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压力变送器工作原理、选型手册、安装注意事项、保养方法分析
发布时间:2021-06-07   点击次数:98次

压力变送器在工业中应用非常多,在电气设备中压力变送器起着类似于传感器的功能,可以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——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——主要性能

 

1、使用被测介质广泛,可测油、水及与316不锈钢和304不锈钢兼容的糊状物,具有一定的防腐能力;

 

2、高准确度、高稳定性、选用进口原装传感器,线性好,温度稳定性高;

 

3、体积小、重量轻、安装、调试、使用方便;

 

4、不锈钢全封闭外壳,防水好;

 

5、压力传感器直接感测被测液位压力,不受介质起泡、沉积的影响。

 

压力变送器——主要优点

 

1、压力变送器具有工作可靠、性能稳定等特点;

 

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;

 

44-20mA DC二线制信号传送,抗干扰能力强,传输距离远;

 

5LEDLCD、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。

 

压力变送器——选型规则

 

1.根据要测量压力的类型

 

压力类型主要有表压、绝压、差压等。表压是指以大气为基准,小于或大于大气压的压力;绝压是指以绝对压力零位为基准,高于绝对压力;差压是指两个压力之间的差值。

 

2.根据被测压力量程

 

一般情况下,按实际测量压力为测量范围的80%选取。

 

要考虑系统的最大压力。一般来说,压力变送器器压力范围最大值应该达到系统最大压力值的15倍。一些水压和过程控制,有压力尖峰或者连续的脉冲。这些尖峰可能会达到最大压力的5倍甚至10倍,可能造成变送器的损坏。连续的高压脉冲,接近或者超过变送器的最大额定压力,会缩短变送器的实用寿命。但提高变送器额定压力会牺牲变送器的分辨率。可以在系统中使用缓冲器来减弱尖峰,这会降低传感器的响应速度。

 

压力变送器一般设计成能在2亿个周期中承受最大压力而不会降低性能。在选择变送器时可在系统性能与变送器寿命之间找到一个折中的解决方案。

 

3.根据被测介质

 

按测量介质的不同,可分为干燥气体、气体液体、强腐蚀性液体、黏稠液体、高温气体液体等,根据不同的介质正确选型,有利于延长变送器的使用寿命。

 

4.根据系统的最大过载

 

系统的最大过载应小于变送器的过载保护极限,否则会影响变送器的使用寿命甚至损坏变送器。通常压力变送器的安全过载压力为满量程的2倍。

 

5.根据需要的准确度等级

 

变送器的测量误差按准确度等级进行划分,不同的准确度对应不同的基本误差限(以满量程输出的百分数表示)。实际应用中,根据测量误差的控制要求并本着使用经济的原则进行选择。

 

6.根据系统工作温度范围

 

测量介质温度应处于变送器工作温度范围内,如超温使用,将会产生较大的测量误差并影响变送器的使用寿命;在压力变送器的生产过程中,会对温度影响进行测量和补偿,以确保其受温度影响产生的测量误差处于准确度等级要求的范围内。在温度较高的场合,可以考虑选择高温型压力变送器或采取安装冷凝管、散热器等辅助降温措施。

 

 

7.根据测量介质与接触材质的兼容性

 

在某些测量场合,测量介质具有腐蚀性,此时需选用与测量介质兼容的材料或进行特殊的工艺处理,确保变送器不被损坏。

 

8.根据压力接口形式

 

通常以螺纹连接(M20&TImes;15)为标准接口形式。

 

9.根据供电电源和输出信号

 

通常压力变送器采用直流电源供电,提供多种输出信号选择,包括420mADC;、05VDC15VDC010mADC等,可以有232485数字输出。

 

10.根据现场工作环境情况及其他

 

是否存在振动及电磁干扰等,选型时应提供相关信息,以便采取相应处理。在选型时,其他如电气连接方式等也可以根据具体情况予以考虑。

 

压力变送器——安装规范及注意事项

 

压力变送器在安装时需要注意的八个方面:

 

1、 安装压力变送器时要按照正确的连接线图来正确连接。

 

2、 在安装使用压力变送器时需要对压力变送器进行检测,进行计量检定,以防止压力变送器在运输途中损坏或震动,以破坏测量的准确度。

 

3、 压力变送器应垂直于水平面安装;

 

4、压力变送器测定点与压力变送器安装处在同一水平位置。

 

5、为保证压力变送器不受震动的影响应加装减振装置及固定装置。

 

6、为保证压力变送器不受被测介质高温的影响,应加装充满液体的弯管装置。

 

7、保证密封性,不应有泄漏现象出现,尤其是易燃易爆气体介质和有毒有害介质。

 

8、注意保护变送器引出电缆。在工业现场使用时,建议使用金属管保护或者架空。

 

压力变送器——和压力表的区别

 

压力表的原理是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。压力表的优点是:结构简单,使用方便,显示直观,可任意安装在各种管路中;压力表的缺点是测量精度不高。

 

压力变送器是利用电子感应元件将压力信号转变成标准的模拟信号或者数字信号,具有比较高的精度,能够方便的采集到或者传输到仪表、计算机系统、PLC等。使用压力变送器时需要供电并配备显示仪表或者信号采集设备。

 

压力表与压力变送器的区别在于:

 

1.压力表一般直接装在管道中,直接读取管道的压力

 

2.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、湿土等压力信号转变为电流或者电压信号,这些电流或者电压喜好将提供给记录仪、调节器、报警器等仪表,从而达到测量、记录和调节的作用。

 

压力变送器——平时该怎么保养

 

1、仔细清洁:在使用钢丝刷或者特殊化合物对挤出机机筒进行清洁前,应该将所有的传感器都拆卸下来。因为这两种清洁方式都可能会造成传感器的震动膜受损。当机筒被加热时,也应该将传感器拆卸下来并使用不会产生磨损的软布来擦拭其顶部,同时传感器的孔洞也需要用清洁的钻孔机和导套清理干净。

 

2、保持干燥:尽管传感器的电路设计能够经受苛刻的挤出加工环境,但是多数传感器也不能绝对防水,在潮湿的环境下也不利于正常运行。因此,需要保证挤出机机筒的水冷装置中的水不会渗漏,否则会对传感器造成不利影响。如果传感器不得不暴露在水中或潮湿的环境下,就要选择具有极强防水性的特殊传感器。

 

3、选择恰当的位置:当压力传感器的安装位置太靠近生产线的上游时,未熔融的物料可能会磨损传感器的顶部;如果传感器被安装在太靠后的位置,在传感器和螺杆行程之间可能会产生熔融物料的停滞区,熔料在那里有可能产生降解,压力信号也可能传递失真;如果传感器过于深入机筒,螺杆有可能在旋转过程中触碰到传感器的顶部而造成其损坏。一般来说,传感器可以位于滤网前面的机筒上、熔体泵的前后或者模具中。

 

4、保持安装孔的清洁:保持安装孔的清洁并防止熔料堵塞对保证设备的正常运行来说十分重要。在挤出机被清洁之前,所有的压力传感器都应该从机筒上拆除以避免损坏。在拆除传感器时,熔料有可能流入到安装孔中并硬化,如果这些残余的熔料没有被去除,当再次安装传感器时就可能造成其顶部受损。清洁工具包能够将这些熔料残余物去除。然而,重复的清洁过程有可能加深安装孔对传感器造成的损坏。如果这种情况发生,就应当采取措施来升高传感器在安装孔中的位置。

 

 

 

 

 

 

(来源:网络,版权归原作者)

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