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压力变送器工作原理


文章日期:2019-08-13|阅读数:


压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将压力信号转变成4-20mADC信号输出。主要有电容式压力变送器和扩散硅压力变送器,陶瓷压力变送器,应变式压力变送器等,下面为大家介绍压力变送器工作原理
 
压力变送器工作原理
 
电容式压力变送器工作原理
 
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。
 
扩散硅压力变送器工作原理
 
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。
 
陶瓷压力变送器工作原理
 
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工作原理
 
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。电阻应变片应用非常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。
 
压力变送器选型依据
 
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、精度最高、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,最好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最好的部分,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。
 
压力变送器具体的性能说明:
 
第一,压力变送器可以作为被测介质进行广泛推广,尤其是在不锈钢材质当中进行使用的时候具有很高的防腐能力,这样在运用的时候还是很放心的。尤其是在质量和调节功能方面还是会更加广泛的,这在推广的过程中,在大多数的工业设备当中还是会有着运用的,这一切都是看到了其中的特性和优点以后,才能够在推广过程中值得客户信赖的一种。
 
第二,压力变送器在操作运用过程中的度高,稳定性强,其传感器都是属于进口原装的,尤其是在传感效果上来说还是会更加新颖的,这一切都是在运用过程中才能够知道了其中的作用和性能的。在市场上销售的时候,你会知道了其中的性能还是会不断升级的,在对比过程中还是会知道在使用过程中是比较方便快捷的,达到了在工作调节过程中的作用。
 
第三,压力变送器在温度稳定性上是很强的,而且在结构设计上比较小巧,因此在安装的时候不会对设备工作造成影响的,在其运用的时候还是会更加有技术优势,达到了更高的精度。
 
压力变送器的应用范围越来越广泛,使用过程中需要解决的问题也逐渐凸显出来,这就要求具有高水平的安装、使用和维护技术人员,掌握正确的使用方法,在使用过程中,能够及时诊断故障并采取措施,有效排除压力变送器的故障,确保设备的正常运行。


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