压力变送器的选型、安装、维护、故障案例等分析!了解更多电容式压力变送器、单晶硅压力变送器、扩散硅压力变送器、小巧型压力变送器等相关产品详情
目前压力传感器的使用十分广泛,无论是国产变送器还是进口变送器,在使用过程中由于工作环境、人为操作不当或者自身原因都会出现各种故障,因此我们不***要按照说明书的标准规范进行操作,还要掌握正确的故障判断、养护和维修知识,这样才能保证压力传感器的使用寿命和测量精度。
压力变送器如何选型
压力变送器是一种直接与被测介质接触的现场仪表,常常在高温、低温、腐蚀、振动、冲击等环境中工作,因此压力变送器选型时,除了要考虑测量范围与精度等一般仪表需要考虑的内容外,工作环境与被测介质等也是重要的指标之一。总体而言,压力变送器的选型,主要依据有:测量范围一般压力(差压)变送器都具有一定的量程可调范围,将使用的量程范围设定在它量程的1/3~2/3段,这样精度会有所保证,对于微差压变送器来说更是重要。确定系统中测量压力的大值,一般而言需要选择一个具有比大值还要大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。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。精度等级精度是任何过程测量设备的关键性能指标,也是设备选型和维护需要考虑的一个重要因素。根据测压范围,根据工艺上允许的大绝 对误差,先选出量程,再根据工艺上允许的大绝 对误差,计算出仪表允许的大引用误差,去掉±号和%,其数值就是精度。若没有这个等级,就靠精度等级(往高精度靠)。压力(差压)变送器在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好的部分,也就是我们通常所说的测量范围的10%~90%之间的精度;而欧洲标的精度,则是线性度不好的部分,也就是我们通常所说的测量反的0~10%以及90%~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%。目前,绝大部分压力差压变送器的精度指标为0.1%或0.075%,高精度指标为0.05%或0.025%。但是上面提到的精度只是由压力差压变送器制造厂提供的指标,在用户生产现场实际应用时,如果用整体性能误差来表述的话,只有小部分现场实际应用时的整体性能误差可能达到制造厂提供的指标,大多数情况下两者相去甚远。实际应用中影响精度因素主要包括量程比影响、温度对零点的影响、温度对量程的影响、静压对零点的影响、静压对量程的影响,其中压力变送器只需要考虑温度和量程比的影响,而差压变送器需要考虑全部影响。除此之外,影响精度的因素还包括电源影响、震动影响、安装位置影响等,但这些因素相对影响小,需要根据实际需求进行考虑。测量介质如果测量的是相对比较清洁的流体,就直接采用标准的压力变送器就可以了。如被测介质为高黏度易结晶强腐蚀的场合,须选用隔离型变送器。存选型时要考虑它的介质对膜盒金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,否则使用后很短时问就会将外膜片腐蚀坏,法兰也会被腐蚀坏造成设备和人身事故。变送器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。接液材质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,如果测量介质对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对介质压力的测量。如果测量介质对316不锈钢有腐蚀性,那么就要采用化学密封,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。介质温度由十压力变送器的信号是通过电予线路部分转换的,所以一般情况下,压力变送器的测量介质温度为-30到+100度,如果温度过高,一般采用的是冷凝弯来冷却介质。输出信号目前由于各种采集的需要,现在市场上压力变送器的输出信号有很多种。主要4~20mA、0~20mA、0~10V、0~5V等等。但是比较常用的是420mA和0~10V两种。上面列举的这些输出信号中,只有4~20mA为两线制包含接地或屏蔽线),其他的均为三线制。其他实践中有些应用场合(液位测量)需要对变送器的测量范围迁移,根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量进行迁移。目前,智能变送器已相当普及,其特点是精度高、可调范围大,而且调整非常方便,稳定性好,选型时应多考虑。此外,压力(差压)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。
压力表与压力变送器的区别在于……
A:压力表一般直接装在管道中,利用内部的膨胀管感应压力,同时驱动齿轮机构使指针转动达到显示压力数值的效果。
B:压力变送器一般用于工控自动化中。安装在需要读取压力的地方,可能为管道或者某个存储罐,将气体、液体等压力信号转变为电流或者电压信号,这些电流或者电压信号将提供给记录仪、调节器、报警器等仪表,从而达到测量、记录和调节的作用。
传感器与压力变送器的区别在于……
A:现在人们说的传感器是由两部分组成的,即分别是敏感元件和转换元件。
其中敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量的部分;
转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
由于传感器的输出信号一般很微弱,需要将其调制与放大。
随着集成技术的发展,人们又将这部分电路及电源等电路也一起装在传感器内部。这样,传感器就可以输出便于处理,传输的可用信号了。
B:所谓的传感器是指上文中的敏感元件,而变送器就是上文中的转换元件。压力变送器是指以输出为标准信号的压力传感器,是一种接受压力变量按比例转换为标准输出信号的仪表。
压力变送器工作原理
压力变送器除了能将非电量转换成可测量的电量外,还具有一定的放大作用。近年来,越来越多的仪器、仪表和工业自动化领域需要进行自动控制和集中检测,所以对压力变送器的需要量增多,同时对产品的精度、稳定性和价格的要求也趋于严格。在目前国内市场上,相继出现过电阻式、扩散硅式、陶磁式压力变送器,并逐步占据了大量的市场位置。本文特意对压力变送器的工作原理进行分析,以期对大家有一些帮助。
1. 压力变送器的基本介绍
(1)基本概念。压力变送器用于检测流体的压力(实际上是压强),并进行远程信号传送,信号传送到二次仪表或者计算机进行压力控制或监测的一种自动化控制前端元件,主要由压力传感器、测量电路和过程连接件三部分组成。它能将压力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,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。在国内,目前在小型自动化控制方面运用的压力变送器一般基于压阻式原理,也就是压敏电阻受压后产生电阻变化,通过放大器放大并采用标准压力标定,即可进行压力检测。
(2)基本优点。一,设置方便,可实现多点控制。如果检测出的压力信号是连续信号,就可任意设置压力,只需对电控部分进行设定。二,可以实现压缩机运行控制,延长压缩机寿命。通过运用变频技术,能让压缩机运行更平稳,大量减少启动次数,延长使用周期,而且更加环保节能。第三,提供控制精度,元件可靠性更好。压力变送器的检测精度相对于压力开关高出数倍,控制精度自然就相应地得到提高,因为采用的敏感元件为非机械结构,基本上不再需要维护,能够降低损坏率。
2. 压力变送器的工作原理
2.1电阻应变片式压力变送器
(1)基本概述。电阻应变式压力变送器大信号输出,不锈钢结构,具有线性度高、迟滞误差小、温度性能好、工作稳定、量程广、耐腐蚀等特点,主要在国防和工业自动化等领域被广泛使用。它的重要组成部分是一种电阻应变片,这种敏感器件可以将被测件上的应变变化转换成为一种电信号。
(2)工作原理。吸附在基体材料上,金属电阻应变片的应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。通常情况下,是将应变片采用特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,随着基体受力发生应力变化后,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。这种应变片在受力时产生的阻值变化较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。在运用时,电阻的取值范围要格外注意,阻值太小,所需的驱动电流太大,同时不断发热会致使应变片的温度过高,导致应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力就会降低。
2.2扩散硅压力变送器
(1)基本概述。扩散硅压力变送器的压力检测元件采用进口扩散硅或者陶瓷芯体,传感器信号经高性能电子放大器转换成0-10mA或4-20mA统一输出信号。这种压力变送器可替代传统的远传压力表、霍尔元件、差动变送器,并具有DDZ-Ⅱ及DDZ-Ⅲ型变送器性能。扩散硅压力变送器具有强大的使用性能,不但能与各种型号的动圈式指示仪、数字压力表、电子电位差计配套使用,也能与各种自动调节系统或计算机系统配套使用。
(2)工作原理。
当介质的压力信号作用于传感器时,压力传感器就将压力信号转换成电信号,经差分放大和输出放大器放大,后经V/A电压电流转换成与被测介质的液位压力成线性对应关系的4-20mA标准电流输出信号。
2.3陶瓷压力变送器
(1)基本概述。
陶瓷材料的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动是被大家公认的。陶瓷的工作温度范围位于-40~135℃之间,具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,不***输出信号强,而且能够保持长期的稳定性能。这样的高特性、低价格优势,将促使陶瓷传感器将成为以后的发展方向。
(2)工作原理。
抗腐蚀的陶瓷压力变送器的压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使陶瓷膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在其背面连接成一个惠斯通电桥。压敏电阻的压阻效应能够使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,2.0/3.0/3.3mV/V的标准信号是根据压力量程的不同来标定的,可以和应变式传感器相兼容。传感器通过激光标定,具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。
3. 压力变送器工作时的注意事项
(1)变送器上切勿使用高于36V的电压,容易导致损坏。(2)变送器切勿用硬物碰触膜片,会损坏隔膜片。(3)被测介质不能结冰,否则传感器元件隔离膜片容易损伤,导致变送器破坏。(4)在测量蒸汽或其他高温介质时,其温度不应超过变送器使用时的极限温度,否则须使用散热装置。(5)在测量蒸汽或其他高温介质时,为使变送器和管道连在一起,应使用散热管,并使用管道上的压力传至变压器。当被测介质为水蒸气时,散热管中要注入适量的水,以防过热蒸汽直接与变送器接触,致使损坏传感器。(6)在压力传输过程中,应注意几点:变送器与散热管连接处不可漏气;在打开阀门时要小心,以免被测介质直接冲击、损坏传感器膜片;须保持管路畅通,避免管道中的沉积物弹出并损坏传感器膜片。