3551型差壓變送器顯示負(fù)數(shù)電腦無信號
一、工作原理
壓力變送器是一種將氣體、液體等物理壓力轉(zhuǎn)換成氣動信號或電動信號進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備。
它能感受到壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(如4~20mADC等),以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。行壓力檢測,實(shí)際上需要一個(gè)測量系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。要做到準(zhǔn)確測量,除對壓力變送器進(jìn)行正確選擇和檢定(校準(zhǔn))外,還必須注意整個(gè)系統(tǒng)的正確安裝。如果只是壓力變送器本身準(zhǔn)確,其示值并不能完全代表被測介質(zhì)的實(shí)際參數(shù),因?yàn)闇y量系統(tǒng)的誤差并不等于壓力變送器的誤差。系統(tǒng)的正確安裝包括取壓口的開口位置、連接導(dǎo)管的合理鋪設(shè)和壓力變送器安裝位置的正確等。
二、應(yīng)用場所
壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器有電動式和氣動式兩大類。電動式的統(tǒng)一輸出信號為0~10mA、4~20mA或1~5V等直流電信號。氣動式的統(tǒng)一輸出信號為20~100Pa的氣體壓力。1、應(yīng)變片壓力變送器原理與應(yīng)用
力學(xué)傳感器的種類繁多,如電阻應(yīng)變片壓力變送器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力變送器、壓阻式壓力變送器、電感式壓力變送器、電容式壓力變送器、諧振式壓力變送器及電容式加速度傳感器等。
備注:第1,2條主要說的是變送器的安裝形式,要是接觸過儀表的人也該會明白,但對儀表了解較少的人就很難通過語言來表達(dá)清楚了,一看圖片就什么都清楚了但應(yīng)用為廣泛的是壓阻式壓力變送器,它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。
在了解壓阻式壓力變送器時(shí),我們首先認(rèn)識一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的器件。它是壓阻式應(yīng)變變送器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小,一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋,并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大,再傳輸給處理電路(通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU)顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
6、為保證壓力變送器不受被測介質(zhì)高溫的影響,應(yīng)加裝充滿液體的彎管裝置
三、金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖,它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。
壓力變送器在安裝時(shí)需要注意的八個(gè)方面:
1、 安裝壓力變送器時(shí)要按照正確的連接線圖來正確連接根據(jù)不同的用途,電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì),但電阻的取值范圍應(yīng)注意:阻值太小,所需的驅(qū)動電流太大,同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高,不同的環(huán)境中使用,使應(yīng)變片的阻值變化太大,輸出零點(diǎn)漂移明顯,調(diào)零電路過于復(fù)雜。而電阻太大,阻抗太高,抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
四、電阻應(yīng)變片的工作原理
金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示:
式中:ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率(Ω?cm2/m)
S——導(dǎo)體的截面積(cm2)
L——導(dǎo)體的長度(m)在工業(yè)現(xiàn)場使用時(shí),建議使用金屬管保護(hù)或者架空
壓力變送器安裝處與測定點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡量短,以免指示遲緩;壓力變送器在下列情況使用時(shí)應(yīng)加附加裝置,但不應(yīng)產(chǎn)生附加誤差,否則應(yīng)考慮修正
(1)避免處于管路彎曲、分叉及流束形成渦流的區(qū)域。(2)當(dāng)管路中有突出物體(如測溫元件)時(shí),取壓口應(yīng)取在其前面。(3)當(dāng)必須在調(diào)節(jié)閥門附近取壓時(shí),若取壓口在其前,則與閥門距離應(yīng)不小于2倍管徑;若取壓口在其后,則與閥門距離應(yīng)不小于3倍管徑。(4)對于寬廣容器,取壓口應(yīng)處于流體流動平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域??傊诠に嚵鞒躺洗_定的取壓口位置應(yīng)能保證測得所要選取的工藝參數(shù)。我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例,當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí),其長度和截面積都會發(fā)生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會發(fā)生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時(shí),其長度增加,而截面積減少,電阻值便會增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí),長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情壓力變送器的安裝位置選擇也尤其重要,需要在無蝕、干燥通風(fēng)的陰涼處,尤其是安裝在露天時(shí)應(yīng)加裝防護(hù)罩,避免陽光雨淋,避免變送器出現(xiàn)故障
五、陶瓷壓力變送器原理及應(yīng)用(1)避免處于管路彎曲、分叉及流束形成渦流的區(qū)域。(2)當(dāng)管路中有突出物體(如測溫元件)時(shí),取壓口應(yīng)取在其前面。(3)當(dāng)必須在調(diào)節(jié)閥門附近取壓時(shí),若取壓口在其前,則與閥門距離應(yīng)不小于2倍管徑;若取壓口在其后,則與閥門距離應(yīng)不小于3倍管徑。(4)對于寬廣容器,取壓口應(yīng)處于流體流動平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域??傊?,在工藝流程上確定的取壓口位置應(yīng)能保證測得所要選取的工藝參數(shù)。
抗腐蝕的壓力變送器沒有液體的傳遞,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個(gè)惠斯通電橋(閉橋),由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號,標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過激光標(biāo)定,傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性,傳感器自帶溫度補(bǔ)償0~70℃,并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
陶瓷是一種公認(rèn)的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40~135℃,而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV,輸出信號強(qiáng),長期穩(wěn)定性好。高特性,低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力變送器的發(fā)展方向,在歐美有替代其它類型傳感器的趨勢,在也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力變送器。
六、擴(kuò)散硅壓力變送器原理及應(yīng)用
工作原理
被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,和用電子線路檢測這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。
在工業(yè)現(xiàn)場使用時(shí),建議使用金屬管保護(hù)或者架空 壓力變送器安裝處與測定點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡量短,以免指示遲緩;壓力變送器在下列情況使用時(shí)應(yīng)加附加裝置,但不應(yīng)產(chǎn)生附加誤差,否則應(yīng)考慮修正3.壓力變送器的安裝及使用注意事項(xiàng)