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詮釋壓力變送器可能會出現(xiàn)的問題
定義:壓力變送器是一種接受壓力變量,經(jīng)傳感轉換后,將壓力變化量按一定比例轉換為標準輸出信號的裝置。
分類:
按測量量程:一般壓力變送器(0.001MPa~35MPa)和微差壓變送器(0~1.5kPa),負壓變送器三種;
從精度來分類:因為我們國家表的精度為0.5%所以近年來又可以分為高精度壓力變送器(0.25%或0.35%或1%)和一般壓力變送器(0.5%)
工作原理:
壓力變送器的被測介質的兩種壓力通入高、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)的兩側隔離膜片上,通過菲格瑞思隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。壓力變送器是由測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器,當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通過振蕩和解調環(huán)節(jié),轉換成與壓力成正比的信號。
材料組成:
隔膜材料:1擴散硅 2陶瓷電阻 3金屬電容;
外殼(一般包括壓力接口和變送器外部材質)材質:不銹鋼316(為主),鉭片,哈氏合C的。
壓力變送器的壓電材料(實現(xiàn)壓電轉化):有石英、磷酸二氫胺和酒石酸鉀鈉。
石英:它是種天然晶體。在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之后,壓電性質完全消失,壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的。
磷酸二氫胺:屬于人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以已經(jīng)得到了廣泛的應用。
酒石酸鉀鈉:具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù),但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應用。
應用領域:
石油/石化/化工、電力/城市煤氣、紙漿和造紙、鋼鐵/有色金屬/陶瓷、機械/造船、用在各種泵上面,像泥漿泵,計量泵上面、用于壓磚機,、制冷系統(tǒng)、用于醫(yī)療、食品衛(wèi)生行業(yè)
選型參數(shù)
壓力變送器的選型是很重要的。下面根據(jù)我的工作經(jīng)驗,談談壓力變送器的選型。
1變送器的使用環(huán)境2量程3精度4壓力介質5供電電壓6輸出電壓7沖擊和振動8壓力響應9壓力接口10電氣連接11安全認證
選型介紹:
1、變送器要測量什么樣的壓力:先確定系統(tǒng)中要確認測量壓力的最大值,一般而言,需要選擇一個具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中,尤其是水壓測量和加工處理中,有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動,這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器,持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標定最大值會縮短傳感器的壽命,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(wěn)定性。
2、什么樣的壓力介質:我們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呂中與這些介質直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質接觸的材料。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,如果你的介質對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你對介質壓力的測量.如果你的介質對316不銹鋼有腐蝕性,那么我們就要采用化學密封,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。但主要由非線性,遲滯性,非重復性,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的,但是由于各個國家所標的精度等級是不一樣的,比如,中國和美國等國家標的精度是傳感器在線度最好的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的10%到90%之間的精度;而歐洲標的精度則是線性度最不好的部分,也就是我們通常所說的測量反的0到10%以及90%到100%之間的精度.如歐洲標的精度為1%,則在中國標的精度就為0.5%
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?shù)姆秶?。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)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(shù)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(shù)的+/-X%,如果沒有這些參數(shù),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。溫度影響是了解如何使用變送器時最復雜的一部分。
5、需要得到怎樣的輸出信號:mV 、V、 mA及頻率輸出數(shù)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(tǒng)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輸出的變送器最為經(jīng)濟而有效的解決方法,如果需要將輸出信號放大,最好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,最好采用mA級輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環(huán)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。(目前由于各種采集的需要,現(xiàn)在市場上壓力變送器的輸出信號有很多種,主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比較常用的是4...20mA和0...10V兩種,在我上面舉的這些輸出信號中,只有4...20mA為兩線制,我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線,其他的均為三線制)
壓力變送器主要的品牌:
1. Roesmount(羅斯蒙特) 主要應用:石油化工
2. 德國BD 主要應用:食品
3 .YOKOGAWA(日本橫河) 一般EJA系列比較多 主要應用:鋼鐵
4. HoneyWell(霍尼韋爾)
5 .HYDAC賀德克
6 pds智能變送器
7 西門子壓力變送器,以PDS為主(我們沒有做)
8德國E+H(我們沒有做)
9國產(chǎn) 中普ZP系列
主做壓力變送器的主要的一些同行:
溫州利河伯儀表有限公司:羅斯蒙特,日本橫河EJA,HoneyWell(霍尼韋爾),E+H(我們沒有做)
西安華擇電子科技有限公司:羅斯蒙特,日本橫河EJA,西門子PDS壓力變送器
皖科電子:羅斯蒙特,日本橫河EJA, 德國E+H
選型時需要注意的價格重要的參數(shù):
1量程:指變送器所能承受的最大的壓力范圍
2輸出:一般分為:電流4-20mA,0-20mA,電壓0-10V
3精度:0.05%到1%(具體精度可以按客戶要求選?。?/span>
4電氣連接:線纜,插座,針孔,
5壓力接口:卡箍,法蘭,螺紋
變送器可能出現(xiàn)問題:
1變送器輸出信號不穩(wěn), 信號不穩(wěn)的原因有以下幾種 A.壓力源本身是一個不穩(wěn)定的壓力B. 儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強C. 傳感器接線不牢D. 傳感器本身振動很厲害 .
2變送器接電無輸出 ,可能的原因有以下幾種A. 接錯線(儀表和傳感器都檢查)B. 導線本身的斷路或短路C. 電源無輸出或電源不匹配D. 儀表損壞或儀表不匹配 .
3變送器輸出≤4mA ,可能出現(xiàn)的原因,A.變送器電源是否正常B.壓力傳感器所測壓力是否超過壓力變送器的量程C.接線是否松動,D電源接線是否正確.
4變送器輸出≥20mA,可能出現(xiàn)的原因A.變送器電源接線是否正確B.接線是否松動C.實際的壓力是否超過壓力變送器的量程D.壓力傳感器是否損壞.
分類:
按測量量程:一般壓力變送器(0.001MPa~35MPa)和微差壓變送器(0~1.5kPa),負壓變送器三種;
從精度來分類:因為我們國家表的精度為0.5%所以近年來又可以分為高精度壓力變送器(0.25%或0.35%或1%)和一般壓力變送器(0.5%)
工作原理:
壓力變送器的被測介質的兩種壓力通入高、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)的兩側隔離膜片上,通過菲格瑞思隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。壓力變送器是由測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器,當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通過振蕩和解調環(huán)節(jié),轉換成與壓力成正比的信號。
材料組成:
隔膜材料:1擴散硅 2陶瓷電阻 3金屬電容;
外殼(一般包括壓力接口和變送器外部材質)材質:不銹鋼316(為主),鉭片,哈氏合C的。
壓力變送器的壓電材料(實現(xiàn)壓電轉化):有石英、磷酸二氫胺和酒石酸鉀鈉。
石英:它是種天然晶體。在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之后,壓電性質完全消失,壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的。
磷酸二氫胺:屬于人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以已經(jīng)得到了廣泛的應用。
酒石酸鉀鈉:具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù),但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應用。
應用領域:
石油/石化/化工、電力/城市煤氣、紙漿和造紙、鋼鐵/有色金屬/陶瓷、機械/造船、用在各種泵上面,像泥漿泵,計量泵上面、用于壓磚機,、制冷系統(tǒng)、用于醫(yī)療、食品衛(wèi)生行業(yè)
選型參數(shù)
壓力變送器的選型是很重要的。下面根據(jù)我的工作經(jīng)驗,談談壓力變送器的選型。
1變送器的使用環(huán)境2量程3精度4壓力介質5供電電壓6輸出電壓7沖擊和振動8壓力響應9壓力接口10電氣連接11安全認證
選型介紹:
1、變送器要測量什么樣的壓力:先確定系統(tǒng)中要確認測量壓力的最大值,一般而言,需要選擇一個具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中,尤其是水壓測量和加工處理中,有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動,這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器,持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標定最大值會縮短傳感器的壽命,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(wěn)定性。
2、什么樣的壓力介質:我們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呂中與這些介質直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質接觸的材料。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,如果你的介質對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你對介質壓力的測量.如果你的介質對316不銹鋼有腐蝕性,那么我們就要采用化學密封,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。但主要由非線性,遲滯性,非重復性,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的,但是由于各個國家所標的精度等級是不一樣的,比如,中國和美國等國家標的精度是傳感器在線度最好的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的10%到90%之間的精度;而歐洲標的精度則是線性度最不好的部分,也就是我們通常所說的測量反的0到10%以及90%到100%之間的精度.如歐洲標的精度為1%,則在中國標的精度就為0.5%
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?shù)姆秶?。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)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(shù)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(shù)的+/-X%,如果沒有這些參數(shù),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。溫度影響是了解如何使用變送器時最復雜的一部分。
5、需要得到怎樣的輸出信號:mV 、V、 mA及頻率輸出數(shù)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(tǒng)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輸出的變送器最為經(jīng)濟而有效的解決方法,如果需要將輸出信號放大,最好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,最好采用mA級輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環(huán)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。(目前由于各種采集的需要,現(xiàn)在市場上壓力變送器的輸出信號有很多種,主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比較常用的是4...20mA和0...10V兩種,在我上面舉的這些輸出信號中,只有4...20mA為兩線制,我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線,其他的均為三線制)
壓力變送器主要的品牌:
1. Roesmount(羅斯蒙特) 主要應用:石油化工
2. 德國BD 主要應用:食品
3 .YOKOGAWA(日本橫河) 一般EJA系列比較多 主要應用:鋼鐵
4. HoneyWell(霍尼韋爾)
5 .HYDAC賀德克
6 pds智能變送器
7 西門子壓力變送器,以PDS為主(我們沒有做)
8德國E+H(我們沒有做)
9國產(chǎn) 中普ZP系列
主做壓力變送器的主要的一些同行:
溫州利河伯儀表有限公司:羅斯蒙特,日本橫河EJA,HoneyWell(霍尼韋爾),E+H(我們沒有做)
西安華擇電子科技有限公司:羅斯蒙特,日本橫河EJA,西門子PDS壓力變送器
皖科電子:羅斯蒙特,日本橫河EJA, 德國E+H
選型時需要注意的價格重要的參數(shù):
1量程:指變送器所能承受的最大的壓力范圍
2輸出:一般分為:電流4-20mA,0-20mA,電壓0-10V
3精度:0.05%到1%(具體精度可以按客戶要求選?。?/span>
4電氣連接:線纜,插座,針孔,
5壓力接口:卡箍,法蘭,螺紋
變送器可能出現(xiàn)問題:
1變送器輸出信號不穩(wěn), 信號不穩(wěn)的原因有以下幾種 A.壓力源本身是一個不穩(wěn)定的壓力B. 儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強C. 傳感器接線不牢D. 傳感器本身振動很厲害 .
2變送器接電無輸出 ,可能的原因有以下幾種A. 接錯線(儀表和傳感器都檢查)B. 導線本身的斷路或短路C. 電源無輸出或電源不匹配D. 儀表損壞或儀表不匹配 .
3變送器輸出≤4mA ,可能出現(xiàn)的原因,A.變送器電源是否正常B.壓力傳感器所測壓力是否超過壓力變送器的量程C.接線是否松動,D電源接線是否正確.
4變送器輸出≥20mA,可能出現(xiàn)的原因A.變送器電源接線是否正確B.接線是否松動C.實際的壓力是否超過壓力變送器的量程D.壓力傳感器是否損壞.
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