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什么是压力变送器,压力变送器工作原理

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什么是压力变送器


压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。

它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号(如4~20mADC等),以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

压力变送器的主要作用把压力信号传到电子设备,进而在计算机显示压力其原理大致是:将水压这种压力的力学信号转变成电流(4-20mA)这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系,一般是正比关系。所以,变送器输出的电压或电流随压力增大而增大由此得出一个压力和电压或电流的关系式压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室,低压室压力采用大气压或真空,作用在δ元(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。


压力变送器的主要作用:


1、把压力信号传到电子设备,进而在计算机显示压力。


其原理大致是:  


1、将水压这种压力的力学信号转变成电流(4-20mA)这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系,一般是正比关系所以,变送器输出的电压或电流随压力增大而增大。


2、由此得出一个压力和电压或电流的关系压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室,低压室压力采用大气压或真空,作用在δ元(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。


3、压力变送器是由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。




压力传感器使用过程应注意考虑下列情况:


1、防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触;


2、防止渣滓在导管内沉积;


3、测量液体压力时,取压口应开在流程管道侧面,以避免沉淀积渣;


4、测量气体压力时,取压口应开在流程管道顶端,并且变送器也应安装在流程管道上部,以便积累的液体容易注入流程管道中;


5、导压管应安装在温度波动小的地方;


6、测量蒸汽或其它高温介质时,需接加缓冲管(盘管)等冷凝器,不应使变送器的工作温度超过极限。


压力变送器工作原理


  压力变送器感受压力的电器元件一般为电阻应变片,电阻应变片是一种将被测件上的压力转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最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黏合剂紧密地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。

压力变送器选型要知道那些参数?


1、变送器要测量什么样的压力


  先确定系统中测量压力的最大值,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,这样做还会使精度下降.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、什么样的压力介质


  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器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.


3、变送器需要多大的精度


  决定精度的有,非线性,迟滞性,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.


4、变送器的温度范围


  通常一个变送器会标定两个温确段,其中一个温度段是正常工作温度,另外一个是温度补偿范围,正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围,在超出温度补偿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工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.


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