所謂變送器就是將傳感器所測量得到的物理信號轉(zhuǎn)化為可以為控制器識別的信號,具體就是將將傳感器輸入的非電量轉(zhuǎn)換成電信號同時放大以便供遠(yuǎn)方測量和控制的信號源的轉(zhuǎn)換器,比如標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA工業(yè)遠(yuǎn)傳信號,傳感器和變送器協(xié)同作用構(gòu)成自動控制的監(jiān)測信號源。
不同的物理量需要不同的傳感器和相應(yīng)的變送器。變送器的種類有很多種,用在工控儀表上面的變送器主要有溫度變送器、壓力變送器、流量變送器、電流變送器、電壓變送器等等。
選型方法
在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù):以被測介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn),以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場合,必須選用隔離型變送器。
在選型時要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕,一定要選好膜盒材質(zhì),否則使用后很短時間就會將外膜片腐蝕壞,法蘭也會被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事故,所以材質(zhì)選擇非常重要。變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。
在選型時要考慮被測介質(zhì)的溫度,如果溫度高一般為200℃~400℃,要選用高溫型,否則硅油會產(chǎn)生汽化膨脹,使測量不準(zhǔn)。
在選型時要考慮設(shè)備工作壓力等級,變送器的壓力等級必須與應(yīng)用場合相符合。從經(jīng)濟(jì)角度上講,外膜盒及插入部分材質(zhì)比較合適,但連接法蘭可以選用碳鋼、鍍鉻,這樣會節(jié)約很多資金。
隔離型壓力變送器選用好是選用螺紋連接形式的,這樣既節(jié)約資金安裝又方便。
對于普通壓力和差壓變送器選型,也要考慮被測介質(zhì)的腐蝕性問題,但使用的介質(zhì)溫度可以不考慮,因?yàn)槠胀ㄐ蛪鹤兪且龎旱奖韮?nèi),長期工作溫度為常溫,但普通型使用的維護(hù)量要比隔離型大。首先是保溫問題,在北方冬季零下,導(dǎo)壓管會結(jié)冰,變送器無法工作甚至損壞,這就需要增加伴熱和保溫箱等。
從經(jīng)濟(jì)角度上來講,選用變送器時,只要不是易結(jié)晶介質(zhì)都可以采用普通型變送器,而且對于低壓易結(jié)晶介質(zhì)也可以加吹掃介質(zhì)來間接測量(只要工藝允許用吹掃液或氣),應(yīng)用普通型變送器就是要求維護(hù)人員多進(jìn)行定時檢查,包括各種導(dǎo)壓管是否泄漏、吹掃介質(zhì)是否正常、保溫是否良好等,只要維護(hù)好,大量使用普通型變送器一次性投資會節(jié)約很多。
從選用變送器測量范圍上來說,一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍,將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4~3/4段,這樣精度會有保證,對于微差壓變送器來說更是重要。
實(shí)踐中有些應(yīng)用場合(液位測量)需要對變送器的測量范圍遷移,根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計(jì)算出測量范圍和遷移量,遷移有正遷移和負(fù)遷移之分。
目前,智能變送器已相當(dāng)普及,它的特點(diǎn)是精度高、可調(diào)范圍大,而且調(diào)整非常方便、穩(wěn)定性好,選型時應(yīng)多考慮。川儀橫河EJA、北京遠(yuǎn)東1751、霍尼韋爾ST3000、ARK800系列等,使用都非??煽?。
按照設(shè)計(jì)規(guī)范,在工程設(shè)計(jì)選型中,究竟采用氣動變送器還是電動變送器,因其各有特長,應(yīng)該根據(jù)裝置的具體條件進(jìn)行綜合考慮和分析。以下幾點(diǎn)可供選用時參考:
集中操作程度;
是否與DCS計(jì)算機(jī)相操作配合;
響應(yīng)速度;
經(jīng)濟(jì)性;
可靠性及使用維護(hù)方面;
安全性(防爆、停電、氣源故障等);
環(huán)境條件及傳輸距離。
一般來說,下列條件以選用氣動儀表為宜:
自變送器至顯示調(diào)節(jié)儀表間的距離較短,通常以不超過150m較為合適;
工藝物料是易燃易爆介質(zhì)及相對濕度很大的場合;
要求儀表投資少;
一般中小型企業(yè)要求易維修,經(jīng)濟(jì)可靠;
在以電動儀表為主的大型裝置里,有些現(xiàn)場就地調(diào)節(jié)回路不要求引入中央控制室集中操作。
下列條件以選擇電動儀表為宜:
變送器至顯示調(diào)節(jié)單元間的距離超過150m以上;
大型企業(yè)要求高度集中管理的中央控制;
設(shè)置有DCS計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制及管理的對象;
要求響應(yīng)速度快,信息處理及運(yùn)算復(fù)雜的場合。
實(shí)際中,在現(xiàn)代化生產(chǎn)裝置中都是發(fā)揮它們各自的特點(diǎn)進(jìn)行混合選用的。
壓力變送器的故障處理,是壓力變送器維護(hù)保養(yǎng)的另外一部分重要內(nèi)容。
壓力變送器的常見故障,包括壓力變送器表頭讀數(shù)不準(zhǔn)、變送器輸出電流為零、變送器對所施加的壓力變化沒有響應(yīng)等。
維護(hù):
1、檢查安裝孔的尺寸:
如果安裝孔的尺寸不合適,傳感器在安裝過程中,其螺紋部分就很容易受到磨損。這不僅會影響設(shè)備的密封性能;
而且使壓力傳感器不能充分發(fā)揮作用,甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。
只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2-20 UNF 2B),通??梢圆捎冒惭b孔測量儀對安裝孔進(jìn)行檢測,以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2、保持安裝孔的清潔:保持安裝孔的清潔并防止熔料堵塞對保證設(shè)備的正常運(yùn)行來說十分重要。
在擠出機(jī)被清潔之前,所有的壓力傳感器都應(yīng)該從機(jī)筒上拆除以避免損壞。
在拆除傳感器時,熔料有可能流入到安裝孔中并硬化,如果這些殘余的熔料沒有被去除,當(dāng)再次安裝傳感器時就可能造成其頂部受損。
清潔工具包能夠?qū)⑦@些熔料殘余物去除。然而,重復(fù)的清潔過程有可能加深安裝孔對傳感器造成的損壞。
如果這種情況發(fā)生,就應(yīng)當(dāng)采取措施來升高傳感器在安裝孔中的位置。
3、選擇恰當(dāng)?shù)奈恢茫?/p>
當(dāng)壓力傳感器的安裝位置太靠近生產(chǎn)線的上游時,未熔融的物料可能會磨損傳感器的頂部;
如果傳感器被安裝在太靠后的位置,在傳感器和螺桿行程之間可能會產(chǎn)生熔融物料的停滯區(qū),熔料在那里有可能產(chǎn)生降解,壓力信號也可能傳遞失真;
如果傳感器過于深入機(jī)筒,螺桿有可能在旋轉(zhuǎn)過程中觸碰到傳感器的頂部而造成其損壞。
一般來說,傳感器可以位于濾網(wǎng)前面的機(jī)筒上、熔體泵的前后或者模具中。
4、仔細(xì)清潔:
在使用鋼絲刷或者特殊化合物對擠出機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清潔前,應(yīng)該將所有的傳感器都拆卸下來。
因?yàn)檫@兩種清潔方式都可能會造成傳感器的震動膜受損。
當(dāng)機(jī)筒被加熱時,也應(yīng)該將傳感器拆卸下來并使用不會產(chǎn)生磨損的軟布來擦拭其頂部,同時傳感器的孔洞也需要用清潔的鉆孔機(jī)和導(dǎo)套清理干凈。
在諸類儀表中,變送器的應(yīng)用廣泛、比較普遍,變送器大體分為壓力變送器和差壓變送器。
變送器常用來測量壓力、差壓、真空、液位等。
變送器有兩線制(電流信號)和三線制(電壓信號)之分,兩線制(電流信號)變送器尤多;
有智能和非智能之分,智能變送器漸多;有氣動和電動之分,電動變送器居多;
另外,按應(yīng)用場合有本安型和隔爆型之分;在選型時,要根據(jù)自己的需求進(jìn)行相應(yīng)的選擇。
壓力傳感器使用過程應(yīng)注意考慮下列情況:
1、防止變送器與腐蝕性或過熱的介質(zhì)接觸;
2、防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積;
3、測量液體壓力時,取壓口應(yīng)開在流程管道側(cè)面,以避免沉淀積渣;
4、測量氣體壓力時,取壓口應(yīng)開在流程管道頂端;
并且變送器也應(yīng)安裝在流程管道上部,以便積累的液體容易注入流程管道中;
5、導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動小的地方;
6、測量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時,需接加緩沖管(盤管)等冷凝器,不應(yīng)使變送器的工作溫度超過極限;
7、冬季發(fā)生冰凍時,安裝在室外的變送器必需采取防凍措施,避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹,導(dǎo)至傳感器損壞;
8、測量液體壓力時,變送器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊(水錘現(xiàn)象),以免傳感器過壓損壞;
9、接線時,將電纜穿過防水接頭(附件)或繞性管并擰緊密封螺帽,以防雨水等通過電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi)。