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压力变送器研究与发展现状

压力变送器研究与发展现状

点击数:7172 次   录入时间:03-04 11:57:28   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

  这种压力变送器是利用弹性薄膜在压差作用下产生压变引起电容变换的原理制成,它是由检测部分和转换电路组成,如所示。检测部分有真空腔及检测腔两个腔体。真空腔为全密封结构,经质谱检漏仪检漏合格后,通过长时间排气,最后将排气管密封形成的,并备有消气剂,消除残余气体,长期保持高真空。固定极板位于真空腔中,由极板引出线至腔外。检测膜片置于高真空的真空腔及连接低真空待测系统的检测腔之间,检测膜片为可动极板,其与固定极板形成一个平板电容器,有一定的电容值。被测的低真空压力通过检测孔进人检测腔,检测膜片产生挠曲,改变了其与固定极板的距离,电容值也随之改变。不同的低真空压力值决定不同的电容值。最后电容信号被输送到电路转换部分,电路转换部分将电容信号通过变换、整理、放大等环节,输出一个标准电压或电流信号。这个标准电信号是从电谷伯号而来,它与真空压力成正比。

  电容薄膜压力变送器示意图。消气剂2.真空腔3.极板引出线4.排气管5.固定极板6.检测膜片(虚线为挠曲后的位置)7.检测孔真空预冷试验机采用CPCD100Z型电容薄膜式压力GM通用酣蒿变送器作为真空室压力的测量。通过微处理机把信号输出在面板上……介质压力直接作用于陶瓷膜片,使测量膜片产生偏移。膜片位移产生的电容变化量与输入压力成一定的线性关系,经电子部件检测、放大并输出。

  陶瓷电容传感器示意、2.电极3.引脚4.陶瓷基座密封玻璃6.陶瓷膜片5.压力变送器性能对比压力变送器性能对比如下表所示。

  表各种压力变送器性能对比变送器种类型号测量范围/Pa输出信号/mA.dc供电电源/V.dc工作温度/*环境温度/*精度等级应用范围扩散硅压力变送器油、电力、水处理、轻工、制药电容薄膜式绝对座力变送器便于微处理机智能化控制、材质为镍基合金,耐腐蚀性能良好陶瓷厚膜压力变送器(介质不得凝固)适于全天候恶劣环境和多种腐蚀性介质陶瓷电容压力变送器力、钢铁、轻工业等厘力测量及现场控制三、智能型压力变送器20世纪90年代,现场总线技术迅速崛起,工业过程控制系统逐渐向具有双向通信和智能仪表控制的FCS(现场总线控制系统)方向发展。从而产生了新一代的智能压力变送器。它们的主要特点如下。

  自补偿功能如非线性、温度误差、响应时间、噪声和交叉感应等。

  自诊断功能如在接通电源时进行自检,在工作中实现运行检查。

  微处理器和基本传感器之间具有双向通信的功能,构成闭环工作系统。

  信息存储和记忆功能。

  基于上述功能,智能压力变送器的精度、稳定性、重复性和可靠性都得到提高和改善。其双向通信能力实现了计算机软件控制及远程设定量程等状态。

  智能型压力变送器主要分为带HART协议的和带485或RS232接口的两种类型。带HART协议的智能压力变送器是在模拟信号上迭加一个专用频率信号,实现模拟和数字同时进行通信。带RS232或485口的智能压力变送器内部将模拟信号A/D转换通过微处理器计算由D/A输出。RS232接口是异步通信协议接口,可与许多通信协议兼容。因此,后者应用非常广泛。

  天津商学院真空预冷实验室的一台日本制造的野莱真空预冷机组,实验过程需要采集真空室内的压力。购买WP401B型压力变送器(见),经上海理工大学开发数据采集中央控制器,使用ADAM4017传感器专用模块进行数据采集,最后通过RS232串行口与计算机连接输出信号。在计算机上使用AdvantechVisiDAQ软件,对采集到的压力信号进行输出。实验证明,此种智能压力变送器,工作稳定,采集数据快速准确,体现智能变送器的特点。

  美国Smar公司生产的LD301型智能压力变送器,采用高精度的电容式直接数字技术,精度高,量程宽,稳定性好,具有PID控制,能进行在线组态。这种变送器本身具有很高的循环寿命和抗冲击振荡性能。它的传感器膜片采用特殊处理的不锈钢和陶瓷材料,可与大多数工业介质直接接触。华北电管局所属大同一、二发电厂,张家口沙岭和下花园发电厂,北京一、二、三热电厂,石景山热电厂,天津一热电厂,唐山发电厂等均采用了LD301或由其和操作站构成系统完成控制要求。

  WP401B型压力变送器ARC的高级分析专家认为,随着现场总线技术继续发展,具有模拟输出或者电压输出的厚膜电路型仪表结构将备受欢迎。这些产品的特点是就地显示和编程接口都嵌入在数字通信协议中,彻底降低了封装成本和售价。由于这些压力变送器的体积更小,所以它们可以安装在以前的变送器无法安装的地方,如汽车或者医疗设备中。压力变送器的性能不断改善,特别是比较新的高性能变送器,其精度、可靠性、长期漂移和过压保护能力将越来越好。

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