壓力變送器是工業(yè)實踐中為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器有電動式和氣動式兩大類。電動式的統(tǒng)一輸出信號為0~10mA、4~20mA或1~5V等直流電信號。氣動式的統(tǒng)一輸出信號為20~100Pa的氣體壓力。
壓力變送器按不同的轉(zhuǎn)換原理可分為力(力矩)平衡式、電容式、電感式、應(yīng)變式和頻率式等,下面簡單介紹幾種壓力(差壓)變送器的原理、結(jié)構(gòu)、使用、檢修和校驗等知識。
壓力變送器的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個階段:
(1)早期壓力變送器采用大位移式工作原理,如水銀浮子式差壓計及膜盒式差壓變送器,這些變送器精度低且笨重。
(2)20世紀(jì)50年代有了精度稍高的力平衡式差壓變送器,但反饋力小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可靠性、穩(wěn)定性和抗振性均較差。
(3)20世紀(jì)70年代中期,隨著新工藝、新材料、新技術(shù)的出現(xiàn),尤其是電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,出現(xiàn)體積小巧,結(jié)構(gòu)簡單的位移式變送器。
(4)20世紀(jì)90年代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,變送器測量精度提高而且逐漸向智能化發(fā)展,數(shù)字信號傳輸更有利于數(shù)據(jù)采集,出現(xiàn)了擴散硅壓阻式變送器、電容式變送器、差動電感式變送器和陶瓷電容式變送器等不同類型。 [3]
(5)進(jìn)入21世紀(jì),第三代變送器——數(shù)字智能式變送器又逐步進(jìn)入我們的視野,其代表性的產(chǎn)品是羅斯蒙特的3051S變送器、ABB的2600T265系列變送器、橫河的EJX變送器等。第三代變送器由于采用了先進(jìn)的檢測技術(shù),消除了濕氣、粉塵及其他現(xiàn)場惡劣環(huán)境對變送器測量的影響,度更高;穩(wěn)定性達(dá)到5年以上;通訊協(xié)議更全,新的變送器還通過了論證,能保證在工藝條件超過臨界值時停機。
1.根據(jù)要測量壓力的類型
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;差壓是指兩個壓力之間的差值。
2.根據(jù)被測壓力量程
一般情況下,按實際測量壓力為測量范圍的80%選取。
要考慮系統(tǒng)的壓力。一般來說,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。一些水壓和過程控制,有壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會達(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,接近或者超過變送器的額定壓力,會縮短變送器的實用壽命。但提高變送器額定壓力會犧牲變送器的分辨率。可以在系統(tǒng)中使用緩沖器來減弱尖峰,這會降低傳感器的響應(yīng)速度。
壓力變送器一般設(shè)計成能在2億個周期中承受壓力而不會降低性能。在選擇變送器時可在系統(tǒng)性能與變送器壽命之間找到一個折中的解決方案。
壓力變送器能將“壓力”物理量轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。我們不僅可提供滿足所有通用工業(yè)應(yīng)用的不同壓力變送器,還能為制冷和空調(diào)應(yīng)用、食品加工行業(yè)、工程機械、醫(yī)療氣體和半導(dǎo)體工業(yè)提供特殊型號的產(chǎn)品。
威卡(WIKA)可提供0.05%的精度和5 kPa到1,500 MPa的測量范圍的壓力變送器,產(chǎn)品還具有CANopen和IO-Link等數(shù)字接口以及多種國際認(rèn)證(包括危險區(qū)域認(rèn)證)。