壓差變送器工作原理與故障診斷

2021-03-03 20:27:29 字數 2409 閱讀 9062

壓力變送器工作原理

壓力變送器被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室,作用在δ元件(即敏感元件)的兩側隔離膜片上,通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成乙個電容器。

當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通過振盪和解調環節,轉換成與壓力成正比的訊號。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同,所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。

a/d轉換器將解調器的電流轉換成數碼訊號,其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外,它進行感測器線性化。

重置測量範圍。工程單位換算、阻尼、開方,,感測器微調等運算,以及診斷和數字通訊。

本微處理器中有16位元組程式的ram,並有三個16位計數器,其中之一執行a /d轉換。

d/a轉換器把微處理器來的並經校正過的數碼訊號微調資料,這些資料可用變送器軟體修改。資料貯存在eeprom內,即使斷電也儲存完整。

數字通訊線路為變送器提供乙個與外部裝置(如275型智慧型通訊器或採用hart協議的控制系統)的連線介面。此線路檢測疊加在4-20ma訊號的數碼訊號,並通過迴路傳送所需資訊。通訊的型別為移頻鍵控fsk技術並依據beii202標準。

差壓變送器中的是工業實踐中最為常用的一種重量變送器,其廣泛應用於各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智慧型建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、工具機、管道等眾多行業,下面就簡單介紹一些常用差壓變送器原理及其應用。

應變片差壓變送器原理以及應用

力學變送器的種類繁多,如電阻應變片差壓變送器、半導體應變片差壓變送器、壓阻式差壓變送器、電感式差壓變送器、電容式差壓變送器、諧振式差壓變送器及電容式加速度感測器等。但應用最為廣泛的是壓阻式差壓變送器,它具有極低的**和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類感測器。

在了解壓阻式力感測器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電訊號的敏感器件。它是壓阻式應變變送器的主要組成部分之一。

電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發生改變,從而使加在電阻上的電壓發生變化。

這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,並通過後續的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常是a/d轉換和cpu)顯示或執行機構。

金屬電阻應變片的內部結構

如圖1所示,是電阻應變片的結構示意圖,它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。根據不同的用途,電阻應變片的阻值可以由設計者設計,但電阻的取值範圍應注意:阻值太小,所需的驅動電流太大,同時應變片的發熱致使本身的溫度過高,不同的環境中使用,使應變片的阻值變化太大,輸出零點漂移明顯,調零電路過於複雜。

而電阻太大,阻抗太高,抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。

電阻應變片的工作原理

金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象,俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表示:

r=ρ*l/s

式中:ρ——金屬導體的電阻率(ω·cm2/m)

s——導體的截面積(cm2)

l——導體的長度(m)

我們以金屬絲應變電阻為例,當金屬絲受外力作用時,其長度和截面積都會發生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會發生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時,其長度增加,而截面積減少,電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時,長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),即可獲得應變金屬絲的應變情

陶瓷差壓變送器原理及應用

抗腐蝕的陶瓷差壓變送器沒有液體的傳遞,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連線成乙個惠斯通電橋(閉橋),由於壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產生乙個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓訊號,標準的訊號根據壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.

3 mv/v等,可以和應變式感測器相相容。通過雷射標定,感測器具有很高的溫度穩定性和時間穩定性,變送器自帶溫度補償0~70℃,並可以和絕大多數介質直接接觸。

陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗衝擊和振動的材料。陶瓷的熱穩定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度範圍高達-40~135℃,而且具有測量的高精度、高穩定性。電氣絕緣程度》2kv,輸出訊號強,長期穩定性好。

高特性,低**的陶瓷變送器將是差壓變送器的發展方向,在歐美國家有全面替代其它型別感測器的趨勢,在中國也越來越多的使用者使用陶瓷感測器替代擴散矽差壓變送器。

擴散矽差壓變送器原理及應用

工作原理

被測介質的壓力直接作用於變送器的膜片上(不鏽鋼或陶瓷),使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使感測器的電阻值發生變化,和用電子線路檢測這一變化,並轉換輸出乙個對應於這一壓力的標準測量訊號。

差壓變送器工作原理及故障診斷

江蘇華儀測控技術 生產的差壓變送器用於壓力壓差流量的測量,得到了非常廣泛應用,在自動控制系統中發揮重要的作用。1 差壓變送器的工作原理 來自雙側導壓管的差壓直接作用於變送器感測器雙側隔離膜片上,通過膜片內的密封液傳導至測量元件上,測量元件將測得的差壓訊號轉換為與之對應的電訊號傳遞給轉換器,經過放大等...

差壓變送器工作原理及故障分析

差壓變送器工作原理 來自雙側導壓管的差壓直接作用於變送器感測器雙側隔離膜片上,通過膜片內的密封液傳導至測量元件上,測量元件將測得的差壓訊號轉換為與之對應的電訊號傳遞給轉換器,經過放大等處理變為標準電訊號輸出。差壓變送器的幾種應用測量方式 1 與節流元件相結合,利用節流元件的前後產生的差壓值測量液體流...

差壓變送器的工作原理

1引言在工業自動化生產中,差壓變送器用於壓力壓差流量的測量,得到了非常廣泛應用,在自動控制系統中發揮重要的作用。隨著石化 鋼鐵 造紙 食品 醫藥企業自動化水平的不斷提高,差壓變送器的應用範圍越來越廣泛,生產中遇到的問題也越來越多,加之安裝 使用 維護員的水平差異,使得出現的問題不能迅速解決,一定程度...