智能壓力變送器怎么選型與工作原理詳解
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(zhuǎn)換。用于測量液體、氣體或蒸汽的壓力,然后將壓力信號轉(zhuǎn)變成4~20mA DC信號輸出。西森自動化生產(chǎn)的智能壓力變送器可與HART手操器相互通訊,通過它進行設(shè)定,調(diào)整壓力范圍,監(jiān)控或與上位機組成現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng),它廣泛應(yīng)用于工業(yè)管道中弱腐蝕性液體、氣體、蒸汽的測量和控制系統(tǒng)。
1、 智能壓力變送器特點
1. 智能一體化設(shè)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(shè)計,可靠性高。
3. 具有獨特的動態(tài)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(shè)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(zhì)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(cè)隔離膜片上,通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時,致使測量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側(cè)電容量就不等,通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)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
?。?)變送器的零點浮移(無代碼)。處理:停表、排空,進行零點校準(zhǔn)。
(2)變送器的量程浮移(無代碼)。處理:停表、排空,進行量程校準(zhǔn)。
?。?)變送器出錯Er07,Er09,Er10 報警(超限報警)。處理:
?、俅_認(rèn)工藝生產(chǎn)情況是否超出儀表上、下限,停表、排空、校準(zhǔn)。
?、跈z查變送器的內(nèi)部組態(tài)LRV、HRV 是否在要求的設(shè)定范圍內(nèi),否 則進行修改。
③檢查變送器是否有單向受壓或膜盒變形損壞。
?、軝z查導(dǎo)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(dǎo)壓管有無泄漏或堵塞。
②檢查或更換變送器放大/轉(zhuǎn)換板。
?、蹤z查導(dǎo)壓管介質(zhì)是否很臟。
?、軐в羞w移變送器的正負導(dǎo)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(tǒng)中要確認(rèn)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(tǒng)中,尤其是水壓測量和加工處理中,有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動,這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器,持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)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(yīng)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(wěn)定性。
2、變送器的壓力介質(zhì):我們要考慮的是壓力變送器所測量的介質(zhì),黏性液體、泥漿會堵上壓力接口,溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會不會破壞變送呂中與這些介質(zhì)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(zhì)接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316不銹鋼,如果你的介質(zhì)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(zhì)壓力的測量.如果你的介質(zhì)對316不銹鋼有腐蝕性,那么我們就要采用化學(xué)密封,這樣不但起到可以測量介質(zhì)的壓力,也可以有效的阻止介質(zhì)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(wù)網(wǎng)非重復(fù)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(fù)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(biāo)的精度等級是不一樣的,比如,中國和美國等國家標(biāo)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(biāo)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(biāo)的精度為1%,則在中國標(biāo)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(biāo)定兩個溫度范圍,即正常操作的溫度范圍和溫度可補償?shù)姆秶?。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)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(yīng)用的性能指標(biāo)。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(nèi)工作,變送器肯定會達到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。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(shù)的+/-X%/℃,在超出溫度范圍時滿量程的+/-X%,在溫度補償范圍內(nèi)時讀數(shù)的+/-X%,如果沒有這些參數(shù),會導(dǎo)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(fù)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(shù)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(tǒng)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(shè)備,采用mA輸出的變送器最為經(jīng)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(nèi)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(biāo)很高的環(huán)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(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)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(wěn)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(diào)節(jié)器的傳感器,選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)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(yīng)多個使用系統(tǒng)。一般來講,這一點很重要。尤其是對于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中,那么客戶用來校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)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(tǒng)的效果。
8、變送器超時工作后需要保持穩(wěn)定度:大部分變送器在經(jīng)過超時工作后會產(chǎn)生“漂移”,因此很有必要在購買前了解變送器的穩(wěn)定度,這種預(yù)先的工作能減少將來使用中會出現(xiàn)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(huán)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(shè)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(shù)之后還要確認(rèn)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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