一般意義上的壓力變送器主要由測壓元件傳感器(也稱作壓力傳感器)、測量電路和過程連接件三部分組成。它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數轉變成標準的電信號(如4~20mADC等), 以供給指示報警儀、記錄儀、調節器等二次儀表進行測量、指示和過程調節。
工作原理
被測介質的兩種壓力通入高、低兩個壓力室,作用在δ元件(即敏感元件)的兩側隔離膜片上,通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。電容式壓力變送器是由測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。 當兩側壓力不*時,致使測量膜片產生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通過振蕩和解調環節,轉換成與壓力成正比的信號。電容式壓力變送器和電容式壓力變送器的工作原理和智能電容壓力變送器相同,所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。電容式壓力變送器的A/D轉換器將解調器的電流轉換成數字信號,其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外,它進行傳感器線性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方,,傳感器微調等運算,以及診斷和數字通信。
模擬型特點
● 精度高
● 量程、零點外部連續可調
● 穩定性能好
● 正遷移可達500%、負遷移可達600%
● 二線制
● 阻尼可調、耐過壓
● 固體傳感器設計
● 無機械可動部件、維修量少
● 重量輕(2.4kg)
● 全系列統一結構、互換性強
● 小型化(166mm總高)
● 接觸介質的膜片材料可選
● 單邊抗過壓強
● 低壓澆鑄鋁合金殼體
智能型特點:
●超級的測量性能,用于壓力、差壓、液位、流量測量
●數字精度:+(-)0.05%
●模擬精度:+(-)0.75%+(-)0.1%F.S
●全性能:+(-)0.25F.S
●穩定性:0.25% 60個月
●量程比:100:1
●測量速率:0.2S
●小型化(2.4kg)全不銹鋼法蘭,易于安裝
●過程連接與其它產品兼容,實現測量
●世界上*采用H合金護套的傳感器(技術),實現了優良的冷、熱穩定性
●采用16位計算機的智能變送器
●標準4-20mA,帶有基于HART協議的數字信號,遠程操控
●支持向現場總線與基于現場控制的技術的升級。
故障調試步驟
1、查看智能電容壓力變送器的電源是否接反了,電源正負極是不是接正確了。
2、測量智能電容壓力變送器的供電電源,是否有24V直流電壓;必須保證供給變送器的電源電壓≥12V(即變送器電源輸入端電壓≥12V)。如果沒有電源則應檢查回路是否斷線、檢測儀表是否選取錯誤(輸入阻抗應≤250Ω)等等。
3、如果壓力變送器是帶表頭的,需要檢查表頭是否損壞(可以先將表頭的兩根線短路,如果短路后正常,則說明是表頭損壞),如果是表頭損壞,則需另換表頭。
4、如果是差壓壓力變送器出現問題,可將電流表串入24V電源回路中,檢查電流是否正常。如果正常則說明變送器正常,此時應檢查回路中其他儀表是否正常。
5、電源是否接在變送器電源輸入端,把電源線接在電源接線端口上。
故障檢測
在檢測智能電容壓力變送器故障時應該了解,智能電容壓力變送器的工作原理,才能讓我們更方便、快捷的找出原因。
智能電容壓力變送器工作原理:來自雙側導壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側隔離膜片上,通過膜片內的密封液傳導至測量元件上,測量元件將測得的差壓信號轉換為與之對應的電信號傳遞給轉換器,經過放大等處理變為標準電信號輸出。
智能電容壓力變送器的幾種常見、實用測量方式:
1、與節流元件相結合,利用節流元件的前后產生的差壓值測量液體流量。
2、利用液體自身重力產生的壓力差,測量液體的高度。
3、直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值。
變送器在測量過程中,常常會出現一些故障,故障的及時判定分析和處理,對正在進行了生產來說是至關重要的。我們根據日常維護中的經驗,總結歸納了一些判定分析方法和分析流程。
現場校準
常規智能電容壓力變送器的校準:
先將阻尼調至零狀態,先調零點,然后加滿度壓力調滿量程,使輸出為20mA, 在現場調校講的是快,在此介紹零點、量程的快速調校法。調零點時對滿度幾乎沒有影響,但調滿度時對零點有影響,在不帶遷移時其影響約為量程調整量的1/5,即量程向上調整1mA,零點將向上移動約0.2mA,反之亦然。例如:輸入滿量程壓力為100Kpa, 該讀數為19.900mA, 調量程電位器使輸出為19.900+(20.000-19.900)×1.25=20.025mA. 量程增加0.125mA,則零點增加1/5×0.125=0.025. 調零點電位器使輸出為20.000mA. 零點和滿量程調校正常后,再檢查中間各刻度,看其是否超差?必要時進行微調。然后進行遷移、線性、阻尼的調整工作。
智能智能電容壓力變送器的校準
用上述的常規方法對智能變送器進行校準是不行的,因為這是由HART變送器結構原理所決定了。因為智能變送器在輸入壓力源和產生的4-20mA電流信號之間,除機械、電路外,還有微處理芯片對輸入數據的運算工作,因此調校與常規方法有所區別。實際上廠家對智能變送器的校準也是有說明的,如ABB的變送器,對校準就有:“設定量程”、“重定量程”、“微調”之分。其中“設定量程”操作主要是通過LRV、URV的數字設定來完成配置工作,而“重定量程"操作則要求將變送器連接到標準壓力源上,通過一系列指令引導,由變送器直接感應實際壓力并對數值進行設置。而量程的初始、zui終設置直接取決于真實的壓力輸入值。但要看到盡管變送器的模擬輸出與所用的輸入值關系正確,但過程值的數字讀數顯示的數值會略有不同,這可通過微調項來進行校準。由于各部分既要單獨調校又必需要聯調,因此實際校準時可按以下步驟進行:
1.先做一次4-20mA微調,用以校正變送器內部的D/A轉換器,由于其不涉及傳感部件,無需外部壓力信號源。
2.再做一次全程微調,使4-20mA、數字讀數與實際施加的壓力信號相吻合,因此需要壓力信號源。
3.zui后做重定量程,通過調整使模擬輸出4-20mA與外加的壓力信號源相吻合,其作用與變送器外殼上的調零(Z)、調量程(R)開關的作用*相同。
如何選擇
智能電容壓力變送器是測量工藝管道或罐體中介質的壓力差,并且通過數據的轉換、開方將測量的差壓值轉換成電流信號輸出。選擇智能電容壓力變送器需要知道如下的參數:
1、差壓值
2、介質
3、介質的工作壓力
4、介質的工作溫度
5、是智能還是模擬
選型依據
⑴測量范圍、需要的精度及測量功能;
⑵測量儀表面對的環境,如石油化工的工業環境,有可熱(有毒)和爆炸危險氣氛的存在,有較高的環境溫度等;
⑶被測介質的物理化學性質和狀態,如強酸、強堿、粘稠、易凝固結晶和汽化等工況;
⑷操作條件的變化,如介質溫度、壓力、濃度的變化。有時還要考慮到從開車到參數達到正常生產時,氣相和液相濃度和密度的變化;
⑸被測對象容器的結構、形狀、尺寸、容器內的設備附件及各種進出口料管口都要考慮,如塔、溶液槽、反應器、鍋爐汽包、立罐、球罐等;
⑹其它要求,如環保及衛生等要求;
⑺工程儀表選型要有統一的考慮,要求盡可能地減少規格品種,減少備品備件,以利管理;
⑻實際的工藝情況:
①要看介質的物化性質及潔凈程度,常規的智能電容壓力變送器及浮筒式液位變送器,還要對接觸介質部分的材質進行選擇;
② 對有些懸浮物、泡沫等介質可用單法蘭式智能電容壓力變送器。有些易析出、易結晶的用插入式雙法蘭智能電容壓力變送器;
③考慮被測對象是屬于哪一類設備。如槽、罐類,槽的容積較小,測量的范圍不會太大,罐的容積較大,測量的范圍可能較大;
④對高黏度介質的液位及高壓設備的液位,由于設備無法開孔,可選用射頻液位計來測量;
⑤除了測量方法上和技術上問題以外,還有儀表的投資問題。