上海孟慧壓力變送器是工業實踐中常見的傳感器,廣泛應用于各種工業自動控制環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自動控制、航空航天、石油化工、油井、電力、船舶、機床、管道等諸多行業。下面簡單介紹幾種常見壓力變送器的原理和應用。壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力,然后將壓力信號轉換成4 ~ 20 mA。
DC信號輸出。
壓力變送器主要有電容式壓力變送器、擴散硅壓力變送器、陶瓷壓力變送器和應變式壓力變送器。根據壓力測量范圍,壓力變送器可分為一般壓力變送器(0.001MPa~35MPa ~ 35 MPa)、微差壓變送器(0 ~ 1.5 kPa)和負壓變送器。
壓力變送器的主要作用是將壓力信號傳輸到電子設備,然后在計算機上顯示壓力。其原理大致如下:水壓的機械信號轉換成電流(4-20mA)的電子信號。壓力與電壓或電流成線性關系,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,從而得到壓力與電壓或電流的關系。壓力變送器被測介質的兩個壓力引入高低壓腔,低壓腔內的壓力為大氣壓或真空,作用在δ元件(即敏感元件)兩側的隔離膜片上 并通過隔離膜和元件中的填充液體傳遞到測量膜的兩側。
壓力變送器是由測量膜片和兩側絕緣片上的電極組成的電容器。當兩側壓力不一致時,測量膜片發生位移,位移與壓差成正比,所以兩側電容不相等。通過振蕩和解調。
主要優勢
1.壓力變送器具有運行可靠、性能穩定的特點;
2、專用V/I集成電路,外圍設備少,可靠性高,簡單易維護,體積小,重量輕,安裝調試極其方便;
3、鋁合金壓鑄外殼,三端隔離,靜電噴涂保護層,經久耐用;
4、4-20mA
DC雙線信號傳輸抗干擾能力強,傳輸距離遠;
5、LED、LCD、指針三種指示儀表,現場讀數非常方便??捎糜跍y量粘性、結晶和腐蝕性介質;
6.精度和穩定性高。除了進口原裝傳感器經過激光校正,整機在使用溫度范圍內的綜合溫漂和非線性得到精細補償。
主要分類
1.普通壓力變送器
2.防爆壓力變送器
3.差壓變送器
4、中高溫壓力變送器
5.遠程傳輸壓力變送器
操作原理
當壓力直接作用于測量膜片表面時,膜片會發生輕微變形。測量膜片上的高精度電路將這種微小的變形轉換成與壓力成比例且與激勵電壓成比例的高度線性的電壓信號,然后通過使用特殊的芯片將電壓信號轉換成工業標準的4-20mA電流信號或1-5V電壓信號。
由于測量膜片采用標準集成電路,并含有線性和溫度補償電路,因此可以達到很高的精度和穩定性。傳輸電路采用專用兩線芯片,保證兩線4-20mA電流信號的輸出。
主要性能
1.被測介質用途廣泛,可測量與316不銹鋼、304不銹鋼兼容的油、水、膏,具有一定的防腐能力;
2、高精度、高穩定性,進口原裝傳感器,線性度好,溫度穩定性高;
3.體積小,重量輕,安裝、調試和使用方便;
4、不銹鋼全封閉外殼,防水性好;
5.壓力傳感器直接感知被測液位壓力,不受介質起泡和沉積的影響。
選擇規則
1.變送器應該測量什么樣的壓力?首先,確定系統中要測量的壓力值。一般來說,你需要選擇一個壓力范圍比它大1.5倍左右的變送器。這主要是因為在許多系統中,尤其是水壓測量和處理中,存在峰值和連續的不規則波動。這種瞬時峰值會損壞壓力傳感器,然而,精度會因此而降低。因此,可以使用緩沖器來減少壓力毛刺,但這會降低傳感器的響應速度。因此,在選擇變送器時,應充分考慮壓力范圍、精度和穩定性。
2.什么樣的壓力介質:要考慮壓力變送器測量的介質。粘性液體和泥漿會堵塞壓力接口,溶劑或腐蝕性物質不會損壞變送器中與這些介質直接接觸的材料。一般壓力變送器由與介質接觸的316不銹鋼制成。如果介質對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測量介質壓力。如果介質對316不銹鋼有腐蝕性,應采用化學密封,這樣既能測量介質的壓力,又能有效地防止介質與壓力變送器的受液部分接觸,從而保護壓力變送器,延長其使用壽命。
3.變送器需要多大的精度?精度由非線性、遲滯、不可重復性、溫度、零偏量程和溫度影響決定。精度越高,價格越高。每一種電子測量儀器都會有精度誤差,但是因為每個國家的精度等級不一樣。
4.變送器的溫度范圍:通常,變送器會校準兩個溫度范圍,即正常工作溫度范圍和溫度補償范圍。正常工作溫度范圍是指變送器在工作狀態下不被損壞的溫度范圍。如果超過溫度補償范圍,可能達不到其應用的性能指標。溫度補償范圍通常小于工作溫度范圍。工作在這個范圍內,發射機一定會達到應有的性能指標。溫度變化從兩個方面影響其輸出:一是零漂;第二,影響滿量程輸出。如滿量程的+/-X%/℃,讀數的+/-X%/℃,超出溫度范圍時滿量程的+/-X%,在溫度補償范圍時讀數的+/-X%。沒有這些參數, 會導致使用上的不確定性。變送器輸出的變化是壓力變化引起的還是溫度變化引起的?
5.需要獲得什么樣的輸出信號:mV,V,mA,頻率的數字輸出。輸出的選擇取決于許多因素,包括發射器和系統控制器或顯示器之間的距離,以及是否有“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之間距離較短的OEM設備,帶有毫安輸出的變送器是一種經濟有效的解決方案。如果輸出信號需要放大,則采用內置放大的變送器。對于遠距離傳輸或強電子干擾信號,采用毫安級輸出或頻率輸出。在高RFI或EMI指標的環境中,不僅要注意mA或頻率輸出的選擇,還要考慮特殊保護或濾波。
6.選擇什么樣的激勵電壓:輸出信號的類型決定了選擇什么樣的激勵電壓。很多放大變送器都有內置調壓裝置,可用的工作電壓決定了是否使用帶調節器的傳感器。選擇變送器時,應綜合考慮工作電壓和系統成本。
7.你需要可互換的發射器嗎?確定所需的變送器是否能適應多用途系統??偟膩碚f,這很重要。尤其是OEM產品,產品一旦交付給客戶,客戶校準的成本是相當大的。如果產品具有良好的互換性,即使更換所用的變送器,也不會影響整個系統的效果。
8.發射機加班后需要保持其穩定性:大部分發射機加班后都會漂移,所以在購買前需要了解發射機的穩定性。這樣的前期工作可以減少以后使用中的各種麻煩。
9.發射機的包裝:發射機的包裝,尤其是它的邊框,往往被忽視,但這在以后的使用中會逐漸暴露出它的缺點。在選擇變送器時,一定要考慮工作環境、濕度、變送器如何安裝以及以后是否會有強烈的沖擊或震動。
10.發射機和其他電子設備之間應該采用什么樣的連接?需要采用短距離連接嗎?如果采用長距離連接,是否需要采用連接器?
安裝說明
在安裝和使用壓力變送器前,應仔細閱讀產品樣品和說明書,安裝時壓力接口不應泄漏,以確保量程和接線正確。一般情況下,壓力傳感器和變送器的外殼應接地,信號電纜不應與電源電纜混用。傳感器和變送器周圍應避免強電磁干擾。
說明
日常保養
1.檢查安裝孔的尺寸:如果安裝孔的尺寸不合適,傳感器的螺紋部分在安裝過程中很容易磨損。這不僅會影響設備的密封性能,還會使壓力傳感器不能充分發揮作用,甚至可能造成安全隱患。只有合適的安裝孔才能避免螺紋磨損(螺紋行業標準1/2-20
未溶化的
2B),安裝孔通??梢酝ㄟ^安裝孔測量儀進行檢測,以做出適當的調整。
2.保持安裝孔的清潔:保持安裝孔的清潔,防止熔融物堵塞,對保證設備的正常運行非常重要。在清潔擠出機之前,所有壓力傳感器都應該從機筒上拆下,以免損壞。拆卸傳感器時,熔融材料可能會流入安裝孔并硬化。如果不清除這些殘留的熔化材料,再次安裝傳感器時,傳感器的頂部可能會損壞。清潔套件可以清除這些熔體殘留物。然而,重復的清潔過程可能加深由安裝孔引起的對傳感器的損壞。如果發生這種情況,應采取措施提高傳感器在安裝孔中的位置。
3.選擇合適的位置:當壓力傳感器的安裝位置離生產線上游太近時,未熔化的物料可能會磨損傳感器頂部;如果傳感器安裝得太靠后,則在傳感器和螺桿沖程之間可能存在熔融材料的停滯區域,在此處熔融材料可能降解并且壓力信號可能失真;如果傳感器進入機筒太深,螺釘可能會在旋轉過程中接觸到傳感器的頂部并導致其損壞。一般來說,傳感器可以位于屏幕前面的機筒上、熔體泵的前后或模具中。
4.仔細清潔;在用鋼絲刷或特殊化合物清潔擠出機機筒之前,應拆除所有傳感器。因為這兩種清潔方式都有可能損壞傳感器的膜片。當桶被加熱時,傳感器也應該被移除,并且它的頂部應該用不會引起磨損的軟布擦拭,并且傳感器的孔也應該用干凈的鉆和導套清潔。
正確使用
使用孟慧壓力傳感器時,應考慮以下條件:
1.防止變送器接觸腐蝕性或過熱的介質;
2.防止渣滓沉積在導管中;
3.測量液體壓力時,取壓口應開在工藝管道一側,以避免沉淀物和爐渣堆積;
4.測量氣體壓力時,取壓口應開在工藝管道的頂部,變送器也應安裝在工藝管道的上部,以便于將積聚的液體注入工藝管道;
5、壓力導管應安裝在溫度波動小的地方;
6.測量蒸汽或其他高溫介質時,需要連接緩沖管(盤管)等冷凝器,防止變送器工作溫度超限;
7.冬季結冰時,安裝在室外的變送器必須采取防凍措施,避免引壓口內的液體因結冰而膨脹,導致傳感器損壞;
8.測量液體壓力時,變送器的安裝位置應避開液體的沖擊(水錘現象),以避免傳感器被過電壓損壞;
9.接線時,將電纜穿過防水接頭(附件)或纏繞管,擰緊密封螺母,防止雨水通過電纜漏入變送器外殼。
發展歷史
上海孟慧壓力變送器是許多工業設備中控制工業過程和壓力變化的重要原件。壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力,然后將壓力信號轉換成4 ~ 20mADC信號輸出。壓力變送器分為電容式壓力變送器、擴散硅壓力變送器、陶瓷壓力變送器和應變式壓力變送器。
壓力變送器是與被測介質直接接觸的現場儀表,經常工作在高溫和低溫腐蝕、振動和沖擊等環境中。廣泛應用于石油、化工、電力、鋼鐵、輕工等行業的壓力測量和現場控制。
壓力變送器的發展經歷了四個階段:
1.早期的壓力變送器都是利用大位移的原理,如水銀浮子式差壓計和膜片式差壓變送器,都是批量生產的。這些發射機精度低,體積大。
2.50年代有精度略高的力平衡式差壓變送器,但反饋力小,結構復雜,可靠性、穩定性和抗振性差。
3.70年代中期,隨著新技術、新材料、新工藝的出現,特別是電子技術的飛速發展,出現了體積小、結構簡單的位移變送器。
4.隨著90年代科學技術的飛速發展,這些變送器具有很高的測量精度,逐漸發展的智能數字信號傳輸更有利于數據采集。
到目前為止,有不同類型的壓力變送器,如電容式變送器、擴散硅壓阻式變送器、差動電感式變送器和陶瓷電容式變送器。
20世紀90年代,現場總線技術迅速崛起,工業過程控制系統逐漸向雙向通信、智能儀表控制的現場總線控制系統發展。因此,新一代智能壓力變送器應運而生。它們的主要特點如下。
1.非線性、溫度誤差、響應時間、噪聲和交叉感應等自補償功能。
2.自診斷功能,如開機自檢,工作時可實現操作檢查。
3.微處理器和基礎傳感器具有雙向通訊功能,形成閉環工作系統。
4.信息存儲和記憶功能。
5.數字輸出。
基于以上功能,提高了智能壓力變送器的精度、穩定性、重復性和可靠性。其雙向通訊能力實現了電腦軟件控制和遠程設定范圍。
智能壓力變送器主要分為兩種:帶HART協議的和帶482或RS232接口的。HART協議智能壓力變送器是在模擬信號上疊加一個特殊的頻率信號,同時實現模擬和數字通信。帶RS232或485口的智能壓力變送器內部將模擬信號轉換成A/D,模擬信號經微處理器計算后由d/a輸出。
發展趨勢
現在世界各國對壓力變送器的研究領域非常廣泛,幾乎滲透到所有行業,但總結起來有以下趨勢:
1.智能化:由于集成的出現,可以在集成電路中加入一些微處理器,使變送器具有自動補償、通訊、自診斷和邏輯判斷的功能。
2.集成:壓力變送器越來越多地與其他測量變送器集成,形成一個測量和控制系統。集成系統可以提高過程控制和工廠自動化的運行速度和效率。
3.小型化:市場對小型壓力變送器的需求越來越大。這種小型壓力變送器可以在極其惡劣的環境下工作,并且幾乎不需要維護,對周圍環境的影響也很小。它可以放置在人體的各種重要器官中,在不影響人們正常生活的情況下采集數據。
4.標準化:變送器的設計和制造已經形成了一定的行業標準。
5.廣泛:壓力變送器的另一個發展趨勢是從機械工業向其他領域擴展,如汽車零部件、醫療儀器和能源與環境控制系統。