压力变送器是我们化工仪表行业最长用的一种仪表,了解掌握压力变送器,就掌握了很重要的一部分,在工作中我们会更加得心应手,那么究竟压力变送器是什么?如何安装维护?如何及时处理出现的故障?如何调整它的零点?常见的压力变送器有哪几种?都有什么特点?本文将一一进行讲解。
压力变送器:
压力变送器(pressuretransmitter)是指以输出为标准信号的压力传感器,是一种接受压力变量按比例转换为标准输出信号的仪表。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。
基本介绍
压力变送器适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。
压力变送器是用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将压力信号转变成4~20mA DC信号输出。
压力变送器主要有电容式压力变送器和扩散硅压力变送器,陶瓷压力变送器,应变式压力变送器等。压力变送器根据测压范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~35MPa)和微差压变送器(0~1.5kPa),负压变送器三种。
压力变送器的主要作用把压力信号传到电子设备,进而在计算机显示压力其原理大致是:将水压这种压力的力学信号转变成电流(4-20mA)这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系,一般是正比关系。所以,变送器输出的电压或电流随压力增大而增大由此得出一个压力和电压或电流的关系式压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室,低压室压力采用大气压或真空,作用在δ元(即敏感元件)的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。
压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节。
发展历史
压力变送器是许多工业设备中用以控制工业过程和压力变化的重要原件。
压力变送器的发展大体经历了四个阶段:
1、早期压力变送器采用大位移式工作原理,如曾大量生产的水银浮子式差压计及膜盒式差压变送器,这些变送器精度低且笨重。
2、20世纪50年代有了精度稍高的力平衡式差压变送器,但反馈力小,结构复杂,可靠性、稳定性和抗振性均较差。
3、70年代中期,随着新工艺、新材料、新技术的出现,尤其是电子技术的迅猛发展出现体积小巧、结构简单的位移式变送器。
4、90年代科学技术迅猛发展,这些变送器测量精度高而且逐渐向智能化发展数字信号传输更有利于数据采集。
压力变送器发展至今已有电容式变送器、扩散硅压阻式变送器、差动电感式变送器和陶瓷电容式变送器等不同类型。
20世纪90年代,现场总线技术迅速崛起,工业过程控制系统逐渐向具有双向通信和智能仪表控制的现场总线控制系统方向发展。从而产生了新一代的智能压力变送器。它们的主要特点如下。
1、自补偿功能如非线性、温度误差、响应时间、噪声和交叉感应等。
2、自诊断功能如在接通电源时进行自检,在工作中实现运行检查。
3、微处理器和基本传感器之间具有双向通信的功能构成闭环工作系统。
4、信息存储和记忆功能。
5、数字量输出。
基于上述功能,智能压力变送器的精度、稳定性、重复性和可靠性都得到提高和改善。其双向通信能力实现了计算机软件控制及远程设定量程等状态。
智能型压力变送器主要分为带协HART协议的和带482或RS232接口的两种类型。带HART协议的智能压力变送器是在模拟信号上迭加一个专用频率信号,实现模拟和数字同时进行通信。带RS232或485口的智能压力变送器内部将模拟信号A/D转换通过微处理器计算由D/A输出。
当今世界各国压力变送器的研究领域十分广泛,几乎渗透到了各个行业,但归纳起来主要有以下几个趋势:
1、智能化:由于集成化的出现,在集成电路中可添加一些微处理器,使得变送器具有自动补偿、通讯、自诊断、逻辑判断等功能。
2、集成化:压力变送器已经越来越多的与其它测量用变送器集成以形成测量和控制系统。集成系统在过程控制和工厂自动化中可提高操作速度和效率。
3、小型化:市场对小型压力变送器的需求越来越大,这种小型变送器可以工作在极端恶劣的环境下,并且只需要很少的保养和维护,对周围的环境影响也很小,可以放置在人体的各个重要器官中收集资料,不影响人的正常生活。
4、标准化:变送器的设计与制造已经形成了一定的行业标准。
5、广泛化:压力变送器的另一个发展趋势是正从机械行业向其它领域扩展,例如:汽车元件、医疗仪器和能源环境控制系统。
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;
4、4-20mA DC二线制信号传送,抗干扰能力强,传输距离远;
5、LED、LCD、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。
主要分类
2、防爆压力变送器
3、差压变送器
4、中、高温压力变送器
5、远传压力变送器
当压力直接作用在测量膜片的表面,使膜片产生微小的形变,测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,然后采用专用芯片将这个电压信号转换为工业标准的4-20mA电流信号或者1-5V电压信号。由于测量膜片采用标准话集成电路,内部包含线性及温度补偿电路,所以可以做到高精度和高稳定性,变送电路采用专用的两线制芯片,可以保证输出两线制4-20mA电流信号。
主要性能
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。
选型规则
1、变送器要测量什么样的压力:先确定系统中要确认测量
压力的最大值,一般而言,需要选择一个具有比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。这主要是在很多系统,特别是水压测量和加工处理中,有峰值和持续不规则的上下波动,这种瞬间的峰值能破坏压力传感器,然而,由于这样做会精度下降。于是,可以用一个缓冲器来降低压力毛刺,但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时,要充分考虑压力范围,精度与其稳定性。
2、什么样的压力介质。
要考虑的是压力变送器所测量的介质,黏性液体、泥浆会堵上压力接口,溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送器中与这些介质直接接触的材料。一般的压力变送器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢,如果介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力变送器都适合对介质压力的测量;如果介质对316不锈钢有腐蚀性,那么就要采用化学密封,这样不但起到可以测量介质的压力,也可以有效的阻止介质与压力变送器的接液部分的接触,从而起到保护压力变送器,延长了压力变送器的寿命.
3、变送器需要多大的精度。
决定精度的有:非线性、迟滞性、非重复性、温度、零点偏置刻度、温度的影响,精度越高,价格也就越高。每一种电子式的测量计都会有精度误差,但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的。
4、变送器的温度范围。
通常一个变送器会标定两个温度范围,即正常操作的温度范围和温度可补偿的范围。正常操作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围,在超出
温度补范围时,可能会达不到其应用的性能指标。温度补偿范围是一个比操作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作,变送器肯定会达到其应有的性能指标。温度变从两方面影响着其输出,一是零点漂移;二是影响满量程输出。如:满量程的+/-X%/℃,读数的+/-X%/℃,在超出温度范围时满量程的+/-X%,在温度补偿范围内时读数的+/-X%,如果没有这些参数,会导至在使用中的不确定性。变送器输出的变化到度是由压力变化引起的,还是由温度变化引起的。
5、需要得到怎样的输出信号:mV、V、mA及频率输出数字输出。
选择怎样的输出取决于多种因素,包括变送器与系统控制器或显示器间的距离,是否存在“噪声”或其他电子干扰信号。是否需要放大器,放大器的位置等。对于许多变送器和控制器间距离较短的OEM设备,采用mA输出的变送器最为经济而有效的解决方法,如果需要将输出信号放大,最好采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输出或存在较强的电子干扰信号,最好采用mA级输出或频率输出。如果在RFI或EMI指标很高的环境中,除了要注意到要选择mA或频率输出外,还要考虑到特殊的保护或过滤器。
6、选择怎样的励磁电压:输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。
许多放大变送器有内置的电压调节装置,能够得到的一个工作电压决定是否采用带有调节器的传感器,选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。
7、是否需要具备互换性的变送器:确定所需的变送器是否能够适应多个使用系统。
一般来讲,这一点很重要。尤其是对于OEM产品,一旦将产品送到客户手中,那么客户用来校准的花销是相当大的。如果产品具有良好的互换性,那么即使是改变所用的变送器,也不会影响整个系统的效果。
8、变送器超时工作后需要保持稳定度。
大部分变送器在经过超时工作后会产生“漂移”,因此很有必要在购买前了解变送器的稳定度,这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。
9、变送器的封装。
变送器的封装,尤其往往容易忽略是它的机架,然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。在选购传送器传一定要考虑到将来变送器的工作环境,湿度如何,怎样安装变送器,会不会有强烈的撞击或振动等。
10、在变送器与其它电子设备间采用怎样的连接。
是否需要采用短距离连接,若是采用长距离连接,是否需要采用一个连接器。
安装说明
日常维护
1、检查安装孔的尺寸。
如果安装孔的尺寸不合适,传感器在安装过程中,其螺纹部分就很容易受到磨损。这不仅会影响设备的密封性能,而且使压力传感器不能充分发挥作用,甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损(螺纹工业标准1/2-20 UNF 2B),通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测,以做出适当的调整。
2、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。
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、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。
压力传感器使用过程应注意考虑下列情况:
1、防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触;
2、防止渣滓在导管内沉积;
3、测量液体压力时,取压口应开在流程管道侧面,以避免沉淀积渣;
4、测量气体压力时,取压口应开在流程管道顶端,并且变送器也应安装在流程管道上部,以便积累的液体容易注入流程管道中;
5、导压管应安装在温度波动小的地方;
6、测量蒸汽或其它高温介质时,需接加缓冲管(盘管)等冷凝器,不应使变送器的工作温度超过极限;
7、冬季发生冰冻时,安装在室外的变送器必需采取防冻措施,避免引压口内的液体因结冰体积膨胀,导至传感器损坏;
8、测量液体压力时,变送器的安装位置应避免液体的冲击(水锤现象),以免传感器过压损坏;
9、接线时,将电缆穿过防水接头(附件)或绕性管并拧紧密封螺帽,以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内。
常见故障分析及处理
1、压力上去变送器输出信号上不去。
此种情况,应先检查压力接口是否漏气或者被堵住,如正常。需检查接线方式,如接线正确无误。接下来检查电源,如电源正常。请查看传感器零位是否有输出,或者进行简单加压看输出是否有变化。有变化证明传感器没有损坏,如果无变化传感器确认损坏。出现这种情况的其他原因还可能是仪表损坏(如PLC量程设置问题等等)。
2、加压变送器输出不变化,再加压变送器输出突然变化,泄压变送器零位回不去。
产生此现象的原因有可能是压力传感器密封圈引起,在我们的客户使用中遇到过多次。一般是因为密封圈规格原因(太软或太厚),传感器拧紧时,密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器,加压时压力介质进不去,但是压力是很大时突然冲开密封圈,压力传感器受到压力而变化,而压力再次降低时,密封圈又回位堵住引压口,残存的压力释放不出,因此传感器零位又下不来。排除此原因的最佳方法是将传感器卸下,直接察看零位是否正常,如果正常更换合适的密封圈再试。
3、压力变送器输出信号不稳,故障原因如下:
(1)、因安装位置有振动致使传感器振动厉害
(2)、仪表或压力传感器抗干扰能力不强
(3)、压力源本身是一个不稳定的压力
(4)、传感器接线不牢
(5)、传感器故障
4、变送器接电无输出,故障原因如下:
(1)、接错线(需同时检查二次仪表和传感器)
(2)、电源无输出或电源不匹配
(3)、导线本身的断路或短路
(4)、仪表损坏或仪表不匹配
(5)、传感器损坏
5、变送器与指针式压力表对照偏差大,首先出现偏差是正常的现象,其次确认正常的偏差范围,确认正常误差范围的方法:
计算出压力表的误差值例如:压力表量程为30bar,精度1.5%,最小刻度为0.2bar正常的误差为:30bar*1.5%+0.2*0.5(视觉误差)=0.55bar
6、压力变送器测量,总是没有变化:
解决方法:出现这种情况的其他原因还可能是仪表损坏,或者整个系统的其他环节的问题。
7、传感器零位下不来:
解决方法:可以将变送器卸下,直接察看零位是否正常。
压力变送器调整零点方法
另一种是用BT200进行调整输出信号的调校。可使BT200显示参数(A10:OUTPUT%)。
A.使用 变送器 外调零螺钉
调节 变送器 外调零螺钉前,须确认以下几点。参数项“J20:EXTZEROADJ”显示“ENABLE”。用一字螺丝刀调节调零螺钉。顺时针调节输出增大,逆时针调节输出减小。调零数值精度可达到量程的0.01%。调零点变化大小由调节速度决定。因此,精调时应慢,粗调可加快。
B.使用BT200
通过BT200上的单键操作调零。检索“J10;ZEROADJ”参数项,按ENTER键两次。此时零点自动调至0%信号输出(4mADC)。确认所显示的参数值为“0.01%”,则按下ENTER键。
调零后,按下述步骤启动。
a.关闭平衡阀。
b.缓慢打开低压截止阀,使变送器处于运行状态。
c.检查运行状况
由于过程压力周期性变化,可能引起输出信号大幅度波动(振荡)。此时,可用BT200衰减输出信号的振荡。外接指示或内藏指示计也可检查振荡。
如需停机,按下列步骤停止变送器工作:
②关闭低压截止阀。
③打开平衡阀。
④关闭高压截止阀。
⑤关闭高、低侧引压阀。
常用压力变送器
1、罗斯蒙特压力变送器
罗斯蒙特压力变送器在工作的时候,高、低压侧的隔离膜片和灌充液将过程压力传递给灌充液,接着灌充液将压力传递到传感器中心的传感膜片上。传感膜片是一个张紧的弹性元件,其位移随所受压而变化(对于GP差压变送器,大气压如同施加在传感膜片的低压侧一样)。AP绝压变送器,低压侧始终保持一个参考压力。传感膜片的最大位移量为0.004英寸(0.1毫米),且位移量与压力成正比。两侧的电容极板检测传感膜片的位置。传感膜片和电容极板之间电容的差值被转换为相应的电流,电压或数字HART(高速可寻址远程发送器数据公路)输出信号。
2、E+H压力变送器
E+H压力变送器也叫压力传送器,用于检测流体的压力(实际上是压强),并且可以进行远程信号传送,信号传送到二次仪表或者计算机后进行压力控制或者监测的一种自动化控制前端元件,在工业控制领域有着非常广泛的应用。E+H压力变送器 体积小巧,灵敏度高,稳定性好,其特点主要体现在其敏感芯体上。顾名思义,压阻式变送器其原理是敏感芯体受压后产生电阻变化,再通过放大电路将电阻的变化转换为标准信号输出。
3、霍尼韦尔压力变送器
霍尼韦尔系列压力变送器包括绝压差压、表压、法兰式(液位)、毛细管远传法兰和多变最变送器,以及远传表头。该系列压力变送器的设计源于高性能压阻式传感器,同时集成了用于温压补偿的温度和峥压传感器。从设计、安装到运行再到维护,霍尼韦尔压力变送器在整个工厂生命周期内都发挥着其全部价值。更高的性能、模块化结构、高级显示表头,以及与Experion` PKS一起使用时具有的最佳集成功能,这些都保证了霍尼韦尔能够帮助其客户压缩项目成本和开车时间,避免计划外故障停车,提高产品质量,减少备件库存,缩短维修时间。
4、西门子压力变送器
西门子压力变送器是一种常用的压力变送器产品类型,与其他产品相比具有使用灵活、性能稳定、灵敏度高、测量精准等优点。西门子压力变送器以其稳定可靠的性能,一流的质量及简单方便的使用。除测量压力、差压、绝压等过程参数的基本品外,还包括法兰式液位变送器,带毛细管的远传差压变送器及远传压力变送器等远传变送器,此外,也提供相应的安装,调试及维护的配件,其中有各种阀组,转换接头及SIMATic PDM现场仪表管理软件等。
5、横河压力变送器
横河EJA差压变送器采用单晶硅谐振式传感器技术。单晶硅对于压力或温度的变化不存在滞后现象,是非常理想的材料。单晶硅谐振式传感器将过压、温度变化和静压影响降为最低,从而提供无与伦比的长期稳定性。
6、ABB 压力变送器
ABB压力变送器产品使用户能够轻松地获得合适的应用解决方案,实现高达0.025%的精度,进而提高工厂生产率。用户能够直接与仪器互动,无需卸下盖子,从而增加了安全性,更加节省了时间。通过采用 4键式 HMI(人机界面)驱动的导航方式,只需轻轻一按便可设置所有的基本参数。不再使用昂贵的手操器。外接非入侵式置零按钮及量程按钮能够安全快速地重新设置范围。外部写保护增强了对工艺的保护。
压力变送器是我们化工仪表行业最长用的一种仪表,了解掌握压力变送器,就掌握了很重要的一部分,在工作中我们会更加得心应手,那么究竟压力变送器是什么?如何安装维护?如何及时处理出现的故障?如何调整它的零点?常见的压力变送器有哪几种?都有什么特点?本文将一一进行讲解。
压力变送器:
压力变送器(pressuretransmitter)是指以输出为标准信号的压力传感器,是一种接受压力变量按比例转换为标准输出信号的仪表。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。
基本介绍
压力变送器适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。
压力变送器是用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将压力信号转变成4~20mA DC信号输出。
压力变送器主要有电容式压力变送器和扩散硅压力变送器,陶瓷压力变送器,应变式压力变送器等。压力变送器根据测压范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~35MPa)和微差压变送器(0~1.5kPa),负压变送器三种。
压力变送器的主要作用把压力信号传到电子设备,进而在计算机显示压力其原理大致是:将水压这种压力的力学信号转变成电流(4-20mA)这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系,一般是正比关系。所以,变送器输出的电压或电流随压力增大而增大由此得出一个压力和电压或电流的关系式压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室,低压室压力采用大气压或真空,作用在δ元(即敏感元件)的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。
压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节。
发展历史
压力变送器是许多工业设备中用以控制工业过程和压力变化的重要原件。
压力变送器的发展大体经历了四个阶段:
1、早期压力变送器采用大位移式工作原理,如曾大量生产的水银浮子式差压计及膜盒式差压变送器,这些变送器精度低且笨重。
2、20世纪50年代有了精度稍高的力平衡式差压变送器,但反馈力小,结构复杂,可靠性、稳定性和抗振性均较差。
3、70年代中期,随着新工艺、新材料、新技术的出现,尤其是电子技术的迅猛发展出现体积小巧、结构简单的位移式变送器。
4、90年代科学技术迅猛发展,这些变送器测量精度高而且逐渐向智能化发展数字信号传输更有利于数据采集。
压力变送器发展至今已有电容式变送器、扩散硅压阻式变送器、差动电感式变送器和陶瓷电容式变送器等不同类型。
20世纪90年代,现场总线技术迅速崛起,工业过程控制系统逐渐向具有双向通信和智能仪表控制的现场总线控制系统方向发展。从而产生了新一代的智能压力变送器。它们的主要特点如下。
1、自补偿功能如非线性、温度误差、响应时间、噪声和交叉感应等。
2、自诊断功能如在接通电源时进行自检,在工作中实现运行检查。
3、微处理器和基本传感器之间具有双向通信的功能构成闭环工作系统。
4、信息存储和记忆功能。
5、数字量输出。
基于上述功能,智能压力变送器的精度、稳定性、重复性和可靠性都得到提高和改善。其双向通信能力实现了计算机软件控制及远程设定量程等状态。
智能型压力变送器主要分为带协HART协议的和带482或RS232接口的两种类型。带HART协议的智能压力变送器是在模拟信号上迭加一个专用频率信号,实现模拟和数字同时进行通信。带RS232或485口的智能压力变送器内部将模拟信号A/D转换通过微处理器计算由D/A输出。
当今世界各国压力变送器的研究领域十分广泛,几乎渗透到了各个行业,但归纳起来主要有以下几个趋势:
1、智能化:由于集成化的出现,在集成电路中可添加一些微处理器,使得变送器具有自动补偿、通讯、自诊断、逻辑判断等功能。
2、集成化:压力变送器已经越来越多的与其它测量用变送器集成以形成测量和控制系统。集成系统在过程控制和工厂自动化中可提高操作速度和效率。
3、小型化:市场对小型压力变送器的需求越来越大,这种小型变送器可以工作在极端恶劣的环境下,并且只需要很少的保养和维护,对周围的环境影响也很小,可以放置在人体的各个重要器官中收集资料,不影响人的正常生活。
4、标准化:变送器的设计与制造已经形成了一定的行业标准。
5、广泛化:压力变送器的另一个发展趋势是正从机械行业向其它领域扩展,例如:汽车元件、医疗仪器和能源环境控制系统。
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;
4、4-20mA DC二线制信号传送,抗干扰能力强,传输距离远;
5、LED、LCD、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。
主要分类
2、防爆压力变送器
3、差压变送器
4、中、高温压力变送器
5、远传压力变送器
当压力直接作用在测量膜片的表面,使膜片产生微小的形变,测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,然后采用专用芯片将这个电压信号转换为工业标准的4-20mA电流信号或者1-5V电压信号。由于测量膜片采用标准话集成电路,内部包含线性及温度补偿电路,所以可以做到高精度和高稳定性,变送电路采用专用的两线制芯片,可以保证输出两线制4-20mA电流信号。
主要性能
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。
选型规则
1、变送器要测量什么样的压力:先确定系统中要确认测量
压力的最大值,一般而言,需要选择一个具有比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。这主要是在很多系统,特别是水压测量和加工处理中,有峰值和持续不规则的上下波动,这种瞬间的峰值能破坏压力传感器,然而,由于这样做会精度下降。于是,可以用一个缓冲器来降低压力毛刺,但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时,要充分考虑压力范围,精度与其稳定性。
2、什么样的压力介质。
要考虑的是压力变送器所测量的介质,黏性液体、泥浆会堵上压力接口,溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送器中与这些介质直接接触的材料。一般的压力变送器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢,如果介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力变送器都适合对介质压力的测量;如果介质对316不锈钢有腐蚀性,那么就要采用化学密封,这样不但起到可以测量介质的压力,也可以有效的阻止介质与压力变送器的接液部分的接触,从而起到保护压力变送器,延长了压力变送器的寿命.
3、变送器需要多大的精度。
决定精度的有:非线性、迟滞性、非重复性、温度、零点偏置刻度、温度的影响,精度越高,价格也就越高。每一种电子式的测量计都会有精度误差,但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的。
4、变送器的温度范围。
通常一个变送器会标定两个温度范围,即正常操作的温度范围和温度可补偿的范围。正常操作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围,在超出
温度补范围时,可能会达不到其应用的性能指标。温度补偿范围是一个比操作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作,变送器肯定会达到其应有的性能指标。温度变从两方面影响着其输出,一是零点漂移;二是影响满量程输出。如:满量程的+/-X%/℃,读数的+/-X%/℃,在超出温度范围时满量程的+/-X%,在温度补偿范围内时读数的+/-X%,如果没有这些参数,会导至在使用中的不确定性。变送器输出的变化到度是由压力变化引起的,还是由温度变化引起的。
5、需要得到怎样的输出信号:mV、V、mA及频率输出数字输出。
选择怎样的输出取决于多种因素,包括变送器与系统控制器或显示器间的距离,是否存在“噪声”或其他电子干扰信号。是否需要放大器,放大器的位置等。对于许多变送器和控制器间距离较短的OEM设备,采用mA输出的变送器最为经济而有效的解决方法,如果需要将输出信号放大,最好采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输出或存在较强的电子干扰信号,最好采用mA级输出或频率输出。如果在RFI或EMI指标很高的环境中,除了要注意到要选择mA或频率输出外,还要考虑到特殊的保护或过滤器。
6、选择怎样的励磁电压:输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。
许多放大变送器有内置的电压调节装置,能够得到的一个工作电压决定是否采用带有调节器的传感器,选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。
7、是否需要具备互换性的变送器:确定所需的变送器是否能够适应多个使用系统。
一般来讲,这一点很重要。尤其是对于OEM产品,一旦将产品送到客户手中,那么客户用来校准的花销是相当大的。如果产品具有良好的互换性,那么即使是改变所用的变送器,也不会影响整个系统的效果。
8、变送器超时工作后需要保持稳定度。
大部分变送器在经过超时工作后会产生“漂移”,因此很有必要在购买前了解变送器的稳定度,这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。
9、变送器的封装。
变送器的封装,尤其往往容易忽略是它的机架,然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。在选购传送器传一定要考虑到将来变送器的工作环境,湿度如何,怎样安装变送器,会不会有强烈的撞击或振动等。
10、在变送器与其它电子设备间采用怎样的连接。
是否需要采用短距离连接,若是采用长距离连接,是否需要采用一个连接器。
安装说明
日常维护
1、检查安装孔的尺寸。
如果安装孔的尺寸不合适,传感器在安装过程中,其螺纹部分就很容易受到磨损。这不仅会影响设备的密封性能,而且使压力传感器不能充分发挥作用,甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损(螺纹工业标准1/2-20 UNF 2B),通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测,以做出适当的调整。
2、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。
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、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。
压力传感器使用过程应注意考虑下列情况:
1、防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触;
2、防止渣滓在导管内沉积;
3、测量液体压力时,取压口应开在流程管道侧面,以避免沉淀积渣;
4、测量气体压力时,取压口应开在流程管道顶端,并且变送器也应安装在流程管道上部,以便积累的液体容易注入流程管道中;
5、导压管应安装在温度波动小的地方;
6、测量蒸汽或其它高温介质时,需接加缓冲管(盘管)等冷凝器,不应使变送器的工作温度超过极限;
7、冬季发生冰冻时,安装在室外的变送器必需采取防冻措施,避免引压口内的液体因结冰体积膨胀,导至传感器损坏;
8、测量液体压力时,变送器的安装位置应避免液体的冲击(水锤现象),以免传感器过压损坏;
9、接线时,将电缆穿过防水接头(附件)或绕性管并拧紧密封螺帽,以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内。
常见故障分析及处理
1、压力上去变送器输出信号上不去。
此种情况,应先检查压力接口是否漏气或者被堵住,如正常。需检查接线方式,如接线正确无误。接下来检查电源,如电源正常。请查看传感器零位是否有输出,或者进行简单加压看输出是否有变化。有变化证明传感器没有损坏,如果无变化传感器确认损坏。出现这种情况的其他原因还可能是仪表损坏(如PLC量程设置问题等等)。
2、加压变送器输出不变化,再加压变送器输出突然变化,泄压变送器零位回不去。
产生此现象的原因有可能是压力传感器密封圈引起,在我们的客户使用中遇到过多次。一般是因为密封圈规格原因(太软或太厚),传感器拧紧时,密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器,加压时压力介质进不去,但是压力是很大时突然冲开密封圈,压力传感器受到压力而变化,而压力再次降低时,密封圈又回位堵住引压口,残存的压力释放不出,因此传感器零位又下不来。排除此原因的最佳方法是将传感器卸下,直接察看零位是否正常,如果正常更换合适的密封圈再试。
3、压力变送器输出信号不稳,故障原因如下:
(1)、因安装位置有振动致使传感器振动厉害
(2)、仪表或压力传感器抗干扰能力不强
(3)、压力源本身是一个不稳定的压力
(4)、传感器接线不牢
(5)、传感器故障
4、变送器接电无输出,故障原因如下:
(1)、接错线(需同时检查二次仪表和传感器)
(2)、电源无输出或电源不匹配
(3)、导线本身的断路或短路
(4)、仪表损坏或仪表不匹配
(5)、传感器损坏
5、变送器与指针式压力表对照偏差大,首先出现偏差是正常的现象,其次确认正常的偏差范围,确认正常误差范围的方法:
计算出压力表的误差值例如:压力表量程为30bar,精度1.5%,最小刻度为0.2bar正常的误差为:30bar*1.5%+0.2*0.5(视觉误差)=0.55bar
6、压力变送器测量,总是没有变化:
解决方法:出现这种情况的其他原因还可能是仪表损坏,或者整个系统的其他环节的问题。
7、传感器零位下不来:
解决方法:可以将变送器卸下,直接察看零位是否正常。
压力变送器调整零点方法
另一种是用BT200进行调整输出信号的调校。可使BT200显示参数(A10:OUTPUT%)。
A.使用 变送器 外调零螺钉
调节 变送器 外调零螺钉前,须确认以下几点。参数项“J20:EXTZEROADJ”显示“ENABLE”。用一字螺丝刀调节调零螺钉。顺时针调节输出增大,逆时针调节输出减小。调零数值精度可达到量程的0.01%。调零点变化大小由调节速度决定。因此,精调时应慢,粗调可加快。
B.使用BT200
通过BT200上的单键操作调零。检索“J10;ZEROADJ”参数项,按ENTER键两次。此时零点自动调至0%信号输出(4mADC)。确认所显示的参数值为“0.01%”,则按下ENTER键。
调零后,按下述步骤启动。
a.关闭平衡阀。
b.缓慢打开低压截止阀,使变送器处于运行状态。
c.检查运行状况
由于过程压力周期性变化,可能引起输出信号大幅度波动(振荡)。此时,可用BT200衰减输出信号的振荡。外接指示或内藏指示计也可检查振荡。
如需停机,按下列步骤停止变送器工作:
②关闭低压截止阀。
③打开平衡阀。
④关闭高压截止阀。
⑤关闭高、低侧引压阀。
常用压力变送器
1、罗斯蒙特压力变送器
罗斯蒙特压力变送器在工作的时候,高、低压侧的隔离膜片和灌充液将过程压力传递给灌充液,接着灌充液将压力传递到传感器中心的传感膜片上。传感膜片是一个张紧的弹性元件,其位移随所受压而变化(对于GP差压变送器,大气压如同施加在传感膜片的低压侧一样)。AP绝压变送器,低压侧始终保持一个参考压力。传感膜片的最大位移量为0.004英寸(0.1毫米),且位移量与压力成正比。两侧的电容极板检测传感膜片的位置。传感膜片和电容极板之间电容的差值被转换为相应的电流,电压或数字HART(高速可寻址远程发送器数据公路)输出信号。
2、E+H压力变送器
E+H压力变送器也叫压力传送器,用于检测流体的压力(实际上是压强),并且可以进行远程信号传送,信号传送到二次仪表或者计算机后进行压力控制或者监测的一种自动化控制前端元件,在工业控制领域有着非常广泛的应用。E+H压力变送器 体积小巧,灵敏度高,稳定性好,其特点主要体现在其敏感芯体上。顾名思义,压阻式变送器其原理是敏感芯体受压后产生电阻变化,再通过放大电路将电阻的变化转换为标准信号输出。
3、霍尼韦尔压力变送器
霍尼韦尔系列压力变送器包括绝压差压、表压、法兰式(液位)、毛细管远传法兰和多变最变送器,以及远传表头。该系列压力变送器的设计源于高性能压阻式传感器,同时集成了用于温压补偿的温度和峥压传感器。从设计、安装到运行再到维护,霍尼韦尔压力变送器在整个工厂生命周期内都发挥着其全部价值。更高的性能、模块化结构、高级显示表头,以及与Experion` PKS一起使用时具有的最佳集成功能,这些都保证了霍尼韦尔能够帮助其客户压缩项目成本和开车时间,避免计划外故障停车,提高产品质量,减少备件库存,缩短维修时间。
4、西门子压力变送器
西门子压力变送器是一种常用的压力变送器产品类型,与其他产品相比具有使用灵活、性能稳定、灵敏度高、测量精准等优点。西门子压力变送器以其稳定可靠的性能,一流的质量及简单方便的使用。除测量压力、差压、绝压等过程参数的基本品外,还包括法兰式液位变送器,带毛细管的远传差压变送器及远传压力变送器等远传变送器,此外,也提供相应的安装,调试及维护的配件,其中有各种阀组,转换接头及SIMATic PDM现场仪表管理软件等。
5、横河压力变送器
横河EJA差压变送器采用单晶硅谐振式传感器技术。单晶硅对于压力或温度的变化不存在滞后现象,是非常理想的材料。单晶硅谐振式传感器将过压、温度变化和静压影响降为最低,从而提供无与伦比的长期稳定性。
6、ABB 压力变送器
ABB压力变送器产品使用户能够轻松地获得合适的应用解决方案,实现高达0.025%的精度,进而提高工厂生产率。用户能够直接与仪器互动,无需卸下盖子,从而增加了安全性,更加节省了时间。通过采用 4键式 HMI(人机界面)驱动的导航方式,只需轻轻一按便可设置所有的基本参数。不再使用昂贵的手操器。外接非入侵式置零按钮及量程按钮能够安全快速地重新设置范围。外部写保护增强了对工艺的保护。