壓力傳感器和液位傳感器都是我們平時常見的傳感器,這兩種傳感器有什么必然的聯(lián)系和區(qū)別呢,只有全面的了解了兩者之間的關(guān)系,我們才能更好的去選擇屬于自己的類型。
首先,壓力傳感器和液位傳感器的測量原理是相似的,都是利用當(dāng)傳感器投入到被測液體中某一深度時,傳感器迎液面受到的壓力公式為:Ρ=ρ.g.H+Po式中:P是液位計迎液面所受壓力ρ是被測液體密度g是重力加速度(調(diào)試時按照9.8015)Po是液面上大氣壓H是傳感器投入液體的深度同時,通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔,再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負壓腔相連,以抵消傳感器背面的Po,使傳感器測得壓力為:ρ.g.H,顯然,通過測取壓力P,可以得到液位深。只是壓力傳感器輸出是是壓力P,而液位傳感器輸出的是深度H。
其次,壓力傳感器與液位傳感器的分類不同。壓力傳感器一般可分為應(yīng)變片壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴散硅壓力傳感器、藍寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器。而液位傳感器一般分為浮球式液位變送器、浮筒式液位變送器、靜壓式液位變送器。
后,液位傳感器可以說是壓力傳感器功能的拓展。在很多情況下只要稍作改變,液位傳感器和壓力傳感器就可以通用。隨著技術(shù)的發(fā)展,以及使用環(huán)境的變化,壓力傳感器和液位傳感器的分工也會越來越詳細。它們也將各盡所能。從而使壓力傳感器和液位傳感器變成兩個不同的大家族。
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位移傳感器是把物體的運動位移轉(zhuǎn)換成可測量的電學(xué)量一種裝置。通常用于把不便于定量檢測和處理的位移、位置、形變、振動、尺寸等物理量轉(zhuǎn)換為易于定量檢測、便于作信息傳輸與處理的電學(xué)量。
位移是和物體的位置在運動過程中的移動有關(guān)的量,位移的測量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。
小位移通常用應(yīng)變式、電感式、差動變壓器式(LVDT)、渦流式、霍爾傳感器來檢測,大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵、磁致伸縮式等傳感技術(shù)來測量。
其中磁致伸縮位移傳感器因具有易實現(xiàn)數(shù)字化、精度高、抗干擾能力強、適應(yīng)惡劣環(huán)境、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點,在機床加工、檢測儀表等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。
常見故障及排障方法
直線位移傳感器的工作原理是跟滑動變阻器一樣的,它作為分壓器使用的,它是以相對的輸出電壓來呈現(xiàn)出所測量位置的實際上的位置。
1、如果電子尺已經(jīng)使用很長時間了,而且密封已經(jīng)老化,同時夾雜著很多雜質(zhì),而且水混合物和油會嚴(yán)重影響電刷的接觸電阻的,這樣會使顯示的數(shù)字不停地跳動。
這個時候可以說直線位移傳感器的電子尺已經(jīng)損壞了,需要更換。
2、若電源的容量很小,就會出現(xiàn)很多情況的:熔膠的運動會使合模電子尺的顯示變換,有波動,或者合模的運動會使射膠電子尺的顯示波動,造成測量結(jié)果誤差很大。
如果電磁閥的驅(qū)動電源于電子尺供電電源同時在一起的時候,更容易出現(xiàn)以上的情況,情況嚴(yán)重時用萬用表的電壓檔甚至可以測量到電壓的有關(guān)波動。
如果情況不是因為高頻干擾、靜電干擾或者是中性不夠好的造成的,那么就有可能是電源的功率太小造成的。
3、調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動的。
電子尺的信號線與設(shè)備的強電線路要分開線槽。電子尺必須要強制性地使用接地支架,而且同時讓電子尺的外殼跟地面良好地接觸。
信號線需要使用屏蔽線,而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。
如果有高頻干擾的時候,通常使用萬用表的電壓測量就會顯示正常,但是顯示數(shù)字就是會跳動不停的;而出現(xiàn)靜電干擾時,出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。
要證明看是否是靜電干擾時,可以先使用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲跟機器上的某一些的金屬短接起來就可以了,只要一短接起來,靜電干擾就會馬上消除掉的。
但是如果要消除掉高頻干擾就很難用上面的方法了,變頻節(jié)電器和機器手都經(jīng)常出現(xiàn)高頻干擾的,所以可以試一下用停止高頻節(jié)電器或者機械手的方法來驗證是不是高頻干擾的。
4、如果直線位移傳感器的電子尺在工作的過程當(dāng)中,在某一點的顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動,或者是沒有顯示數(shù)據(jù)的時候;
出現(xiàn)這種情況就需要檢查連接線絕緣是不是出現(xiàn)破損的現(xiàn)象,并且跟機器的外殼很有規(guī)律地接觸而導(dǎo)致的對地短路。
5、供電的電壓一定要穩(wěn)定,工業(yè)的電壓需要符合±0.1[%]的穩(wěn)定性,例如,基準(zhǔn)電壓是10V的話;
就可以允許有±0.01V的波動變化,如果不是的話,就會引起顯示的圈套波動這樣的情況。
但是如果這個時候的顯示波動的幅度沒有超過波動電壓的波動的幅度的話,那么電子尺就是正常的了。
6、安裝直線位移傳感器的對中性需要很好,但是平行度可以允許有±0.5mm的誤差,角度可以允許有±12°的誤差。
但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話,這樣會出現(xiàn)顯示數(shù)字跳動的情況。那么出現(xiàn)這樣的情況的時候,必須要對平行度和角度進行調(diào)整了。
7、在連接的過程當(dāng)中,一定要多加注意,電子尺的三條線是不可以接錯的,電源線和輸出線是不可以調(diào)換的。
如果上面的線接錯的話,就會出現(xiàn)線性誤差很大的情況,要控制的話是很難的,控制的精度也會變得很差,而顯示很容易出現(xiàn)跳動的現(xiàn)象等等。
位移傳感器種類繁多,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,同時有越來越多的創(chuàng)新技術(shù)被運用到傳感器中,如基于OEM的LVDT技術(shù)、超聲波技術(shù)、磁致伸縮技術(shù)、光纖技術(shù)、時柵技術(shù)等,位移傳感器技術(shù)已取得了突破性進展。
由于技術(shù)的進步,使得各種傳感器性能大幅度提高,成本大幅度降低,從而極大地擴展了應(yīng)用范圍,形成了一個高速增長的產(chǎn)業(yè)。
典型案例回顧 某電廠#3機為處理OPC電磁閥漏油事故而停機檢修,在停機過程中,轉(zhuǎn)速下降到約1700rpm時,由于機組振動大,造成DEH測速探頭A被打壞,緊接著在轉(zhuǎn)速下降到約1300rpm時,測速探頭B也破打壞。由DEH中對轉(zhuǎn)速信號進行了三選二處理,因此DEH測速為0。此時,如果機組沖轉(zhuǎn),則有可能造成調(diào)門快速開啟,引起機組的非正常超速。 技術(shù)分析 上述現(xiàn)象出現(xiàn)是由于機組軸振大,測速齒輪的徑向跳動超過了轉(zhuǎn)速探頭與測速齒頂?shù)拈g隙所致。 DEH-IIIA系統(tǒng)通過MCP卡(C2908306)和MCP-TB端子板(C2908296)配合進行轉(zhuǎn)速的測量。其中MCP-TB端子板(C2908296)只起到對測速傳感器感應(yīng)電壓的轉(zhuǎn)接功能,即,感應(yīng)電壓直接送到MCP卡,在卡里進行脈沖計數(shù),得出轉(zhuǎn)速值。 因此,當(dāng)測速探頭故障,或線路故障,感應(yīng)電壓為零時,測出的轉(zhuǎn)速值即為零。如果此時轉(zhuǎn)速回路運行,則會引起機組轉(zhuǎn)速的飛升,影響機組的安全可靠運行。 解決方案 針對上述問題,新華公司技術(shù)人員總結(jié)多方經(jīng)驗,經(jīng)過研究設(shè)計,用新型MCP-TB端子板(C2908476)替換原有的MCP-TB端子板(C2908296)。改進后的DEH-IIIA的測速系統(tǒng),在同樣穩(wěn)定可靠的前提下,增加了轉(zhuǎn)速傳感器故障檢測和報警功能,能更有效地判斷轉(zhuǎn)速信號是否異常。 新型端子板的工作原理 對于不同的洞探頭,其正常工作時具有一定范圍的內(nèi)阻。探頭故障,或線路故障時,除了引起感應(yīng)電壓的變化,也將使探頭的內(nèi)阻發(fā)生變化。因此,通過檢測探頭的內(nèi)阻大小可以間接地反映探頭的正常狀態(tài)。即,新型MCP-TB端子板在將感應(yīng)電壓直接送到MCP卡,在卡里進行脈沖計數(shù),得出轉(zhuǎn)速值的同時,通過端子板上的整流濾波和限值比較電路,將感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為判斷信號是否異常的開關(guān)量;另外還通過穩(wěn)壓檢測電路將信號電源是否異常轉(zhuǎn)換為開關(guān)量,并將兩者連接到輸出端子上。 實際應(yīng)用時,可以端子上將上述兩個開關(guān)量取出,接入DI板,讀入DPU,通過組態(tài)進行判斷。因此,改進后的DEH-IIIA測速系統(tǒng)能夠判斷就地探頭是否故障,線路連接是否異常(是否短路或斷路)從而判斷轉(zhuǎn)速信號的有效性,以便DEH采取有效措施,防止超速,從而能確保機組的安全運行。 測速卡端子板(簡稱MCP-TB)是配合測速卡(MCP卡)使用的端子板。作為MCP卡輸入/輸出接口,共可接入6路脈沖信號,12路DO信號.端子板上有2個37芯電纜插座P1及P2,P1通過一根有3個并行端口出口的I/O電纜,同時連接3塊MCP卡,通過相同的電纜,P2同時連接3塊OPC-MCP卡。