壓力和差壓變送器介紹

2021-03-04 01:08:50 字數 2319 閱讀 7091

一、差壓變送器原理

壓力和差壓變送器作為過程控制系統的檢測變換部分,將液體、氣體或蒸汽的差壓(壓力)、流量、液位等工藝引數轉換成統一的標準訊號(如dc4ma~20ma 電流),作為顯示儀表、運算器和調節器的輸入訊號,以實現生產過程的連續檢測和自動控制。

差動電容式壓力變送器由測量部分和轉換放大電路組成,如圖1所示。

圖1 測量轉換電路

圖2 差動電容結構

差動電容式壓力變送器的測量部分常採用差動電容結構,如圖2所示。中心可動極板與兩側固定極板構成兩個平面型電容hc 和lc 。可動極板與兩側固定極板形成兩個感壓腔室,介質壓力是通過兩個腔室中的填充液作用到中心可動極板。

一般採用矽油等理想液體作為填充液,被測介質大多為氣體或液體。隔離膜片的作用既傳遞壓力,又避免電容極板受損。

當正負壓力(差壓)由正負壓導壓口加到膜盒兩邊的隔離膜片上時,通過腔室內矽油液體傳遞到中心測量膜片上,中心感壓膜片產生位移,使可動極板和左右兩個極板之間的間距不相對,形成差動電容,若不考慮邊緣電場影響,該差動電容可看作平板電容。差動電容的相對變化值與被測壓力成正比,與填充液的介電常數無關,從原理上消除了介電常數的變化給測量帶來的誤差。

二、 測量結構與連線

差壓變送器與其他元件的安裝示意圖如圖3所示。

圖3 測量安裝示意圖

1 三閥組

三閥組由閥體、二個截止閥及乙個平衡閥組成。三閥組可配接:3051、3095、1151、eja、fx-2、fcx-a/c及霍尼韋爾st3000系列等變送器。圖4為三閥組。

a) 三閥組

b) 三閥組與引壓管連線

圖4 三閥組及與引壓管連線

2. 表壓壓力變送器的方向

低壓側壓力口(大氣壓參考端)位於表壓壓力變送器的脖頸處,在電子外殼的後面。此壓力口的通道位於外殼和壓力感測器之間,在變送器上360°環繞。保持通道的暢通,包括但不限於由於安裝變送器時產生的噴漆,灰塵和潤滑脂,以至於保證過程通暢。

圖5為低壓側壓力口。

圖5 低壓側壓力口

3. 變送器接線

(1) 拆下標記「field terminals」電子外殼。

(2)將正極導線接到「pwr/***n」接線端子上,負極導線接到「-」接線端子上。注意不得將帶電訊號線與測試端子(test)相連,因通電將損壞測試線路中的測試二極體。應使用遮蔽的雙絞線以獲得最佳的測量效果,為了保證正確通訊,應使用24awg或更高的電纜線。

(3)用導管塞將變送器殼體上未使用的導管介面密封。

(4)重新擰上錶蓋。

三、差壓變送器的安裝要求

⑴ 將彎管感測器外側(正壓則)引壓管匯入三閥組接至差壓變送器的正壓室,將彎管感測器內側(負壓側)引壓管匯入三閥組接至差壓變送器的負壓室

⑵ 差壓變送器在工藝管道上的安裝位置與被測介質有關,為了獲得較好的安裝效果,應注意考慮下面情況

a 防止變送器與腐蝕性或過熱的被測介質直接接觸

b 防止渣滓在引壓管內沉積,堵塞

c正負壓兩側引壓管的長度應盡量相同

d正負壓兩側引壓管內的液柱壓頭應保持平衡

e引壓管安裝在溫度梯度和溫度波動最小的地方

⑶ 測量液體流量時,差壓變送器應安裝在被測管道的旁邊或下面,以便氣泡排入管道中

⑷ 測量氣體流量時,差壓變送器應安裝在被測管道的旁邊或上面,以便積聚的液體容易流入管道中

⑸ 測量蒸汽流量時,差壓變送器應安裝在被測管道的下面,以便冷凝水能充滿在引壓管中。

應特別注意,測量蒸汽或其它高溫介質時,要防止差壓變送器接觸介質的溫度超過變送器使用的極限溫度。

四、 投入操作順序和零點校驗

一體化三閥組與差壓變送器投入執行時的操作程式: 首先,開啟差壓變送器上兩個排汙閥,而後開啟平衡閥,再慢慢開啟二個截止閥,將導壓管內的空氣或汙物排除掉,關閉二個排汙閥,再關閉平衡閥,變送器即可投入執行。

差壓變送器零點**校驗操作程式:先開啟平衡閥,關閉二個截止閥,即可對變送器進行零點校驗。三閥組的調整狀態如圖6所示。

以羅斯蒙特3051型差壓變送器為例介紹差壓變送器的調零。鬆開電子殼體上防爆牌的螺釘,旋轉防爆牌,露出零點調節按鈕。(注意,有兩個按鈕,乙個為零點調節按鈕 (zero),另乙個為恢復預設設定按鈕(span),注意選擇零點調節按鈕。

給變送器加壓,壓力值等於4ma輸出對應的壓力值。按下零點調節按鈕2秒鐘,檢查輸出是否變成4ma。帶有表頭的變送器會顯示「zero pass」。

圖6 調零時三閥組狀態

注:差壓變送器調零注意事項:

1 零位調整螺釘和量程調整螺釘切勿搞婚、搞錯。安裝現場切勿進行差壓變送器的量程調整;

2 變送器調零時正負壓室及兩側引壓管溫度必須相同,如果兩側有溫差則調整的零點會隨時間產生漂移;

3 若在現場用變送器進行正、負遷移補償,則應在投運運狀態下做零位調整。若遷移量過大,則不能再差壓變送器上進行遷移補償。

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