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13701917799更新更新時間:2022-09-15
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信號變送器是工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要檢測設(shè)備,變送器是將非標(biāo)準(zhǔn)電信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號的儀器,廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程中壓力、壓差、流量、液位等工藝參數(shù)的檢測,是工業(yè)自動化控制的基本數(shù)據(jù)來源,也是重要的數(shù)據(jù)來源之一。其工作原理就是當(dāng)傳感器的輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號時,則稱為變送器。變送器是基于負(fù)反饋原理工作的,它主要由測量部分、放大器和反饋部分組成。測量部分用于檢測被測變量,并將其轉(zhuǎn)換成能被放大器接受的輸入信號 (電壓、電流、位移、作用力或力矩等信號)。反饋部分則把變送器的輸出信號轉(zhuǎn)換成反饋信號,再回送至輸入端。與調(diào)零信號的代數(shù)和同反饋信號進(jìn)行比較,其差值送入放大器進(jìn)行放大,并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出。
自20世紀(jì)90年代以來,隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的迅速崛起,工業(yè)過程控制系統(tǒng)逐漸向具有雙向通訊和具有智能儀表控制的FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))方向發(fā)展,從而產(chǎn)生了智能壓力變送器。目前,智能型變送器已成為主力軍,經(jīng)過這么多年的發(fā)展,已達(dá)到高精度、高可靠性、小型化,并具有完善的自診斷和通訊功能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,壓力變送器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動控制、航空航天、石油化工、等各個行業(yè)。本文介紹了變送器的發(fā)展歷程和智能壓力變送器的產(chǎn)生背景,并說明了智能壓力變送器的組成和工作原理及其特點(diǎn)。zui后結(jié)合3051變送器對智能變送器的特點(diǎn)進(jìn)行分析說明。智能壓力變送器
智能壓力變送器的工作原理及特點(diǎn)
1 工作原理
智能壓力變送器是一種能感受壓力,并在保持與原來壓力信號嚴(yán)格對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號,進(jìn)行放大、輸出或能夠以通訊協(xié)議方式為二次儀表提供顯示、記錄、調(diào)節(jié)、測量、通訊等信號的設(shè)備。
智能壓力變送器由智能傳感器和智能電子板兩部分組成,智能傳感器部分包括:電容式傳感器、測量膜片檢測電路、溫度傳感器和溫度補(bǔ)償電路等組成;智能電子板板部分包括:微電腦控制器及外圍電路組成,完成壓力信號到4~20mA dc 的轉(zhuǎn)換。用于測量液體、氣體或蒸汽的壓力,然后將壓力信號轉(zhuǎn)變成4~20mA DC信號輸出。生產(chǎn)的SK1151/3351GP智能壓力變送器可與HART手操器相互通訊,通過它進(jìn)行設(shè)定,調(diào)整壓力范圍,監(jiān)控或與上位機(jī)組成現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng),它廣泛應(yīng)用于工業(yè)管道中弱腐蝕性液體、氣體、蒸汽的測量和控制系統(tǒng)。
2 工作特點(diǎn)
當(dāng)前的智能變送器一般都是既有數(shù)字信號又有模擬信號的混合式智能變送器,與DCS的通訊是以傳遞4~20mA模擬信號為主,然后在其上面疊加數(shù)字信號用來遠(yuǎn)程設(shè)定零點(diǎn)、量程以及對變送器的校驗、組態(tài)和診斷等。它只是為和現(xiàn)有DCS兼容而設(shè)計的,是真正意義上的全數(shù)字式智能變送器(如現(xiàn)場總線型智能變送器)的過渡產(chǎn)品。與常規(guī)模擬變送器相比,智能變送器在應(yīng)用中具有以下特點(diǎn):
量程范圍寬,量程比大
智能變送器一般都具有寬廣的量程范圍,量程比大,從30:1到100:1,有的甚至達(dá)到400:1。變送器的量程比是指zui大測量范圍(URV)與zui小測量范圍(LRV)之比。智能變送器量程與常規(guī)模擬變送器相比,zui大的好處就是可以減少庫存量,同時可根據(jù)工藝要求,在不更換表的情況下隨時更改量程,而不用顧忌量程超限。
維護(hù)簡單方便
用手持通信器與智能變送器通信可選在現(xiàn)場變送器接線端子處或主控室控制柜內(nèi)的接線端子處。這樣儀表檢修人員可在相對較安全、周圍環(huán)境較好的控制室來對變送器進(jìn)行量程修改、參數(shù)設(shè)置、儀表維護(hù)等工作。
具有高低壓側(cè)轉(zhuǎn)換功能
智能變送器一般有傳感器高低壓側(cè)轉(zhuǎn)換的功能,用手持通訊器調(diào)整內(nèi)部參數(shù)即可。智能變送器有高低壓側(cè)轉(zhuǎn)換功能,把表內(nèi)的參數(shù)“D45:H/L SWAP”項由NOROMAL(右側(cè)高壓,左側(cè)低壓)改為REVERSE(右側(cè)低壓,左側(cè)高壓),重新組態(tài)后表一切正常,很省時省力。
智能變送器的固定輸出功能
這項功能在下列情況下使用起來比較方便:當(dāng)變送器出現(xiàn)故障時,為保證生產(chǎn)設(shè)備和人身安全,或為保證產(chǎn)品質(zhì)量需要變送器輸出在一個固定值上。
常用智能壓力變送器
壓力變送器是化工自動控制中使用zui多的測量儀表之一。在現(xiàn)代化連續(xù)生產(chǎn)過程中,變送器的可靠性將會影響生產(chǎn)工藝過程。根據(jù)羅斯蒙特公司介紹:3051系列變送器是目前世界上的變送器,精度為0.075%,量程比為100:1,穩(wěn)定性:0.1%一年、0.25%五年。到目前為止,沒有一種變送器能全面達(dá)到這樣好的指標(biāo)
智能變送器在工作中具備以下優(yōu)點(diǎn):
1的穩(wěn)定性變送器的測量會隨著環(huán)境溫度、過程溫度、靜壓的變化而發(fā)生漂移,如果在一些微小的壓力、差壓測量場合,這個漂移很可能是比較嚴(yán)重的,會存在一個很大的誤差。但3051變送器由于具有的傳感器結(jié)構(gòu),摩托羅拉芯片的電子制造工藝,使得這種漂移降到很低的程序,很好地解決了漂移的問題。3051變送器在不同的工作條件下,能得到相對zui正確的測量。從而維護(hù)了生產(chǎn)的穩(wěn)定,保證了工藝的一致性。2靈活性高3051變送器具有100:1的量程比。給設(shè)計、使用帶了很大的方便。100:1的量程比大大減少了工程中所用變送器的型號,同時100:1量程比也大大減少了備品備件,減少了庫存,減少了資金的積壓。3完整的產(chǎn)品系列化工生產(chǎn)的過程是比較復(fù)雜的,對變送器也有各種各樣的要求, 3051系列變送器是目前系列zui全的變送器,各種測量范圍的壓力,差壓,絕壓變送器,各種材質(zhì),各種連接法蘭的要求都可以從3051系列變送器里找到。
智能壓力變送器在液位測量領(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用
應(yīng)用智能壓力變送器來測量液位有其獨(dú)到之處,對于由于溫度變化而造成的液位偏差,我們可以根據(jù)密度與溫度之間的對應(yīng)關(guān)系,通過對溫度的補(bǔ)償運(yùn)算來間接的換算出密度,進(jìn)而算出液柱的高度,而這些在控制軟件中不難實(shí)現(xiàn),特別是智能變送器本身自帶溫度補(bǔ)償功能。如此以來,可以使壓力變送器的應(yīng)用擴(kuò)展到油位,藥液等敞口容器液位的測量。
在安裝形式上對壓力變送器的傳感器和轉(zhuǎn)換器分離布置后,還可以應(yīng)用于深井,污水池等容器的水位測量,應(yīng)用前景良好。
結(jié)束語
以上朝輝小編介紹了智能式壓力變送器的基本原理和其特點(diǎn),并列舉了一些在生活實(shí)際中的創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)例。從這些實(shí)例中我們可窺見智能式壓力變送器無限的應(yīng)用前景。智能式壓力變送器在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。人類社會對自動化儀表提出的要求越來越高是其發(fā)展的強(qiáng)大動力,突飛猛進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的則為其提供了堅強(qiáng)的后盾,我們相信在不懈地探索中, 智能式壓力變送器的應(yīng)用定會有新的飛躍。