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智能压力变送器

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智能压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将其转换为4~20mA DC信号输出。ZY3051C-GP智能压力变送器也可与HART手操器相互通讯,通过它进行设定、监控。
 
信号变送器是工业生产过程中的重要检测设备,变送器是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器,广泛应用于工业过程中压力、压差、流量、液位等工艺参数的检测,是工业自动化控制的基本数据来源,也是重要的数据来源之一。其工作原理就是当传感器的输出为规定的标准信号时,则称为变送器。变送器是基于负反馈原理工作的,它主要由测量部分、放大器和反馈部分组成。测量部分用于检测被测变量,并将其转换成能被放大器接受的输入信号 (电压、电流、位移、作用力或力矩等信号)。反馈部分则把变送器的输出信号转换成反馈信号,再回送输入端。与调高信号的代数和同反馈信号进行比较高,其差值送入放大器进行放大,并转换成标准输出。
 
 
自20世纪90年代以来,随着现场总线技术的迅速崛起,工业过程控制系统逐渐向具有双向通讯和具有智能仪表控制的FCS(现场总线控制系统)方向发展,从而产生了智能压力变送器。目前,智能型变送器已成为主力军,经过这么多年的发展,已达到精度、可靠性、小型化,并具有完善的自诊断和通讯功能。随着科学技术的发展,压力变送器已经广泛应用于工业自动控制、航空航天、石油化工、军工等各个行业。本文介绍了变送器的发展历程和智能压力变送器的产生背景,并说明了智能压力变送器的组成和工作原理及其特点。Z后结合3051变送器对智能变送器的特点进行分析说明。
  
  
  智能压力变送器的工作原理及特点
 
  1、工作原理
  智能压力变送器是一种能感受压力,并在保持与原来压力信号严格对应关系的基础上转换为标准信号,进行放大、输出或能够以通讯协议方式为二次仪表提供显示、记录、调节、测量、通讯等信号的设备。
  智能压力变送器由智能传感器和智能电子板两部分组成,智能传感器部分包括:电容式传感器、测量膜片检测电路、温度传感器和温度补偿电路等组成;智能电子板板部分包括:微电脑控制器及外围电路组成,完成压力信号到4~20mA dc 的转换。用于测量液体、气体或蒸汽的压力,然后将压力信号转变成4~20mA DC信号输出。生产的SK1151/3351GP智能压力变送器可与HART手操器相互通讯,通过它进行设定,调整压力范围,监控或与上位机组成现场监控系统,它广泛应用于工业管道中弱腐蚀性液体、气体、蒸汽的测量和控制系统。
 
  2、工作特点
  当前的智能变送器一般都是既有数字信号又有模拟信号的混合式智能变送器,与DCS的通讯是以传递4~20mA模拟信号为主,然后在其上面叠加数字信号用来远程设定特点、量程以及对变送器的校验、组态和诊断等。它只是为和现有DCS兼容而设计的,是真正意义上的全数字式智能变送器(如现场总线型智能变送器)的过渡产品。与常规模拟变送器相比,智能变送器在应用中具有以下特点:
  量程范围宽,量程比大
  智能变送器一般都具有宽广的量程范围,量程比大,从30:1到100:1,有的甚高达到400:1。变送器的量程比是指测量范围(URV)与很小测量范围(LRV)之比。智能变送器量程与常规模拟变送器相比,的好处就是可以减少库存量,同时可根据工艺要求,在不更换表的情况下改量程,而不用顾忌量程限。
  维护简单方便
  用手持通信器与智能变送器通信可选在现场变送器接线端子处或主控室控制柜内的接线端子处。这样仪表检修人员可在相对较高安全、周围环境较高好的控制室来对变送器进行量程修改、参数设置、仪表维护等工作。
  具有高低压侧转换功能
  智能变送器一般有传感器高低压侧转换的功能,用手持通讯器调整内部参数即可。智能变送器有高低压侧转换功能,把表内的参数“D45:H/L SWAP”项由ROMAL(右侧高压,左侧低压)改为REVERSE(右侧低压,左侧高压),重新组态后表一切正常,很省时省力。
  智能变送器的固定输出功能
  这项功能在下列情况下使用起来比较高方便:当变送器出现故障时,为保证生产设备和人身安全,或为保证产品质量需要变送器输出在一个固定值上。
  常用智能压力变送器
  压力变送器是化工自动控制中使用更多的测量仪表之一。在现代化连续生产过程中,变送器的可靠性将会影响生产工艺过程。根据罗斯蒙公司介绍:3051系列变送器是目前以上的变送器,精度为0.075%,量程比为100:1,稳定性:0.1%年、0.25%五年。到目前为止,没有一种变送器能全面达到这样好的指标
 
 
智能变送器在工作中具备以下优点:
1、好的稳定性变送器的测量会随着环境温度、过程温度、静压的变化而发生漂移,如果在一些微小的压力、差压测量场合,这个漂移很可能是比较高严重的,会存在一个很大的误差。但3051变送器由于具有的传感器结构,摩托罗拉专用芯片的电子制造工艺,使得这种漂移降到很低的程序,很好地解决了漂移的问题。3051变送器在不同的工作条件下,能得到相对正确的测量。从而维护了生产的稳定,保证了工艺的一致性。
2、灵活性3051变送器具有100:1的量程比。给设计、使用带了很大的方便。100:1的量程比大大减少了工程中所用变送器的型号,同时100:1量程比也大大减少了备品备件,减少了库存,减少了资源的积压。
3、完整的产品系列化工生产的过程是比较高复杂的,对变送器也有各种各样的要求, 3051系列变送器是目前系列全的变送器,各种测量范围的压力,差压,高压变送器,各种材质,各种连接法兰的要求都可以从3051系列变送器里找到。
 
 
  智能压力变送器在液位测量领域的扩展应用
  应用智能压力变送器来测量液位有其到之处,对于由于温度变化而造成的液位偏差,我们可以根据密度与温度之间的对应关系,通过对温度的补偿运算来间接的换算出密度,进而算出液柱的高度,而这些在控制软件中不难实现,特别是智能变送器本身自带温度补偿功能。如此以来,可以使压力变送器的应用扩展到油位,药液等敞口容器液位的测量。
  在安装形式上对压力变送器的传感器和转换器分离布置后,还可以应用于深井,污水池等容器的水位测量,应用前景良好。
 
 
智能型压力变送器如何选型与保养知识
智能型压力变送器在使用过程中经常会出现零点飘移,精准性不稳,下面小编介绍压力变关器如何保养的一些相知识:
智能压力变送器体积小,重量轻;精度高,可靠性好,过载性能好;具有可调阻尼装置,可用于测量脉冲流体。发射机采用4 - 40ma直流标准电流信号输出,二线工作,负载高,小巧高温压力变送器的保养知识,抗干扰能力强。
◆过载性能好。该传感器结构简单可靠。
◆可调阻尼装置可用于测量脉冲流体。
◆工作。该发射机针对隔离型和基本安全类型的特殊电路,电路的最大输出功率小于30mA。
◆发射机可附加100%指针,LCD液晶显示屏,LED数码管显示,现场阅读非常方便。
◆发射机采用4 ~ 40mA直流标准电流信号输出,第二线路系统,负载高,抗干扰能力强。
◆工作压力发射器体积小,重量轻。由于其零件较少,其机理简单,差压、位移和电容信号连接在一起,大大降低了体积,降低了重量。
◆精度高。由于没有机械传动和摩擦,而且电容值的相对变化较大,精度也很容易实现。
◆项目良好的可靠性。由于运动部件较少,测量单元是完全封闭的焊接结构,电子元件,经过严格的老化筛选后,使用特殊的塞体,从而大大提高了发射机的可靠性。
◆范围可调整范围,带正负传递结构。射程范围大于6:1,范围0的外部连接可调。
 
 
如何正确选型压力变送器主要有以下几点:
◆确认测量压力的类型:精巧压力变送器压力类型主要有表压、绝压、差压等。表压是指以大气为基准,精巧压力变送器小于或大于大气压的压力;绝压是指以绝对压力零位为基准,高于绝对压力;差压是指两个压力之间的差值
◆什么样的压力介质:我们要考虑的是精巧压力变送器所测量的介质,黏性液体、泥浆会堵上压力接口,精巧压力变送器溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送器
◆确认压力接口形式:精巧压力变送器在产品以螺纹连接(M20×1.5)为标准接口形式,若客户需要其他特殊接口形式,可依据客户要求进行设计生产
◆精巧压力变送器的温度范围:通常一个变送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变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围,精巧压力变送器在超出温度补范围时,可能会达不到其应用的性能指标。
◆确认测量介质与接触材质的兼容性:精巧压力变送器如何选型在某些测量场合,测量介质具有腐蚀性,此时需选用与测量介质兼容的材料或进行特殊的工艺处理,确保变送器不被损坏。
◆确认精巧压力变送器测量压力:按测量介质的不同,精巧压力变送器可分为干燥气体、气体液体、强服饰性液体、粘稠液体、高温气体液体等,根据不同的介质正确选型,有利于延长产品使用寿命。
◆需要得到怎样的精巧压力变送器输出信号: mV 、V、 mA及频率输出数字输出
◆确认系统的最大过载:系统的最大过载应小于变送器的过载保护极限,精巧压力变送器否则会影响产品的使用寿命甚至损坏产品。产品的安过载压力为满量程的2倍。
精巧压力变送器可自由选配现场显示表头,使用陶瓷压阻式传感器和扩散硅压力传感器制造技术,产品由高精度硅传感器和高集成化电子线路及不锈钢外壳组成。结构精巧,安装方便,不受空间限制。精巧压力变送器广泛应用于独立设备、恒压供水、精巧压力变送器自动化控制、空压机、制冷设备、水处理系统、液压系统、工程机械、发酵罐过程检测等。
 
 
压力变送器的生产进度必须要加快
随着智能压力变送器产业的快速发展,智能压力变送器产业的需求规模将不断扩大。产业研究院发布的2012-2016年智能压力变送器产业市场研究与投资预测分析报告显示,智能压力变送器作为一种耗材,其需求量随着核电装机容量的增加而增加,未来,其市场容量主要来自新增容量和产品更换两个方面。一般而言,智能压力变送器新增需求整个行业总投资的5.2%左右,而产品维修费一般总额的50%以上。
  根据相关数据显示:20183年上半年是我国智能压力变送器产业市场总销量将持续上升。目前能源缺乏是普遍面临的问题,正处于工业化、城市化进程中的中国,对智能压力变送器产业需求仍将继续增长,智能压力变送器产业供需矛盾日显凸显。且伴随着产业技术的发展,智能压力变送器产业的安全性与经济性得以提升,我国也加大了智能压力变送器产业力度,智能压力变送器产业发展战略由适度发展调整为积发展。
  
  
结束语
以上介绍了智能式压力变送器的基本原理和其特点,并列举了一些在生活实际中的创新应用实例。从这些实例中我们可窥见智能式压力变送器无限的应用前景。智能式压力变送器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对自动化仪表提出的要求越来越是其发展的强大动力,突飞猛进现代科学技术的则为其提供了坚强的后盾,我们相信在不懈地探索中, 智能式压力变送器的应用定会有新的飞跃。


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