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变送器的工作原理是什么?

文章出处:人气:7发表时间:2019-4-28 16:42:42
变送器的工作原理是什么?
压力传感器是工业实践中为常用的一种传感器,其广泛应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。压力传感器工作室必须直接与被测介质想接触,常常在高温、低温、腐蚀、振动、冲击等环境中运行,在工作现场能否正常运行,不仅取决于产品的质量,也取决于优化的工程设计,合理的型号配置,以及正确的安装维护。压力传感器是流体行业中不可缺少的关键原件,压力传感器主要应用在以下几个领域:
引压管内介质或隔离液形成的液柱对测量指形成的附加力为:引压管液柱高度×管内介质密度×重力加速度。(单位为:m,Kg/m³,m/s^2,KPa)。其中正压侧取正值,负压侧取负值,两者相加(就是正压侧减负压侧)即为迁移量。计算结果的正负就是迁移的正负。当两根引压管内介质相同时,可忽略相抵消部分,只计算两个液柱之差,即只计算负压管高出正压管的部分。

压力传感器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。压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应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。
压力传感器的迁移量为附加在被测量上需要消除(抵消)的量的总和。
使输出上升的附加量为正值,反之为负值。
以液位测量为例:
引压管内介质或隔离液形成的液柱对测量指形成的附加力为:引压管液柱高度×管内介质密度×重力加速度。(单位为:m,Kg/m³,m/s^2,KPa)。其中正压侧取正值,负压侧取负值,两者相加(就是正压侧减负压侧)即为迁移量。计算结果的正负就是迁移的正负。当两根引压管内介质相同时,可忽略相抵消部分,只计算两个液柱之差,即只计算负压管高出正压管的部分。

  1、传感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传感器。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。所以在选择传感器时,要充分考虑压力范围,精度与其稳定性。

  2、传感器的温度范围

  通常一个传感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传感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,传感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。传感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。温度影响是了解如何使用传感器时最复杂的一部分。

  3、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,包括传感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。对于许多传感器和控制器间距离较短的OEM设备,采用mA输出的传感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传感器。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。(市场上压力传感器主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比较常用的是4...20mA和0...10V两种,在我上面举的这些输出信号中,只有4...20mA为两线制,我们所说的输出为几线制不包含接地或屏蔽线,其他的均为三线制)

变送器结构简单,使用方便,工作可靠,体积小巧,可方便的嵌入各种应用系统,差压传感器作为过程控制系统的检测变换部分,将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准

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