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智能压力变送器怎么选型与工作原理详解

文章出处:华仁仪表 发表时间:2019-02-23 10:57

 智能压力变送器由智能传感器和智能电子板两部分组成,智能传感器部分包括:电容式传感器、测量膜片检测电路、温度传感器和温度补偿电路等组成;智能电子板板部分包括:微电脑控制器及外围电路组成,完成压力信号到4~20mA dc 的转换。用于测量液体、气体或蒸汽的压力,然后将压力信号转变成4~20mA DC信号输出。西森自动化生产的智能压力变送器可与HART手操器相互通讯,通过它进行设定,调整压力范围,监控或与上位机组成现场监控系统,它广泛应用于工业管道中弱腐蚀性液体、气体、蒸汽的测量和控制系统。

1、 智能压力变送器特点

  1. 智能一体化设计:集压力信号采集、处理、显示和输出于一体。

  2. 微功耗双电源设计,可靠性高。

  3. 具有独特的动态自动跟踪温度补偿功能。

  4. 具有软件修正零点漂移功能。

  5. 上、下限报警记忆闪光指示功能。

  6. 压力满量程软件设置迁移功能。

  7. 低电源自诊断功能。

  8. 具有断电保护功能。

 2、智能压力变送器的原理

  智能压力变送器的原理是指被测介质的两种压力通入高、低两压力室,作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节,转换成与压力成正比的信号。和绝对的工作原理和差压变送器相同,所不同的是低压室压力是大气压或真空。

 3、智能压力变送器的常见故障

  (1)变送器的零点浮移(无代码)。处理:停表、排空,进行零点校准。

  (2)变送器的量程浮移(无代码)。处理:停表、排空,进行量程校准。

  (3)变送器出错Er07,Er09,Er10 报警(超限报警)。处理:

  ①确认工艺生产情况是否超出仪表上、下限,停表、排空、校准。

  ②检查变送器的内部组态LRV、HRV 是否在要求的设定范围内,否 则进行修改。

  ③检查变送器是否有单向受压或膜盒变形损坏。

  ④检查导压管有无泄漏、堵塞。

  ⑤检查变送器+、-端子对表体的绝缘情况是否完好。

  (4)变送器指示偏低或偏高(无代码)。处理:

  ①检查导压管有无泄漏或堵塞。

  ②检查或更换变送器放大/转换板。

  ③检查导压管介质是否很脏。

  ④对带有迁移变送器的正负导压管是否全部充满液体。

 4、智能压力变送器的选型

  1、智能差压变送器要测量什么样的压力:先确定系统中要确认测量压力的最大值,一般而言,需要选择一个具有比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。这主要是在许多系统中,尤其是水压测量和加工处理中,有峰值和持续不规则的上下波动,这种瞬间的峰值能破坏压力传感器,持续的高压力值或稍微超出变送器的标定最大值会缩短传感器的寿命,然而,由于这样做会精度下降。于是,可以用一个缓冲器来降低压力毛刺,但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时,要充分考虑压力范围,精度与其稳定性。

  2、变送器的压力介质:我们要考虑的是压力变送器所测量的介质,黏性液体、泥浆会堵上压力接口,溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送吕中与这些介质直接接触的材料。以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。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,如果你的介质对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你对介质压力的测量.如果你的介质对316不锈钢有腐蚀性,那么我们就要采用化学密封,这样不但起到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的接液部分的接触,从而起到保护压力变送器,延长了压力变送器的寿命.

  3、变送器需要多大的精度:决定精度的有,非线性,迟滞性,机电商务网非重复性,温度、零点偏置刻度,温度的影响。但主要由非线性,迟滞性,非重复性,精度越高,价格也就越高。每一种电子式的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,中国和美国等国家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反的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、变送器的温度范围:通常一个变送器会标定两个温度范围,即正常操作的温度范围和温度可补偿的范围。正常操作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围,在超出温度补范围时,可能会达不到其应用的性能指标。温度补偿范围是一个比操作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作,变送器肯定会达到其应有的性能指标。温度变从两方面影响着其输出,一是零点漂移;二是影响满量程输出。如:满量程的+/-X%/℃,读数的+/-X%/℃,在超出温度范围时满量程的+/-X%,在温度补偿范围内时读数的+/-X%,如果没有这些参数,会导至在使用中的不确定性。变送器输出的变化到度是由压力变化引起的,还是由温度变化引起的。温度影响是了解如何使用变送器时最复杂的一部分。

  5、变送器需要得到怎样的输出信号:mV、V、mA及频率输出数字输出,选择怎样的输出取决于多种因素,包括变送器与系统控制器或显示器间的距离,是否存在“噪声”或其他电子干扰信号。是否需要放大器,放大器的位置等。对于许多变送器和控制器间距离较短的OEM设备,采用mA输出的变送器最为经济而有效的解决方法,如果需要将输出信号放大,最好采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输出或存在较强的电子干扰信号,最好采用mA级输出或频率输出。如果在RFI或EMI指标很高的环境中,除了要注意到要选择mA或频率输出外,还要考虑到特殊的保护或过滤器。(由于各种采集的需要,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等等,但是比较常用的是4...20mA和0...10V两种,在我上面举的这些输出信号中,只有4...20mA为两线制,我们所说的输出为几线制不包含接地或屏蔽线,其他的均为三线制)

  6、选择怎样的励磁电压:输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。许多放大变送器有内置的电压调节装置,因此其电源电压范围较大。有些奕送器是定量配置,需要一个稳定的工作电压,因此,能够得到的一个工作电压决定是否采用带有调节器的传感器,选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。

  7、是否需要具备互换性的变送器:确定所需的变送器是否能够适应多个使用系统。一般来讲,这一点很重要。尤其是对于OEM产品。一旦将产品送到客户手中,那么客户用来校准的花销是相当大的。如果产品具有良好的互换性,那么即使是改变所用的变送器,也不会影响整个系统的效果。

  8、变送器超时工作后需要保持稳定度:大部分变送器在经过超时工作后会产生“漂移”,因此很有必要在购买前了解变送器的稳定度,这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。

  9、变送器的封装:变送器的封装,尤其往往容易忽略是它的机架,然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。在选购传送器传一定要考虑到将来变送器的工作环境,湿度如何,怎样安装变送器,会不会有强烈的撞击或振动等。

  10、在变送器与其它电子设备间采用怎样的连接:是否需要采用短距离连接?若是采用长距离连接,是否需要采用一个连接器?

  11、其他:我们确定上面的一些参数之后还要确认你的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。

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