦控制器及外圍電路組成,完成壓力信號到4~20mA dc 的轉換。用于測量液體、氣體或蒸汽的壓力,然后將壓力信號轉變成4~20mA DC信號輸出。西森自動化生產的智能壓力變送器可與HART手操器相互通訊,通過它進行設定,調整壓力范圍,監控或與上位機組成現場監控系統,它廣泛應用于工業管道中弱腐蝕性液體、氣體、蒸汽的測量和控制系統。

1、 智能壓力變送器特點

  1. 智能一體化設計:集壓力信號采集、處理、顯示和輸出于一體。

  2. 微功耗雙電源設計,可靠性高。

  3. 具有獨特的動態自動跟蹤溫度補償功能。

  4. 具有軟件修正零點漂移功能。

  5. 上、下限報警記憶閃光指示功能。

  6. 壓力滿量程軟件設置遷移功能。

  7. 低電源自診斷功能。

  8. 具有斷電保護功能。

 2、智能壓力變送器的原理

  智能壓力變送器的原理是指被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室,作用在δ元件(即敏感元件)的兩側隔離膜片上,通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通過振蕩和解調環節,轉換成與壓力成正比的信號。和絕對的工作原理和差壓變送器相同,所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。

 3、智能壓力變送器的常見故障

 。1)變送器的零點浮移(無代碼)。處理:停表、排空,進行零點校準。

 。2)變送器的量程浮移(無代碼)。處理:停表、排空,進行量程校準。

 。3)變送器出錯Er07,Er09,Er10 報警(超限報警)。處理:

 、俅_認工藝生產情況是否超出儀表上、下限,停表、排空、校準。

 、跈z查變送器的內部組態LRV、HRV 是否在要求的設定范圍內,否 則進行修改。

 、蹤z查變送器是否有單向受壓或膜盒變形損壞。

 、軝z查導壓管有無泄漏、堵塞。

 、輽z查變送器+、-端子對表體的絕緣情況是否完好。

 。4)變送器指示偏低或偏高(無代碼)。處理:

 、贆z查導壓管有無泄漏或堵塞。

 、跈z查或更換變送器放大/轉換板。

 、蹤z查導壓管介質是否很臟。

 、軐в羞w移變送器的正負導壓管是否全部充滿液體。

 4、智能壓力變送器的選型

  1、智能差壓變送器要測量什么樣的壓力:先確定系統中要確認測量壓力的最大值,一般而言,需要選擇一個具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統中,尤其是水壓測量和加工處理中,有峰值和持續不規則的上下波動,這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器,持續的高壓力值或稍微超出變送器的標定最大值會縮短傳感器的壽命,然而,由于這樣做會精度下降。于是,可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺,但這樣會降低傳感器的響應速度。所以在選擇變送器時,要充分考慮壓力范圍,精度與其穩定性。

  2、變送器的壓力介質:我們要考慮的是壓力變送器所測量的介質,黏性液體、泥漿會堵上壓力接口,溶劑或有腐蝕性的物質會不會破壞變送呂中與這些介質直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質部分的材質采用的是316不銹鋼,如果你的介質對316不銹鋼沒有腐蝕性,那么基本上所有的壓力變送器都適合你對介質壓力的測量.如果你的介質對316不銹鋼有腐蝕性,那么我們就要采用化學密封,這樣不但起到可以測量介質的壓力,也可以有效的阻止介質與壓力變送器的接液部分的接觸,從而起到保護壓力變送器,延長了壓力變送器的壽命.

  3、變送器需要多大的精度:決定精度的有,非線性,遲滯性,機電商務網非重復性,溫度、零點偏置刻度,溫度的影響。但主要由非線性,遲滯性,非重復性,精度越高,價格也就越高。每一種電子式的測量計都會有精度誤差的,但是由于各個國家所標的精度等級是不一樣的,比如,中國和美國等國家標的精度是傳感器在線性度最好的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的10%到90%之間的精度;而歐洲標的精度則是線性度最不好的部分,也就是我們通常所說的測量反的0到10%以及90%到100%之間的精度.如歐洲標的精度為1%,則在中國標的精度就為0.5%.

  4、變送器的溫度范圍:通常一個變送器會標定兩個溫度范圍,即正常操作的溫度范圍和溫度可補償的范圍。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態下不被破壞的時候的溫度范圍,在超出溫度補范圍時,可能會達不到其應用的性能指標。溫度補償范圍是一個比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個范圍內工作,變送器肯定會達到其應有的性能指標。溫度變從兩方面影響著其輸出,一是零點漂移;二是影響滿量程輸出。如:滿量程的+/-X%/℃,讀數的+/-X%/℃,在超出溫度范圍時滿量程的+/-X%,在溫度補償范圍內時讀數的+/-X%,如果沒有這些參數,會導至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的,還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時最復雜的一部分。

  5、變送器需要得到怎樣的輸出信號:mV、V、mA及頻率輸出數字輸出,選擇怎樣的輸出取決于多種因素,包括變送器與系統控制器或顯示器間的距離,是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號。是否需要放大器,放大器的位置等。對于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設備,采用mA輸出的變送器最為經濟而有效的解決方法,如果需要將輸出信號放大,最好采用具有內置放大的變送器。對于遠距離傳輸出或存在較強的電子干擾信號,最好采用mA級輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環境中,除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外,還要考慮到特殊的保護或過濾器。(由于各種采集的需要,市場上壓力變送器的輸出信號有很多種,主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比較常用的是4...20mA和0...10V兩種,在我上面舉的這些輸出信號中,只有4...20mA為兩線制,我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線,其他的均為三線制)

  6、選擇怎樣的勵磁電壓:輸出信號的類型決定選擇怎么樣的勵磁電壓。許多放大變送器有內置的電壓調節裝置,因此其電源電壓范圍較大。有些奕送器是定量配置,需要一個穩定的工作電壓,因此,能夠得到的一個工作電壓決定是否采用帶有調節器的傳感器,選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統造價。

  7、是否需要具備互換性的變送器:確定所需的變送器是否能夠適應多個使用系統。一般來講,這一點很重要。尤其是對于OEM產品。一旦將產品送到客戶手中,那么客戶用來校準的花銷是相當大的。如果產品具有良好的互換性,那么即使是改變所用的變送器,也不會影響整個系統的效果。

  8、變送器超時工作后需要保持穩定度:大部分變送器在經過超時工作后會產生“漂移”,因此很有必要在購買前了解變送器的穩定度,這種預先的工作能減少將來使用中會出現的種種麻煩。

  9、變送器的封裝:變送器的封裝,尤其往往容易忽略是它的機架,然而這一點在以后使用中會逐漸暴露出其缺點。在選購傳送器傳一定要考慮到將來變送器的工作環境,濕度如何,怎樣安裝變送器,會不會有強烈的撞擊或振動等。

  10、在變送器與其它電子設備間采用怎樣的連接:是否需要采用短距離連接?若是采用長距離連接,是否需要采用一個連接器?

  11、其他:我們確定上面的一些參數之后還要確認你的壓力變送器的過程連接接口以及壓力變送器的供電電壓;如果在特殊的場合下使用還要考慮防爆以及防護等級。

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