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技術(shù)文章

什么是壓力變送器?

作者:admin   發(fā)布時(shí)間:2015/10/15 17:12:22   瀏覽次數(shù):2255
什么是壓力變送器?
壓力變送器的工作原理,當(dāng)壓力直接作用在測(cè)量膜片的表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,測(cè)量膜片上的高精度電路將這個(gè)微小的形變變換成為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(hào),然后采用專用芯片將這個(gè)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4-2OmA電流信號(hào)或者1-5V電壓信,由于測(cè)量膜片采用標(biāo)準(zhǔn)話集成電路,內(nèi)部包含線性及溫度補(bǔ)償電路,所以可以做到高精度和高穩(wěn)定性,變送電路采用專用的兩線制芯片,可以保證輸出兩線制4-2OmA電流信號(hào),方便現(xiàn)場(chǎng)接,使用被測(cè)介質(zhì)廣泛,可測(cè)油、水及與316不銹鋼和304不銹鋼兼容的糊狀物,具有一定的防腐能力;壓力變送器具有以下優(yōu)點(diǎn):高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定性、選用進(jìn)口原裝傳感器,線性好,溫度穩(wěn)定性高;體積小、重量輕、安裝、調(diào)試、使用方便;不銹鋼全封閉外殼,防水好;壓力傳感器直接感測(cè)被測(cè)液位壓力,不受介質(zhì)起泡、沉積的影響。

如何選型:
變送器要測(cè)量什么樣的壓力,先確定系統(tǒng)中要測(cè)量壓力的量程,壓力的最大值,一般而言,需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在很多系統(tǒng),特別是水壓測(cè)量和加工處理中,有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng),這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器,然而,由于這樣做會(huì)精度下降。于是,可以用一個(gè)緩沖器來降低壓力,但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí),要充分考慮壓力范圍,精度與其穩(wěn)定性。
壓力介質(zhì)要考慮的是壓力變送器所測(cè)量的介質(zhì),黏性液體、泥漿會(huì)堵上壓力接口,溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)不會(huì)破壞變送器中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316不銹鋼,如果介質(zhì)對(duì)316不銹鋼沒有腐蝕性,那么基本上所有的壓力變送器都適合對(duì)介質(zhì)壓力的測(cè)量;如果介質(zhì)對(duì)316不銹鋼有腐蝕性,那么就要采用化學(xué)密封,這樣不但起到可以測(cè)量介質(zhì)的壓力,也可以有效的阻止介質(zhì)與壓力變送器的接液部分的接觸,從而起到保護(hù)壓力變送器,延長(zhǎng)了壓力變送器的壽命.
變送器需要多大的精度?決定精度的有非線性、遲滯性、非重復(fù)性、溫度、零點(diǎn)偏置刻度、溫度的影響,精度越高,價(jià)格也就越高。每一種電子式的測(cè)量計(jì)都會(huì)有精度誤差,但是由于各個(gè)國(guó)家所標(biāo)的精度等級(jí)是不一樣的。
變送器的溫度范圍,通常一個(gè)變送器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫度范圍,即正常操作的溫度范圍和溫度可補(bǔ)償?shù)姆秶?。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時(shí)候的溫度范圍,在超出壓力變送器溫度補(bǔ)償范圍時(shí),可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。溫度補(bǔ)償范圍是一個(gè)比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)工作,變送器肯定會(huì)達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出,一是零點(diǎn)漂移;二是影響滿量程輸出。如:滿量程的+/-X%/℃,讀數(shù)的+/-X%/℃,在超出溫度范圍時(shí)滿量程的+/-X%,在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)讀數(shù)的+/-X%,如果沒有這些參數(shù),會(huì)導(dǎo)至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的,還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時(shí)最復(fù)雜的一部分。
需要得到怎樣的輸出信號(hào):mV、V、mA及頻率輸出數(shù)字輸出,選擇怎樣的輸出取決于多種因素,包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離,是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號(hào)。是否需要放大器,放大器的位置等。對(duì)于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設(shè)備,采用mA輸出的變送器最為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法,如果需要將輸出信號(hào)放大,最好采用具有內(nèi)置放大的變送器。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸出或存在較強(qiáng)的電子干擾信號(hào),最好采用mA級(jí)輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中,除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外,還要考慮到特殊的保護(hù)或過濾器。
選擇怎樣的勵(lì)磁電壓:輸出信號(hào)的類型決定選擇怎么樣的勵(lì)磁電壓,多放大變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置,能夠得到的一個(gè)工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器,選擇傳送器時(shí)要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價(jià)。
是否需要具備互換性的變送器:確定所需的變送器是否能夠適應(yīng)多個(gè)使用系統(tǒng)。一般來講,這一點(diǎn)很重要。尤其是對(duì)于OEM產(chǎn)品,一旦將產(chǎn)品送到客戶手中,那么客戶用來校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)品具有良好的互換性,那么即使是改變所用的變送器,也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效果。
變送器超時(shí)工作后需要保持穩(wěn)定度:大部分變送器在經(jīng)過超時(shí)工作后會(huì)產(chǎn)生“漂移”,因此很有必要在購(gòu)買前了解變送器的穩(wěn)定度,這種預(yù)先的工作能減少將來使用中會(huì)出現(xiàn)的種種麻煩。
變送器的封裝:變送器的封裝,尤其往往容易忽略是它的機(jī)架,然而這一點(diǎn)在以后使用中會(huì)逐漸暴露出其缺點(diǎn)。在選購(gòu)傳送器傳一定要考慮到將來變送器的工作環(huán)境,濕度如何,怎樣安裝變送器,會(huì)不會(huì)有強(qiáng)烈的撞擊或振動(dòng)等。
10、在變送器與其它電子設(shè)備間采用怎樣的連接:是否需要采用短距離連接,若是采用長(zhǎng)距離連接,是否需要采用一個(gè)連接器。
5安裝說明在安裝使用壓力變送器前應(yīng)詳細(xì)閱讀產(chǎn)品樣本及使用說明書,安裝時(shí)壓力接口不能泄露,確保量程及接線正確。壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地,信號(hào)電纜線不得與動(dòng)力電纜混合鋪設(shè),傳感器及變送器周圍應(yīng)避免有強(qiáng)電磁干擾。
使用說明日常維護(hù)
檢查安裝孔的尺寸:如果安裝孔的尺寸不合適,傳感器在安裝過程中,其螺紋部分就很容易受到磨損。這不僅會(huì)影響設(shè)備的密封性能,而且使壓力傳感器不能充分發(fā)揮作用,甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2-20UNF2B),通常可以采用安裝孔測(cè)量?jī)x對(duì)安裝孔進(jìn)行檢測(cè),以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
保持安裝孔的清潔:保持安裝孔的清潔并防止熔料堵塞對(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行來說十分重要。在擠出機(jī)被清潔之前,所有的壓力傳感器都應(yīng)該從機(jī)筒上拆除以避免損壞。在拆除傳感器時(shí),熔料有可能流入到安裝孔中并硬化,如果這些殘余的熔料沒有被去除,當(dāng)再次安裝傳感器時(shí)就可能造成其頂部受損。清潔工具包能夠?qū)⑦@些熔料殘余物去除。然而,重復(fù)的清潔過程有可能加深安裝孔對(duì)傳感器造成的損壞。如果這種情況發(fā)生,就應(yīng)當(dāng)采取措施來升高傳感器在安裝孔中的位置。
選擇恰當(dāng)?shù)奈恢茫寒?dāng)壓力傳感器的安裝位置太靠近生產(chǎn)線的上游時(shí),未熔融的物料可能會(huì)磨損傳感器的頂部;如果傳感器被安裝在太靠后的位置,在傳感器和螺桿行程之間可能會(huì)產(chǎn)生熔融物料的停滯區(qū),熔料在那里有可能產(chǎn)生降解,壓力信號(hào)也可能傳遞失真;如果傳感器過于深入機(jī)筒,螺桿有可能在旋轉(zhuǎn)過程中觸碰到傳感器的頂部而造成其損壞。一般來說,傳感器可以位于濾網(wǎng)前面的機(jī)筒上、熔體泵的前后或者模具中。
仔細(xì)清潔;在使用鋼絲刷或者特殊化合物對(duì)擠出機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清潔前,應(yīng)該將所有的傳感器都拆卸下來。因?yàn)檫@兩種清潔方式都可能會(huì)造成傳感器的震動(dòng)膜受損。當(dāng)機(jī)筒被加熱時(shí),也應(yīng)該將傳感器拆卸下來并使用不會(huì)產(chǎn)生磨損的軟布來擦拭其頂部,同時(shí)傳感器的孔洞也需要用清潔的鉆孔機(jī)和導(dǎo)套清理干凈。
保持干燥:盡管傳感器的電路設(shè)計(jì)能夠經(jīng)受苛刻的擠出加工環(huán)境,但是多數(shù)傳感器也不能絕對(duì)防水,在潮濕的環(huán)境下也不利于正常運(yùn)行。因此,需要保證擠出機(jī)機(jī)筒的水冷裝置中的水不會(huì)滲漏,否則會(huì)對(duì)傳感器造成不利影響。如果傳感器不得不暴露在水中或潮濕的環(huán)境下,就要選擇具有極強(qiáng)防水性的特殊傳感器。
避免低溫干擾:在擠出生產(chǎn)過程中,對(duì)于塑料原料而言,從固體到熔融狀態(tài)應(yīng)當(dāng)具有充足的“浸透時(shí)間”。如果擠出機(jī)在開始進(jìn)行生產(chǎn)前還沒有達(dá)到操作溫度,那么傳感器和擠出機(jī)都會(huì)受到一定程度的損壞。另外,如果傳感器從冷的擠出機(jī)上被拆除,材料就可能粘附在傳感器頂部引起震動(dòng)膜的損壞。因此,在拆除傳感器之前,應(yīng)確認(rèn)機(jī)筒的溫度足夠高,機(jī)筒內(nèi)部的物料處于軟化狀態(tài)下。
防止壓力過載:即使壓力傳感器測(cè)壓范圍的過載設(shè)計(jì)最高能夠達(dá)到50%(超出最大量程的比率),從設(shè)備運(yùn)行的安全角度考慮也應(yīng)該盡量避免冒險(xiǎn),最好選擇被測(cè)壓力處于量程范圍之內(nèi)的傳感器。在通常情況下,所選傳感器的最佳量程應(yīng)該是被測(cè)壓力的2倍,這樣即使擠出機(jī)在極高的壓力下運(yùn)行,也能避免壓力傳感器受到損壞。壓力變送器要求每周檢查一次,每個(gè)月檢驗(yàn)一次,主要是清除儀器內(nèi)的灰塵,對(duì)電器元件認(rèn)真檢查,對(duì)輸出的電流值要經(jīng)常校對(duì),壓力變送器內(nèi)部是弱電,一定要同外界強(qiáng)電隔開。



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