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壓力、差壓變送器工作情況
點擊次數：1974 發布時間：2017-2-9
壓力、差壓變送器是按力平衡原理工作的，因此通常把它們統稱為“力平衡式變送器”。壓力、差壓變送器的品種規格雖然很多，但它們的結構和工作原理均基本相同。在此僅介紹北京自動化儀表廠生產的差壓變送器。
測量元件1把被測差壓p轉換成相應的測量力Fd，這個力作用在主杠桿2的A點上.使主杠桿以O1為支點逆時針方向偏轉;主杠桿又通過傳力簧片3使副杠桿扭 以O2為支點順時針偏轉，從而改變了檢測鋁片5與平面線圈6之間的相對距離。檢測鋁片的位移，經位移檢測放大器7轉換成直流電流輸出，該電流通過負載電阻 RL和反饋動圈8。
由于反饋動圈是固定于副杠桿上，并處于一個*磁鋼9的磁場之中，因此在放大器輸出電流的作用下，反饋動圈就對副杠桿產生一個電磁反饋力Ft。當測量力 Fd與反懊力F1對杠桿系統所形成的力矩達到平衡時，杠桿系統就停止偏轉而回到接近于原來的位笠上。這時，通過位移檢測放大器輸出一個穩定的電流值，此電 流值即可反映被測差壓的大小。整個力平衡測量系統，實質上是一個有差調節系統。在該變送器中，由于位移檢測放大器的靈敏度很高，所以在測量過程中，彈性測 量元件的位移變化量極小。
從變送器的工作過程可以看出，力平衡測2原理的實質，就是用正比于輸出電流的反饋力，去平衡正比于被測參數的測量力。這跟天平稱垂時用祛碼去平衡被測物休的重量相似。
工業生產中廣泛應用力平衡式儀表。因為這種儀表在動態結構上，是一個具有深度負反饋的有差系統，它可以充分利用負反饋來提高儀表的精度、線性度和反應速 度。此外. 在力平衡式儀表中，彈性測zui元件的位移很小，因此彈性元件的一些不理想因素（如非線性、變差等）的影響也可大為減小。
但是，力平衡式儀表也不是完善無缺的，例如，它的轉換機構比較復雜;此外，相對說來，在動態穩定性方面，它也不及位移平衡式儀表。
主要優點
1、壓力變送器具有工作可靠、性能穩定等特點；
2、V/I集成電路，外圍器件少，可靠性高，維護簡單、輕松，體積小、重量輕，安裝調試極為方便；
3、鋁合金壓鑄外殼，三端隔離，靜電噴塑保護層，堅固耐用；
4、4-20mA DC二線制信號傳送，抗干擾能力強，傳輸距離遠；
5、LED、LCD、指針三種指示表頭，現場讀數十分方便。可用于測量粘稠、結晶和腐蝕性介質；
6、高準確度，高穩定性。除進口原裝傳感器已用激光修正外，對整機在使用溫度范圍內的綜合性溫度漂移、非線性進行精細補償。
主要分類
1、普通壓力變送器
2、防爆壓力變送器
3、差壓變送器
4、中、高溫壓力變送器
5、遠傳壓力變送器
當壓力直接作用在測量膜片的表面，使膜片產生微小的形變，測量膜片上的高精度電路將這個微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，然后采用芯片將這個電壓信號轉換為工業標準的4-20mA電流信號或者1-5V電壓信號。
由于測量膜片采用標準話集成電路，內部包含線性及溫度補償電路，所以可以做到高精度和高穩定性，變送電路采用的兩線制芯片，可以保證輸出兩線制4-20mA電流信號。
主要性能
1、使用被測介質廣泛，可測油、水及與316不銹鋼和304不銹鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力；
2、高準確度、高穩定性、選用進口原裝傳感器，線性好，溫度穩定性高；
3、體積小、重量輕、安裝、調試、使用方便；
4、不銹鋼全封閉外殼，防水好；
5、壓力傳感器直接感測被測液位壓力，不受介質起泡、沉積的影響。
選型規則
1、變送器要測量什么樣的壓力：先確定系統中要確認測量壓力的zui大值，一般而言，需要選擇一個具有比zui大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在很多系統，特別是水壓測量和加工處理中，有峰值和持續不規則的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，然而，由于這樣做會精度下降。于是，可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會降低傳感器的響應速度。所以在選擇變送器時，要充分考慮壓力范圍，精度與其穩定性。
2、什么樣的壓力介質：要考慮的是壓力變送器所測量的介質，黏性液體、泥漿會堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質會不會破壞變送器中與這些介質直接接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質部分的材質采用的是316不銹鋼，如果介質對316不銹鋼沒有腐蝕性，那么基本上所有的壓力變送器都適合對介質壓力的測量；如果介質對316不銹鋼有腐蝕性，那么就要采用化學密封，這樣不但起到可以測量介質的壓力，也可以有效的阻止介質與壓力變送器的接液部分的接觸，從而起到保護壓力變送器，延長了壓力變送器的壽命.
3、變送器需要多大的精度：決定精度的有：非線性、遲滯性、非重復性、溫度、零點偏置刻度、溫度的影響，精度越高，價格也就越高。每一種電子式的測量計都會有精度誤差，但是由于各個國家所標的精度等級是不一樣的。
4、變送器的溫度范圍：通常一個變送器會標定兩個溫度范圍，即正常操作的溫度范圍和溫度可補償的范圍。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態下不被破壞的時候的溫度范圍，在超出溫度補范圍時，可能會達不到其應用的性能指標。溫度補償范圍是一個比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個范圍內工作，變送器肯定會達到其應有的性能指標。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點漂移；二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數的+/-X%/℃，在超出溫度范圍時滿量程的+/-X%，在溫度補償范圍內時讀數的+/-X%，如果沒有這些參數，會導至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。
5、需要得到怎樣的輸出信號：mV、V、mA及頻率輸出數字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號。是否需要放大器，放大器的位置等。對于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設備，采用mA輸出的變送器zui為經濟而有效的解決方法，如果需要將輸出信號放大，采用具有內置放大的變送器。對于遠距離傳輸出或存在較強的電子干擾信號，采用m*輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環境中，除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護或過濾器。
6、選擇怎樣的勵磁電壓：輸出信號的類型決定選擇怎么樣的勵磁電壓。許多放大變送器有內置的電壓調節裝置，能夠得到的一個工作電壓決定是否采用帶有調節器的傳感器，選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統造價。
7、是否需要具備互換性的變送器：確定所需的變送器是否能夠適應多個使用系統。一般來講，這一點很重要。尤其是對于OEM產品，一旦將產品送到客戶手中，那么客戶用來校準的花銷是相當大的。如果產品具有良好的互換性，那么即使是改變所用的變送器，也不會影響整個系統的效果。
8、變送器超時工作后需要保持穩定度：大部分變送器在經過超時工作后會產生“漂移”，因此很有必要在購買前了解變送器的穩定度，這種預先的工作能減少將來使用中會出現的種種麻煩。
9、變送器的封裝：變送器的封裝，尤其往往容易忽略是它的機架，然而這一點在以后使用中會逐漸暴露出其缺點。在選購傳送器傳一定要考慮到將來變送器的工作環境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會不會有強烈的撞擊或振動等。
10、在變送器與其它電子設備間采用怎樣的連接：是否需要采用短距離連接，若是采用長距離連接，是否需要采用一個連接器。