压力是仅次于温度的第二大测量变量。工业人都知道,在工业生产的过程行业里,压力变送器对保证安全和高效的生产扮演着重要的地位。每年全球会生产数百万个压力测量仪表,以满足客户的需求。本文贤集网小编就带你详细了解压力变送器的系列知识。
压力变送器主要用于测量气体、液体和蒸汽的压力、负压和绝对压力等参数,然后将其转换成4-20mA.DC信号输出。
压力测量在工业中的使用正变得越来越广泛。它们能直观地显示出各个工序环节的压力变化,洞察产品或介质流程中的条件形成,监视生产运行过程中的安全动向,并通过自动连锁或传感装置,构筑了一道迅速可靠的安全保障,为防范事故、保障人身和财产安全发挥了重要作用。
压力变送器的选型
一般包括GP型(表压力)和AP型(绝对压力)两种类型。
GP和AP型与智能放大板结合,可构成智能型压力变送器,它可以通过符合HART协议的手操器相互通讯,进行设定和监控.GP型压力变送器的δ室,一侧接受被测压力信号,另一侧则与大气压力贯通,因此可用于测量表压力或负压。
Ap型绝对压力变送器的δ室一侧接受被测绝对压力信号,另一侧被封闭成高真空基准室,它可以测量排气系统、蒸馏塔、蒸发器和结晶器等的绝对压力!
压力变送器是如何测量的?
如果你仔细观察下工业压力传感器,会发现几乎每个传感器都使用隔膜来测量压力。压力的影响使膜片产生形变,并且这种形变导致电阻、电容、磁阻或产生的电压发生变化。以下是各种压力变送器工作原理的简要说明:
1.电阻压力测量
电阻压力测量可细分为电位计、应变片和压阻压力测量。这几种的原理都是所测得的压力会引|起传感器内的电阻变化。这可以通过旋转电位计或扩展及收缩金属或半导体应变仪应变片来完成测量。电阻变化是所测压力的量度。
2压电压力测量
压电压力测量使用单晶石英晶体。当在一定方向上对该晶体施加压力时,在晶体的相对表面.上会产生正电荷和负电荷。这种电荷会在晶体上产生与所测压力成比例的电压。该电压可以被放大并转换为变送器的电流输出信号。
压电压力测量仅适用于测量动态至准静态压力。由于电荷泄漏会导致晶体电信号迅速,此无法真正测量静压。
3.电容式压力测量
电容性压力测量的原理基于金属膜片和固体金属板之间的电容变化。当膜片在过程压力的影响下弯曲时,两个板之间的距离会减小,这会增加电容器的电容。
二次电子设备测量该电容并将其转换为比例压力信号。电容式压力测量具有很高的灵敏度,可以测量非常低的压力。
4.谐振线压力测量
由磁场驱动的振荡器电路会导致导线以其共振频率振荡。导线的一侧牢固地固定到静态部件,而另一侧则连接到膜片。弹簧使电线预紧。由于过程压力对隔膜的影响,金属丝将在压力升高时拉伸,而在压力降低时收缩。共振频率将相应地增加或减少。数字计数器测量谐振频率的变化,并将其信号传递给微芯片,该微芯片还处理线性化补偿和温度补偿。
5.感应压力测量
感性压力测量的原理基于由于牢固连接到压力感测元件的铁磁芯的位移而引|起的线圈阻抗的变化。波登管可用作压力感应元件。压力对压力感测元件的影响导致铁磁芯的位移。由此导致的线圈阻抗变化与测得的压力成正比。运用这种测量原理的典型是LVDT (线性可差动变压器)传感器和可变磁阻传感器。
6.光学压力测量
光学传感器使用玻璃纤维来传输光束。该光束的特征在于强度、频率、相位和偏振等参数。当玻璃纤维承受过程压力时,这些参数中的一-个或多个将发生变化。这些参数的变化是所测压力的量度。
压力变送器选取压点符合的几个规定:
1、测量气体压力时,取压点应在工艺管道的上半部。
2、测量液体压力时,取压点应在工艺管道的下半部与工艺管道的水平中心线成0~45°夹角的范围内。
3、测量蒸汽压力时,取压点取在工艺管道的上半部以及下半部与工艺管道水平中心线成0~45°夹角的范围内。
4、压力取源部件的安装位置,应选择在工艺介质流束稳定的管段。
5、压力取源部件与温度取源部件在同一管道上时,压力取源部件应安装在温度取源件的上游侧。
6、压力取源部件的端部不应超出工艺设备和工艺管道的内壁。
7、在垂直工艺管道上测量带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等混浊介质的压力时,取源部件应倾斜向上安装,与水平线的夹角应大于30度,在水平工艺管道上宜顺流束成锐角安装。
8、压力变送器安装位置应光线充足,操作和维护方便,不宜安装在振动、潮湿、高温、有腐蚀性和强磁场干扰的地方。
9、压力变送器 安装位置应尽可能靠近取源部件。测量低压的变送器的安装高度宜与取压点高度一致,尤其是测量液体介质和可凝性气体介质。
10、测量气体介质压力时,变送器安装位置宜高于取压点,测量液体或蒸汽压力时,变送器安装位置宜低于取压点,目的在于减少排气、排液附加设施。
压力变送器使用过程应注意考虑下列情况:
1、变送器上切勿使用高于36V的电压,容易导致损坏。
2、变送器切勿用硬物碰触膜片,会损坏隔膜片。
3、被测介质不能结冰,否则传感器元件隔离膜片容易损伤,导致变送器破坏。
4、在测量蒸汽或其他高温介质时,其温度不应超过变送器使用时的极限温度,否则必须使用散热装置。
5、在测量蒸汽或其他高温介质时,为使变送器和管道连在一起,应使用散热管,并使用管道上的压力传至变压器。当被测介质为水蒸气时,散热管中要注入适量的水,以防过热蒸汽直接与变送器接触,致使损坏传感器。
6、在压力传输过程中,应注意几点:变送器与散热管连接处不可漏气;在打开阀门时要小心,以免被测介质直接冲击、损坏传感器膜片;必须保持管路畅通,避免管道中的沉积物弹出并损坏传感器膜片。
压力变送器厂家一般质保一年,有的质保两年,但是没有哪个厂家会经常去给你维护压力变送器,所以我们还是需要了解一下:
1、防止渣滓在导管内沉积和变送器与腐蚀性或过热的介质接触。
2、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。
3、测量液体压力时,取压口应开在流程管道的侧面,以避免沉积积渣。
4、导压管应安装在温度波动小的地方。
5、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),以免变送器过压损坏。
6、冬季发生冰冻时,安装在室外的变送器必须采取防冻措施,避免引压口内的液体因结冰体积膨胀,导致变送器损失。
7、接线时,将电缆穿过防水接头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。
8、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。