壓力變送器的性能特點(diǎn)
壓力變送器是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí),致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側(cè)電容量就不等,通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)。
壓力變送器的主要作用把壓力信號(hào)傳到電子設(shè)備,進(jìn)而在計(jì)算機(jī)顯示壓力其原理大致是:將水壓這種壓力的力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流(4-20mA)這樣的電子信號(hào)壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系,一般是正比關(guān)系。所以,變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大由此得出一個(gè)壓力和電壓或電流的關(guān)系式壓力變送器的被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室,低壓室壓力采用大氣壓或真空,作用在δ元(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上,通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。
壓力變送器按不同的轉(zhuǎn)換原理可分為力(力矩)平衡式、電容式、電感式、應(yīng)變式和頻率式等,下面簡(jiǎn)單介紹幾種壓力(差壓)變送器的原理、結(jié)構(gòu)、使用、檢修和校驗(yàn)等知識(shí)。
壓力變送器感受壓力的電器元件一般為電阻應(yīng)變片,電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的壓力轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。電阻應(yīng)變片應(yīng)用較多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的黏合劑緊密地粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。
壓力變送器根據(jù)測(cè)量范圍可分成一般壓力變送器(0.001MPa~35MPa)和微差壓變送器(0~1.5kPa),負(fù)壓變送器三種;從精度角度來(lái)分類(lèi)的話,因?yàn)槲覀儑?guó)家標(biāo)的精度就為0.5%。
所以近年來(lái)又可以分為高精度壓力變送器(0.1%或0.2%或0.075%)和一般壓力變送器(0.5%)。
一般來(lái)說(shuō),壓力變送器主要由測(cè)壓元件傳感器(也稱(chēng)作壓力傳感器)、測(cè)量電路和過(guò)程連接件三部分組成。
它能將測(cè)壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)(如4~20mADC等),以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。
在用于液體測(cè)量時(shí)即為壓力式液體變送器,用于管道流量測(cè)量即為差壓式流量變送器。
壓力變送器具有獨(dú)特的就地按鈕盒背光液晶表頭。通過(guò)就地按鈕可進(jìn)行各種功能組態(tài),調(diào)零調(diào)滿(mǎn)一次完成,可以加壓或者不加壓進(jìn)行量程設(shè)置,組態(tài)數(shù)據(jù)可以鎖定。
帶背光的液晶表頭克服了液晶指示在光線暗弱處不易讀數(shù)的缺點(diǎn),同時(shí)大窗口可指示帶物理單位的壓力值,電流值,百分比數(shù)值等。
壓力傳感器使用過(guò)程應(yīng)注意考慮下列情況:
1、防止變送器與腐蝕性或過(guò)熱的介質(zhì)接觸;
2、防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積;
3、測(cè)量液體壓力時(shí),取壓口應(yīng)開(kāi)在流程管道側(cè)面,以避免沉淀積渣;
4、測(cè)量氣體壓力時(shí),取壓口應(yīng)開(kāi)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(dòng)小的地方;
6、測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí),需接加緩沖管(盤(pán)管)等冷凝器,不應(yīng)使變送器的工作溫度超過(guò)極限;
7、冬季發(fā)生冰凍時(shí),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(cè)量液體壓力時(shí),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(guò)壓損壞;
9、接線時(shí),將電纜穿過(guò)防水接頭(附件)或繞性管并擰緊密封螺帽,以防雨水等通過(guò)電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi)。
壓力變送器日常維護(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(guò)程中,其螺紋部分就很容易受到磨損。
這不僅會(huì)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(cè)量?jī)x對(duì)安裝孔進(jìn)行檢測(cè),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(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行來(lái)說(shuō)十分重要。在擠出機(jī)被清潔之前,所有的壓力變送器都應(yīng)該從機(jī)筒上拆除以避免損壞。
在拆除傳感器時(shí),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(méi)有被去除,當(dāng)再次安裝傳感器時(shí)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(guò)程有可能加深安裝孔對(duì)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(lái)升高傳感器在安裝孔中的位置。
3、選擇恰當(dāng)?shù)奈恢茫寒?dāng)壓力傳感器的安裝位置太靠近生產(chǎn)線的上游時(shí),未熔融的物料可能會(huì)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(huì)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(hào)也可能傳遞失真;
如果傳感器過(guò)于深入機(jī)筒,螺桿有可能在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中觸碰到傳感器的頂部而造成其損壞。
一般來(lái)說(shuō),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(duì)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(lái)。因?yàn)檫@兩種清潔方式都可能會(huì)造成傳感器的震動(dòng)膜受損。
當(dāng)機(jī)筒被加熱時(shí),也應(yīng)該將傳感器拆卸下來(lái)并使用不會(huì)產(chǎn)生磨損的軟布來(lái)擦拭其頂部,同時(shí)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。