压力变送器的测量原理是什么
在工况现场中,差压传感器的应用是十分广泛的,差压传感器不仅可以测量压力,对液位,流量都是可以进行测量的,今天我们来介绍差压传感器是怎么安装接线的。
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。
一.压力变送器测量液位的工作原理
如图1所示,我公司磨机浆液箱测量液位采用的是磨合式压力变送器,通常采用法兰安装的方式,变送器带安装法兰与罐体上的配对法兰用螺栓连接,通过测量被测点的压力值,根据流体力学的可知P=ρgh,其中ρ为被测介质的密度,g为重力加速度,常数,h为被测介质的液位高度,压力变送器将压力信号转换成4—20mA的直流输出电信号,控制系统通过输出电流值的大小,计算出被测介质的液位值h。
二.存在的问题
在对压力变送器的量程进行设定时通常是根据液位变化范围hmin—hmax和被测介质的密度ρ,计算出压力值的范围Pmin—Pmax。通常认为被测介质的密度ρ在整个测量过程中是固定不变的。因此这种测量方式对于被测介质密度不发生变化的工况,测量的液位值精确。但对于湿磨机浆液箱而言,由于要使磨机制备的浆液达到供浆系统的要求,浆液的密度变化是需要有一个过程的,即使是在正常运行时浆液的密度也不是固定不变的。而且磨机浆液箱的液位值需要引用到整个磨机的控制系统中,当磨机浆液箱液位低于液位下限时磨机就要停运,当液位高于液位上限时磨机浆液箱浆液就会出现溢流。在整个浆液制备的过程中浆液密度的变化范围从1.0kg/m3—1.4kg/m3变化。
例如在设定压力变送器的压力量程时是将密度值设定为ρ定=1.0kg/m3时,如果被测介质的液位变化范围hmin—hmax=1—3m时,压力量程则设定为9.8—29.4KPa,输出设定为4—20mA。如果实际的被测介质实际密度升高到ρ实=1.2kg/m3,液位值为2米时压力变送器测量到的压力值为23.52KPa,压力变送器的输出电流为15.2mA,该电流信号经过控制系统运算后的液位值为2.4m,较实际液位偏高了0.4m,测量误差为20%,超过了控制系统对被测参数的精确度要求。而且被测介质的密度与压力变送器的设定密度之间的偏差值越大,则测量出的液位值与实际液位值值之间的偏差也就越大。
由于浆液密度的变化范围较大,所以造成压力变送器测量的液位值与实际磨机浆液箱的液位值有很大的误差,容易引起磨机控制系统的误动作,所以如何有效的提高液位的测量精确度在磨机控制系统中就显得尤为重要。
三、解决的办法
从存在的问题中可以看出,造成测量液位值不准的主要原因是浆液的密度在运行过程中不是固定不变的,是一个随系统运行工况而随时变化的变量,如何将密度这个变量的变化对液位测量所形成的误差加以修正,达到测量液位与实际液位一致的目的。鉴于此,在液位控制单元中引入了密度控制单元,将密度控制单元测量的密度值与压力变送器中设定的密度值对比,计算出由于密度变化而产生的液位差异,并差异通过运算加以消除,确保输出液位值的真实。
通过工作原理可以看出,在被测介质的罐体增加了密度测量的环节,密度测量也是通过差压变送器测量罐体固定两点之间压差的变化,得出被测介质的实时密度值。压差值ΔP=ρg(h1-h2),其中ρ为被测介质的密度,g为重力加速度,h1-h2为1、2两个测量的高度差。差压变送器也是压力的变化值转化成相应的4—20mA的直流输出,供控制系统使用,计算出被测介质的密度值,在液位计算单元内用实际密度来修正设定密度差异,从而得到与实际液位较为接近的液位值,为控制系统的精确测量提供可靠地数据保障。
比较简单的修正原理为:根据实际测量的被测介质密度ρ实与设定密度ρ定之间的差值Δρ,近似计算出由于Δρ变化所导致的压力变化值ΔP,然后计算出液位变化值Δh。ΔP=Δρgh测,Δh=ΔP/(ρ实g),控制系统输出液位值h=h测-Δh。
压力传感器安装/拆卸操作说明
工作原理:压力传感器的微处理器控制转换模块的工作,同时也 完成数字通讯和自诊断功能。工作时,微处理器控制转换模块对来自敏感元件的模拟信号进行采样功能,并转换成数字信号。微处理器对数字信号进行处理,包括信号线性化,温度补偿,工作单位转换等。
安装:在进行压力传感器的安装时,压力传感器可直接安装在测 量点上或用卡套安装在管道上,为确保法兰接头的密封性,应按下列步骤进行安装:先安装法兰接头的对角螺栓,然后对螺栓进行拧紧,下步用同样的方法对其他螺栓进行拧紧,并保持法兰接面是垂直,这样转动传感器本体不会引起零点的变化。
接线:电源--信号端子位于电气壳体的接线侧,接线时,可打开 压力传感器后盖(如上图所示),在电气盒内可以看到电源-信号端子(PWR/COMM)和测试端子(TEST),其中测试端子和电源—信号端子有相同的电流信号4—20mA DC,用于连接指示仪表或测试用。电源是经过信号线送到传感器的,不需要附加线。在接线时,注意电源—信号端子的正、负极要接线正确。注意,不要把电源—信号线接到测试端子上,否则,就会烧坏二极管。万一烧坏,为使传感器正常工作,可将两测试端子短接。
信号线可以悬空或信号回路中任何一点接地,传感器外壳 可以接地或不接地。 因为传感器通过电容耦合接地,所以检查绝缘电阻时,不 能用高于100V的兆欧表,电路检查时应采用不大于45V的电压。
拆卸:在对压力传感器进行拆卸时,一定要先断开电源,然后打 开接线盒把电源—信号线拆卸下来,并用绝缘胶带进行包扎完好。当管道内有压力时,先对管道内气体进行放散,待管道内气体放完后,在对引导管进行拆卸并确保无漏气现象,最后对传感器进行拆卸
压力传感器 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。 压力传感器主要有电容式压力传感器和扩散硅压力传感器,陶瓷压力传感器,应变式压力传感器等。压力传感器根据测压范围可分成一般压力传感器(0.001MPa~35MPa)和微差压传感器(0~1.5kPa),负压传感器三种。
液位变送器调查发现这几年我国新动力大开展,然则存在良多矛盾,固然我们产物上的良多,然则产物良多在国内用不着,压力传感器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备