壓力變送器原理
當(dāng)壓力信號(hào)作用于傳感器時(shí),壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)差分放大和輸出放大器放大,經(jīng)V/A電壓電流轉(zhuǎn)換成與被測(cè)介質(zhì)(液體)的液位壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào)。小巧型壓力變送器的工作原理:現(xiàn)場(chǎng)顯示小巧型壓力變送器利用單晶硅的壓阻效應(yīng),以單晶硅為基體,按特定晶向,用的微機(jī)械加工技術(shù)形成彈性元件,在其適當(dāng)位置用集成電路工藝形成四個(gè)等值應(yīng)變電阻,組成惠斯登電橋,對(duì)電橋施加一恒定電壓(流),當(dāng)有壓力(差壓)作用到彈性元件時(shí),使其輸出與對(duì)應(yīng)于所加壓力成比例的電壓信號(hào),經(jīng)過(guò)電子線路把電壓信號(hào)放大轉(zhuǎn)換成三線制的0-5V輸出。

壓力變送器的主要作用把壓力信號(hào)傳到電子設(shè)備,進(jìn)而在計(jì)算機(jī)顯示壓力其原理大致是:將水壓這種壓力的力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流(4-20mA)這樣的電子信號(hào)壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系,一般是正比關(guān)系。所以,變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大由此得出一個(gè)壓力和電壓或電流的關(guān)系式壓力變送器的被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室,低壓室壓力采用大氣壓或真空,作用在δ元(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上,通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。
壓力變送器感受壓力的電器元件一般為電阻應(yīng)變片,電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的壓力轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的器件。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的黏合劑緊密地粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。

1.根據(jù)要測(cè)量壓力的類型
壓力類型主要有表壓、絕壓、差壓等。表壓是指以大氣為基準(zhǔn),小于或大于大氣壓的壓力;絕壓是指以壓力零位為基準(zhǔn),高于壓力;差壓是指兩個(gè)壓力之間的差值。
2.根據(jù)被測(cè)壓力量程
一般情況下,按實(shí)際測(cè)量壓力為測(cè)量范圍的80%選取。
要考慮系統(tǒng)的壓力。一般來(lái)說(shuō),壓力變送器器壓力范圍值應(yīng)該達(dá)到系統(tǒng)壓力值的1.5倍。一些水壓和過(guò)程控制,有壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會(huì)達(dá)到“”壓力的5倍甚至10倍,可能造成變送器的損壞。連續(xù)的高壓脈沖,接近或者超過(guò)變送器的額定壓力,會(huì)縮短變送器的實(shí)用周期。但提高變送器額定壓力會(huì)犧牲變送器的分辨率??梢栽谙到y(tǒng)中使用緩沖器來(lái)減弱尖峰,這會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。
壓力變送器一般設(shè)計(jì)成能在2億個(gè)周期中承受壓力而不會(huì)降低性能。在選擇變送器時(shí)可在系統(tǒng)性能與變送器周期之間找到一個(gè)折中的解決方案。
3.根據(jù)被測(cè)介質(zhì)
按測(cè)量介質(zhì)的不同,可分為干燥氣體、氣體液體、強(qiáng)腐蝕性液體、黏稠液體、高溫氣體液體等,根據(jù)不同的介質(zhì)正確選型,有利于延長(zhǎng)變送器的使用周期。
4.根據(jù)系統(tǒng)的過(guò)載
系統(tǒng)的過(guò)載應(yīng)小于變送器的過(guò)載保護(hù)極限,否則會(huì)影響變送器的使用周期甚至損壞變送器。通常壓力變送器的安全過(guò)載壓力為滿量程的2倍。
5.根據(jù)需要的準(zhǔn)確度等級(jí)
變送器的測(cè)量誤差按準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行劃分,不同的準(zhǔn)確度對(duì)應(yīng)不同的基本誤差限(以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示)。實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)測(cè)量誤差的控制要求并本著使用經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行選擇。
6.根據(jù)系統(tǒng)工作溫度范圍
測(cè)量介質(zhì)溫度應(yīng)處于變送器工作溫度范圍內(nèi),如超溫使用,將會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差并影響變送器的使用周期;在壓力變送器的生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)對(duì)溫度影響進(jìn)行測(cè)量和補(bǔ)償,以確保其受溫度影響產(chǎn)生的測(cè)量誤差處于準(zhǔn)確度等級(jí)要求的范圍內(nèi)。在溫度較高的場(chǎng)合,可以考慮選擇高溫型壓力變送器或采取安裝冷凝管、散熱器等輔助降溫措施。
7.根據(jù)測(cè)量介質(zhì)與接觸材質(zhì)的兼容性
在某些測(cè)量場(chǎng)合,測(cè)量介質(zhì)具有腐蝕性,此時(shí)需選用與測(cè)量介質(zhì)兼容的材料或進(jìn)行特殊的工藝處理,確保變送器不被損壞。
8.根據(jù)壓力接口形式
通常以螺紋連接(M20×1.5)為標(biāo)準(zhǔn)接口形式。
9.根據(jù)供電電源和輸出信號(hào)
通常壓力變送器采用直流電源供電,提供多種輸出信號(hào)選擇,包括4~20mA.DC;、0~5V.DC、1~5V.DC、0~10mA.DC等,可以有232或485數(shù)字輸出。
10.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境情況及其他
是否存在振動(dòng)及電磁干擾等,選型時(shí)應(yīng)提供相關(guān)信息,以便采取相應(yīng)處理。在選型時(shí),其他如電氣連接方式等也可以根據(jù)具體情況予以考慮。


天津 擴(kuò)散硅工業(yè)型壓力變送器 廠家津制
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