壓力變送器是一種將壓力轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)信號(hào)或電動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備。它能將測(cè)壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)(如4~20mADC等),以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過程調(diào)節(jié)。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4-20mA電流信號(hào)或者1-5V電壓信號(hào)。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4-20mA電流信號(hào)。
西安華恒儀表制造有限公司是高穩(wěn)定性低溫度漂移壓力變送器生產(chǎn)廠,積累了大量壓力變送器應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),正確選用壓力變送器關(guān)系到變送器能否長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定工作。模擬壓力變送器/差壓變送器可以依據(jù)以下原則選型。
1、壓力變送器要測(cè)量什么樣的壓力
先確定系統(tǒng)中測(cè)量壓力的zui大值,一般而言,需要選擇一個(gè)具有比zui大量程還要大1.5倍左右量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中,尤其是水壓測(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,持續(xù)的高壓力值或稍微超出壓力變送器的標(biāo)定zui大值會(huì)縮短傳感器的壽命,從而容易造成變送器精度下降。為克服過高壓力帶來的不利影響,于是,可以用一個(gè)緩沖器來降低壓力毛刺,但這樣也降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇壓力變送器時(shí),應(yīng)充分考慮變送器壓力范圍、精度與壓力變送器穩(wěn)定性。
2、什么樣的壓力介質(zhì)
變送器選型需要考慮壓力變送器所測(cè)量的介質(zhì),黏性液體、泥漿容易堵塞壓力接口,溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)破壞變送器中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料,一般壓力變送器接觸介質(zhì)部分材質(zhì)采用的時(shí)316不銹鋼。如果被測(cè)量介質(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于該介質(zhì)壓力測(cè)量;如果被測(cè)量的介質(zhì)對(duì)316不銹鋼有腐蝕性,那么選擇的變送器就要采用化學(xué)密封,這樣不但可以測(cè)量介質(zhì)壓力,也可以有效阻止介質(zhì)于變送器的接液部分的接觸,從而起到保護(hù)壓力變送器的作用,可延長(zhǎng)壓力變送器的壽命。變送器觸液材質(zhì)選用可參閱《壓力變送器測(cè)量腐蝕介質(zhì)如何選用耐腐蝕變送器膜片材質(zhì)》技術(shù)資料。
3、變送器需要多大的精度
變送器精度越高,價(jià)格也就越高。每一種電子式測(cè)量計(jì)都會(huì)有精度誤差,但各個(gè)國家所標(biāo)的精度等級(jí)不一樣。如中國和美國等國家標(biāo)的精度是傳感器在線性zui好的部分,也就是通常所說的測(cè)量范圍的10%-90%之間的精度;而歐洲標(biāo)的精度則是線性zui不好的部分,也就是通常所說0%-10%以及90-100%之間的精度。如歐洲標(biāo)的精度為1%,則在中國標(biāo)的精度為0.5%。
4、變送器的溫度范圍
通常一個(gè)壓力變送器會(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U2僮鳒囟确秶侵缸兯推髟诠ぷ鳡顟B(tài)下不被破壞的溫度范圍,在出嘔出正常溫度范圍時(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,壓力變送器肯定能達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。
5、需要等到怎樣的輸出信號(hào)
選擇怎樣的的輸出(mV、V、mA及頻率數(shù)字輸出)取決于多種因素,包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示儀表間的距離,是否存在噪聲及其他電子干擾信號(hào)、是否需要放大器、放大器位置等。對(duì)于許多變送器和控制器間距離較短的設(shè)備,采用4-20mA輸出的壓力變送器是為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法,如果需要將輸出信號(hào)放大,zui好采用mA級(jí)輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標(biāo)要很高的環(huán)境中,除了注意選擇mA或頻率輸出外,還要考慮特殊的保護(hù)或過濾器(目前由于各種采集的需要,在我國市場(chǎng)上壓力變送器的輸出信號(hào)有很多種,主要有4-20mA、0-20mA、0-10V、0-5V等,但是比較常用的是4-20mA和0-5V兩種。在上面列舉的這些輸出信號(hào)種,只有4-20mA為兩線制,其他的均為四線制)。
6、選擇怎樣的勵(lì)磁電壓
變送器輸出信號(hào)類型決定選擇怎樣的勵(lì)磁電壓。許多放大變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置,因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是定量配置,需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓。因此,工作電壓決定是否采用有電壓調(diào)節(jié)裝置的傳感器,選擇變送器時(shí)需要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價(jià)。
7、是否需要具備互換性的變送器
確定所需要的變送器是否能適應(yīng)多個(gè)使用系統(tǒng)。一般來講,這點(diǎn)很重要,如果產(chǎn)品具有良好互換性,那么即使改變所用的變送器,也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效果。
8、變送器超時(shí)工作后需要保持穩(wěn)定性
大部分變送器在經(jīng)過超時(shí)工作后會(huì)產(chǎn)生漂移,因此很有必要在購買前了解壓力變送器穩(wěn)定性,羅斯蒙特變送器、橫河EJA變送器在產(chǎn)品穩(wěn)定性能方面得到國內(nèi)使用者廣泛認(rèn)可,華恒儀表單晶硅變送器在精度、穩(wěn)定性和低溫度漂移方面取得突破,在國產(chǎn)高性價(jià)比變送器中占有一席之地。
9、壓力變送器的封裝
變送器的封裝,往往zui容易福略它的安裝支架,然而這一點(diǎn)在以后使用中會(huì)逐漸暴露出其缺點(diǎn)。在選購壓力變送器時(shí)一定要考慮到將來變送器的工作環(huán)境、濕度、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、在變送器與其他電子設(shè)備間采用怎樣的連接
變送器與其他電子設(shè)備之間的連接包括是否采用短距離連接,若是采用長(zhǎng)距離連接,是否需要采用一個(gè)連接器。
11、其他
確定上面的一些參數(shù)之后還要確認(rèn)壓力變送器的國產(chǎn)連接接口(通常選擇M20×1.5電氣接口尺寸)及壓力變送器供電電壓(通常選擇DC24V供電電壓);如果在特殊的場(chǎng)合下使用還要考慮防爆及防護(hù)等級(jí)。
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