1. 压力变送器的
一体式压力变送器是一种测量压力的仪表。它是输出二线制4~20mA直流信号,需要外供24VDC电源。在深入一步讲,压力变送器是压力传感器与变送器的结合。传感器的部分在测到压力后,传感器的模合产生微小的位仪,测量位移产生mV信号。放大整流成标准的二线制4~20mA输出信号是变送部分。作成一体就是压力变送器。
2. 压力变送器选型
压力/差压变送变送器的选用主要依据被测介质、温度环境、精度等级、安装维护成本等角度去考虑,确定所采用变送器的生产厂家及型号后,根据使用要求确定变送器的量程。量程选择时应遵循量程上下可调、精度、价格适合等原则综合考虑。
1.测量介质:如果测量的是相对比较清洁的流体,就直接采用标准的压力变送器就可以了。如被测介质为高黏度易结晶强腐蚀的场合,则必须选用隔离型变送器。在选型时要考虑它的介质对膜盒金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,否则使用后很短时问就会将外膜片腐蚀坏,法兰也会被腐蚀坏造成设备和人身事故。变送器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。
2.量程范围:从选用变送器测量范围上来说,一般变送器都具有一定的量程可调范围,将使用的量程范围设在它量程的1/4~3/4段,这样精度会有保证,对于微差压变送器来说更是重要。实践 中有些应用场合需要对变送器的测量范围进行迁移,这时需根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量,然后进行正迁移或负迁移。
3.精度等级:每种测量计都会有精度误差的,但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的,比如中国和美国标的精度是传感器在线性度的部分,也就是我们通常所说的测量范围的10%到90%之间的精度;而欧洲标的精度则是线性度最不好的部分,也就是我们通常所说的测量范围的0%到10%,以及90%到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%。
4.接液材质:一般的压力变送器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢,如果测量介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力变送器都适合对介质压力的测量;如果测量介质对316不锈钢有腐蚀性,那么就要采用化学密封,这样不但可以测量介质的压力,也可以有效的阻止介质与压力变送器之间接液部分的接触,从而起到保护压力变送器,延长使用寿命的作用。
5.输出信号:目前由于各种采集的需要,现在市场上压力变送器的输出信号有很多种, 主要有4~20mA,0~20mA,0~10V,0~5V等,比较常用的是4~20mA和0~10V两种,且只有4~20mA信号为两线制(不包括接地和屏蔽线),其他均为三线制。
6.介质温度:由于压力变送器的信号是通过电子线路部分转换的,所以一般情况下,压力变送器的测量介质温度为-30到+100度。如果温度过高,一般采用的是冷凝弯来冷却介质。
7.其他:在确定以上这些参数之后还要确认压力变送器的过程连接接口以及压力变送器的供电电压;如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级等。
3. 压力变送器的原理及应用
原理:
差压变送器是测量变送器两端压力之差的变送器,输出标准信号(如 4~20mA、0~5V)。差压变送器与一般的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口, 差压变送器一般分为正压端和负压端,一般情况下, 差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。
顾名思义差压变送器所测量的结果是压强差,即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圆柱形,其截面圆的面积S是不变的,那么,重力G=△P·S=ρg△h·S,S不变,G与△P成正比关系。即只要准确地检测出△P值,与高度△h成反比,在温度变化时,虽然油品体积膨胀或缩小,实际液位升高或降低,所检测到的压力始终是保持不变的。
4. 压力变送器现场安装图
压力变送器测出口压力时,装在出口,测试进口压力时,装在进口。
5. 压力变送器的精度等级
排除方法将变送器从安装位置卸下,观察零位是否正常,如正常,更换管道密封圈。同时检查变送器是否垂直于管道安装,如不垂直,可调整变送器零位。
压力变送器的量程范围从安全角度考虑,一般选择工作压力值在标准量程值的60%-80%为宜,整个测量系统中可能出现的异常情况所导致的过载压力不得超过产品允许的最大过载。测量动态管路液体压力时,还应考虑水垂效应,适当增大产品载量,可以向爱尔传感进行技术咨询。
压力变送器的精度等级按多项参数分档,档级越高,价格越贵。用户可依据所检测工况要求各项和某单项参数精度指标,以便用较低的价格实现较高的精度要求。产品给出的三项精度指标是采用国际最小二乘法或端基平移法计算的。选用传感器时。精度等级确定应根据测量系统分配发给传感器的最大误差选项取。有时还应考虑零位时漂、零位和满度温度系数带入的附加误差。
传感器、变送器的选择用户根据自己所测压力的性质,首先应确定选择表压(相对于当地大气压)、差压、绝对压力或负压品种。如果测量液位,还要确定液位上方是自由大气压还是密封容器压力。如果测量密封承压容器内的液位就应该选用差压产品。
6. 压力变送器的作用是什么
压力变送器是把物理量压力变成统一的电信号:如4到20亳安(直流)或1-5伏直流变频。它的单位都是压力的单位。如帕、千帕、兆帕等等。而流量变送器则是把通过管道或容器的介厧流量.变成统一的信号如4-20毫安(直流)或1-5伏(直流)。流量的单位可以是体积流量立方米每秒或重量流量吨每秒等。
7. 压力变送器的类型
压力变送器根据测量范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~35MPa)和微差压变送器( O ~1.5kPa),负压变送器三种;从精度角度来分类的话,因为我国国标的精度就为0.5%.所以近年来又可以分为高精度压力变送器(0.1%或0.2%或0.075%)和一般压力变送器
(0.5%)
压力传感器,可用作压力计量原件或作为敏感元件,进而进行自动控制,特别对计量用途,对它提出较高的精度要求。由于使用半导体芯片支撑的压力传感器的精度会受到温度的影响,因此要注意传感器的使用温度范围。静态精度,是指某一特定温度下应达到的精度。可以分为四个档:0.01-0,1%FS,为超高精度;0.1-1%FS,为高精度;1-2%FS,为普通精
度,2-10%FS.位低精度。
8. 压力变送器的符号
电气图纸符号BP表示压力变送器。
9. 压力变送器的原理图
当压力直接作用在测量膜片的表面,使膜片产生微小的形变,测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,然后采用专用芯片将这个电压信号转换为工业标准的4-2OmA电流信号或者1-5V电压信号。
由于测量膜片采用标准话集成电路,内部包含线性及温度补偿电路,所以可以做到高精度和高稳定性,变送电路采用专用的两线制芯片,可以保证输出两线制4-2OmA电流信号,方便现场接线。
扩散硅压力变送器被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。陶瓷压力变送器压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号。应变片式压力变送器电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。
主要性能
1、使用被测介质广泛,可测油、水及与316不锈钢和304不锈钢兼容的糊状物,具有一定的防腐能力;
2、高准确度、高稳定性、选用进口原装传感器,线性好,温度稳定性高;
3、体积小、重量轻、安装、调试、使用方便;
4、不锈钢全封闭外壳,防水好;
5、压力传感器直接感测被测液位压力,不受介质起泡、沉积的影响。