浅谈压力变送器的技术发展
出处:hanzic 发布于:2011-09-01 11:45:20
压力、差压变送器是过程变量变送器中重要的一类,应用范围很广,除了可用于压力、差压测量之外,还可用于流量、液位、比重等其他参数测量。一条5000t/d的水泥生产线,在工艺流程各关键部位必须设置 压力变送器 ,如在窑头、窑尾,各级预热器的顶部和底部,各次风管和冷却机各室等,以监控工艺正常运行。据统计,一条新型干法水泥生产线共需设置 压力变送器 约为80台。
压力变送器
一般意义上的压力变送器主要由测压元件传感器(也称作压力传感器)、测量电路和过程连接件三部分组成。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。
压力变送器主要优点
1 压力变送器具有工作可靠、性能稳定、
2 专用V/I集成电路,外围器件少,可靠性高,维护简单、轻松,体积小、重量轻,安装 调试极为方便。
3 铝合金压铸外壳,三端隔离,静电喷塑保护层,坚固耐用。
4 4-20mA DC二线制信号传送,抗干扰能力强,传输距离远。
5 LED、LCD、指针三种指示表头,现场读数十分方便。可用于测量粘稠、结晶和腐蚀性介质。
6 高准确度,高稳定性。除进口原装传感器已用激光修正外,对整机在使用温度范围内的
综合性温度漂移、非线性进行精细补偿。
按测量机理来分,常用的有电容式、电感式、扩散硅、振弦式等。近几年来ABB、YOKOGAVA等公司又推出单晶硅谐振式和复合固态硅为测量机理的新型变送器,其各方面性能进一步提高;按结构形式变送器将其分为模拟式、智能式和数字智能式三代产品。上世纪80年代我国自行建设的水泥厂,大多采用西安仪表厂引进的罗斯蒙特公司的1151系列变送器,除了用于测窑头负压的DR型微差压变送器的度是0.5%以外,其余大多是0.25%,它的特点是采用4mA~20mA传输的模拟仪表,就地显示表头为指针式,量程比在6:1左右,稳定性为6个月,这是代模拟式变送器。第二代产品是智能变送器,所谓智能的概念是:传感器和变送器是由微处理器驱动,并且具有通信与自我诊断的能力。美国Honeywell公司在1983年早推出智能变送器ST3000,1989年又推出全数字双向协议的智能变送器,以后包括罗斯蒙特在内的许多公司,也纷纷推出智能变送器。智能 压力变送器 除了有高度(0.1%~0.075%),大量程比(可到100:1)和高稳定性(1~5年)外,它一般带有HART协议或本公司的协议,如ABB的BaileyFSK,YOKOGAVA的BRAIN协议,后期的产品还带有符合现场总线国际标准的FF或PROFIBUS-PA协议,它就地显示表改为数字式,还可用手操器或在控制系统远程组态,实现远方设定或远方修改变送器组态数据。近几年来我国新上马的新型干法水泥厂几乎全采用了智能 压力变送器 ,主要产品有:重庆横河川仪生产的EJA系列变送器,E+H的CerabarS变送器,ABB的MV2000T,西门子SITRANSP以及罗斯蒙特升级的1151和3051C变送器,有许多厂还选用了带有FF或PROFIBUS-PA协议的智能 压力变送器 。
进入21世纪,第三代变送器——数字智能式变送器又逐步进入我们的视野,其代表性的产品是罗斯蒙特的3051S变送器、ABB的2600T265系列变送器、横河的EJX变送器等。第三代变送器由于采用了先进的检测技术,消除了湿气、粉尘及其他现场恶劣环境对变送器测量的影响,度更高,据称它的度均优于0.05%;量程分档更细,量程比扩大到2001;稳定性达到5年以上;通讯协议更全,新的变送器还通过了安全论证,能保证在工艺条件超过临界值时安全停机。
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