上海孟慧压力变送器是工业实践中常见的传感器,广泛应用于各种工业自动控制环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自动控制、航空航天、石油化工、油井、电力、船舶、机床、管道等诸多行业。下面简单介绍几种常见压力变送器的原理和应用。压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将压力信号转换成4 ~ 20 mA。
DC信号输出。
压力变送器主要有电容式压力变送器、扩散硅压力变送器、陶瓷压力变送器和应变式压力变送器。根据压力测量范围,压力变送器可分为一般压力变送器(0.001MPa~35MPa ~ 35 MPa)、微差压变送器(0 ~ 1.5 kPa)和负压变送器。
压力变送器的主要作用是将压力信号传输到电子设备,然后在计算机上显示压力。其原理大致如下:水压的机械信号转换成电流(4-20mA)的电子信号。压力与电压或电流成线性关系,一般成正比。因此,变送器输出的电压或电流随着压力的增加而增加,从而得到压力与电压或电流的关系。压力变送器被测介质的两个压力引入高低压腔,低压腔内的压力为大气压或真空,作用在δ元件(即敏感元件)两侧的隔离膜片上 并通过隔离膜和元件中的填充液体传递到测量膜的两侧。
压力变送器是由测量膜片和两侧绝缘片上的电极组成的电容器。当两侧压力不一致时,测量膜片发生位移,位移与压差成正比,所以两侧电容不相等。通过振荡和解调。
主要优势
1.压力变送器具有运行可靠、性能稳定的特点;
2、专用V/I集成电路,外围设备少,可靠性高,简单易维护,体积小,重量轻,安装调试极其方便;
3、铝合金压铸外壳,三端隔离,静电喷涂保护层,经久耐用;
4、4-20mA
DC双线信号传输抗干扰能力强,传输距离远;
5、LED、LCD、指针三种指示仪表,现场读数非常方便。可用于测量粘性、结晶和腐蚀性介质;
6.精度和稳定性高。除了进口原装传感器经过激光校正,整机在使用温度范围内的综合温漂和非线性得到精细补偿。
主要分类
1.普通压力变送器
2.防爆压力变送器
3.差压变送器
4、中高温压力变送器
5.远程传输压力变送器
操作原理
当压力直接作用于测量膜片表面时,膜片会发生轻微变形。测量膜片上的高精度电路将这种微小的变形转换成与压力成比例且与激励电压成比例的高度线性的电压信号,然后通过使用特殊的芯片将电压信号转换成工业标准的4-20mA电流信号或1-5V电压信号。
由于测量膜片采用标准集成电路,并含有线性和温度补偿电路,因此可以达到很高的精度和稳定性。传输电路采用专用两线芯片,保证两线4-20mA电流信号的输出。
主要性能
1.被测介质用途广泛,可测量与316不锈钢、304不锈钢兼容的油、水、膏,具有一定的防腐能力;
2、高精度、高稳定性,进口原装传感器,线性度好,温度稳定性高;
3.体积小,重量轻,安装、调试和使用方便;
4、不锈钢全封闭外壳,防水性好;
5.压力传感器直接感知被测液位压力,不受介质起泡和沉积的影响。
选择规则
1.变送器应该测量什么样的压力?首先,确定系统中要测量的压力值。一般来说,你需要选择一个压力范围比它大1.5倍左右的变送器。这主要是因为在许多系统中,尤其是水压测量和处理中,存在峰值和连续的不规则波动。这种瞬时峰值会损坏压力传感器,然而,精度会因此而降低。因此,可以使用缓冲器来减少压力毛刺,但这会降低传感器的响应速度。因此,在选择变送器时,应充分考虑压力范围、精度和稳定性。
2.什么样的压力介质:要考虑压力变送器测量的介质。粘性液体和泥浆会堵塞压力接口,溶剂或腐蚀性物质不会损坏变送器中与这些介质直接接触的材料。一般压力变送器由与介质接触的316不锈钢制成。如果介质对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测量介质压力。如果介质对316不锈钢有腐蚀性,应采用化学密封,这样既能测量介质的压力,又能有效地防止介质与压力变送器的受液部分接触,从而保护压力变送器,延长其使用寿命。
3.变送器需要多大的精度?精度由非线性、迟滞、不可重复性、温度、零偏量程和温度影响决定。精度越高,价格越高。每一种电子测量仪器都会有精度误差,但是因为每个国家的精度等级不一样。
4.变送器的温度范围:通常,变送器会校准两个温度范围,即正常工作温度范围和温度补偿范围。正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被损坏的温度范围。如果超过温度补偿范围,可能达不到其应用的性能指标。温度补偿范围通常小于工作温度范围。工作在这个范围内,发射机一定会达到应有的性能指标。温度变化从两个方面影响其输出:一是零漂;第二,影响满量程输出。如满量程的+/-X%/℃,读数的+/-X%/℃,超出温度范围时满量程的+/-X%,在温度补偿范围时读数的+/-X%。没有这些参数, 会导致使用上的不确定性。变送器输出的变化是压力变化引起的还是温度变化引起的?
5.需要获得什么样的输出信号:mV,V,mA,频率的数字输出。输出的选择取决于许多因素,包括发射器和系统控制器或显示器之间的距离,以及是否有“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之间距离较短的OEM设备,带有毫安输出的变送器是一种经济有效的解决方案。如果输出信号需要放大,则采用内置放大的变送器。对于远距离传输或强电子干扰信号,采用毫安级输出或频率输出。在高RFI或EMI指标的环境中,不仅要注意mA或频率输出的选择,还要考虑特殊保护或滤波。
6.选择什么样的激励电压:输出信号的类型决定了选择什么样的激励电压。很多放大变送器都有内置调压装置,可用的工作电压决定了是否使用带调节器的传感器。选择变送器时,应综合考虑工作电压和系统成本。
7.你需要可互换的发射器吗?确定所需的变送器是否能适应多用途系统。总的来说,这很重要。尤其是OEM产品,产品一旦交付给客户,客户校准的成本是相当大的。如果产品具有良好的互换性,即使更换所用的变送器,也不会影响整个系统的效果。
8.发射机加班后需要保持其稳定性:大部分发射机加班后都会漂移,所以在购买前需要了解发射机的稳定性。这样的前期工作可以减少以后使用中的各种麻烦。
9.发射机的包装:发射机的包装,尤其是它的边框,往往被忽视,但这在以后的使用中会逐渐暴露出它的缺点。在选择变送器时,一定要考虑工作环境、湿度、变送器如何安装以及以后是否会有强烈的冲击或震动。
10.发射机和其他电子设备之间应该采用什么样的连接?需要采用短距离连接吗?如果采用长距离连接,是否需要采用连接器?
安装说明
在安装和使用压力变送器前,应仔细阅读产品样品和说明书,安装时压力接口不应泄漏,以确保量程和接线正确。一般情况下,压力传感器和变送器的外壳应接地,信号电缆不应与电源电缆混用。传感器和变送器周围应避免强电磁干扰。
说明
日常保养
1.检查安装孔的尺寸:如果安装孔的尺寸不合适,传感器的螺纹部分在安装过程中很容易磨损。这不仅会影响设备的密封性能,还会使压力传感器不能充分发挥作用,甚至可能造成安全隐患。只有合适的安装孔才能避免螺纹磨损(螺纹行业标准1/2-20
未溶化的
2B),安装孔通常可以通过安装孔测量仪进行检测,以做出适当的调整。
2.保持安装孔的清洁:保持安装孔的清洁,防止熔融物堵塞,对保证设备的正常运行非常重要。在清洁挤出机之前,所有压力传感器都应该从机筒上拆下,以免损坏。拆卸传感器时,熔融材料可能会流入安装孔并硬化。如果不清除这些残留的熔化材料,再次安装传感器时,传感器的顶部可能会损坏。清洁套件可以清除这些熔体残留物。然而,重复的清洁过程可能加深由安装孔引起的对传感器的损坏。如果发生这种情况,应采取措施提高传感器在安装孔中的位置。
3.选择合适的位置:当压力传感器的安装位置离生产线上游太近时,未熔化的物料可能会磨损传感器顶部;如果传感器安装得太靠后,则在传感器和螺杆冲程之间可能存在熔融材料的停滞区域,在此处熔融材料可能降解并且压力信号可能失真;如果传感器进入机筒太深,螺钉可能会在旋转过程中接触到传感器的顶部并导致其损坏。一般来说,传感器可以位于屏幕前面的机筒上、熔体泵的前后或模具中。
4.仔细清洁;在用钢丝刷或特殊化合物清洁挤出机机筒之前,应拆除所有传感器。因为这两种清洁方式都有可能损坏传感器的膜片。当桶被加热时,传感器也应该被移除,并且它的顶部应该用不会引起磨损的软布擦拭,并且传感器的孔也应该用干净的钻和导套清洁。
正确使用
使用孟慧压力传感器时,应考虑以下条件:
1.防止变送器接触腐蚀性或过热的介质;
2.防止渣滓沉积在导管中;
3.测量液体压力时,取压口应开在工艺管道一侧,以避免沉淀物和炉渣堆积;
4.测量气体压力时,取压口应开在工艺管道的顶部,变送器也应安装在工艺管道的上部,以便于将积聚的液体注入工艺管道;
5、压力导管应安装在温度波动小的地方;
6.测量蒸汽或其他高温介质时,需要连接缓冲管(盘管)等冷凝器,防止变送器工作温度超限;
7.冬季结冰时,安装在室外的变送器必须采取防冻措施,避免引压口内的液体因结冰而膨胀,导致传感器损坏;
8.测量液体压力时,变送器的安装位置应避开液体的冲击(水锤现象),以避免传感器被过电压损坏;
9.接线时,将电缆穿过防水接头(附件)或缠绕管,拧紧密封螺母,防止雨水通过电缆漏入变送器外壳。
发展历史
上海孟慧压力变送器是许多工业设备中控制工业过程和压力变化的重要原件。压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将压力信号转换成4 ~ 20mADC信号输出。压力变送器分为电容式压力变送器、扩散硅压力变送器、陶瓷压力变送器和应变式压力变送器。
压力变送器是与被测介质直接接触的现场仪表,经常工作在高温和低温腐蚀、振动和冲击等环境中。广泛应用于石油、化工、电力、钢铁、轻工等行业的压力测量和现场控制。
压力变送器的发展经历了四个阶段:
1.早期的压力变送器都是利用大位移的原理,如水银浮子式差压计和膜片式差压变送器,都是批量生产的。这些发射机精度低,体积大。
2.50年代有精度略高的力平衡式差压变送器,但反馈力小,结构复杂,可靠性、稳定性和抗振性差。
3.70年代中期,随着新技术、新材料、新工艺的出现,特别是电子技术的飞速发展,出现了体积小、结构简单的位移变送器。
4.随着90年代科学技术的飞速发展,这些变送器具有很高的测量精度,逐渐发展的智能数字信号传输更有利于数据采集。
到目前为止,有不同类型的压力变送器,如电容式变送器、扩散硅压阻式变送器、差动电感式变送器和陶瓷电容式变送器。
20世纪90年代,现场总线技术迅速崛起,工业过程控制系统逐渐向双向通信、智能仪表控制的现场总线控制系统发展。因此,新一代智能压力变送器应运而生。它们的主要特点如下。
1.非线性、温度误差、响应时间、噪声和交叉感应等自补偿功能。
2.自诊断功能,如开机自检,工作时可实现操作检查。
3.微处理器和基础传感器具有双向通讯功能,形成闭环工作系统。
4.信息存储和记忆功能。
5.数字输出。
基于以上功能,提高了智能压力变送器的精度、稳定性、重复性和可靠性。其双向通讯能力实现了电脑软件控制和远程设定范围。
智能压力变送器主要分为两种:带HART协议的和带482或RS232接口的。HART协议智能压力变送器是在模拟信号上叠加一个特殊的频率信号,同时实现模拟和数字通信。带RS232或485口的智能压力变送器内部将模拟信号转换成A/D,模拟信号经微处理器计算后由d/a输出。
发展趋势
现在世界各国对压力变送器的研究领域非常广泛,几乎渗透到所有行业,但总结起来有以下趋势:
1.智能化:由于集成的出现,可以在集成电路中加入一些微处理器,使变送器具有自动补偿、通讯、自诊断和逻辑判断的功能。
2.集成:压力变送器越来越多地与其他测量变送器集成,形成一个测量和控制系统。集成系统可以提高过程控制和工厂自动化的运行速度和效率。
3.小型化:市场对小型压力变送器的需求越来越大。这种小型压力变送器可以在极其恶劣的环境下工作,并且几乎不需要维护,对周围环境的影响也很小。它可以放置在人体的各种重要器官中,在不影响人们正常生活的情况下采集数据。
4.标准化:变送器的设计和制造已经形成了一定的行业标准。
5.广泛:压力变送器的另一个发展趋势是从机械工业向其他领域扩展,如汽车零部件、医疗仪器和能源与环境控制系统。