壓力傳感器在無負壓供水係統中的應用
發布時間:2019-02-12 責任編輯:wenwei
【導讀】目前,在城市供水方麵為消除對居民用水產生影響,我國擬定的相關城市供水條例規定不允許將生活、生sheng產chan水shui泵beng直zhi接jie安an裝zhuang在zai市shi政zheng管guan網wang上shang。居ju民min供gong水shui設she備bei串chuan接jie在zai市shi政zheng供gong水shui管guan網wang上shang,需xu要yao利li用yong無wu負fu壓ya式shi供gong水shui係xi統tong,水shui泵beng進jin口kou與yu市shi政zheng管guan網wang之zhi間jian需xu增zeng設she流liu量liang控kong製zhi器qi、分腔式穩壓補償罐等,流量控製器時刻監視市政管網壓力。在保證市政管網不產生負壓的同時,還可充分利用市政管網原有壓力。

無負壓式供水係統,就是通過安裝在供水管網上的高靈敏度壓力傳感器或huo壓ya力li開kai關guan等deng,來lai檢jian測ce供gong水shui管guan網wang在zai用yong水shui量liang變bian化hua時shi的de壓ya力li變bian化hua,不bu斷duan的de向xiang微wei電dian腦nao傳chuan輸shu變bian化hua的de信xin號hao。根gen據ju不bu同tong運yun行xing狀zhuang態tai,動dong態tai地di控kong製zhi補bu償chang量liang,從cong而er實shi現xian動dong態tai壓ya力li平ping衡heng,保bao證zheng供gong水shui管guan網wang壓ya力li恒heng定ding,以yi滿man足zu用yong戶hu用yong水shui需xu要yao。當dang市shi政zheng管guan道dao自zi來lai水shui以yi一yi定ding壓ya力li進jin入ru調tiao節jie罐guan時shi,穩wen壓ya補bu償chang罐guan內nei的de空kong氣qi經jing過guo真zhen空kong消xiao除chu器qi內nei排pai出chu,待dai水shui充chong滿man後hou,真zhen空kong消xiao除chu器qi自zi動dong關guan閉bi。當dang自zi來lai水shui能neng夠gou滿man足zu用yong水shui壓ya力li及ji水shui量liang要yao求qiu時shi,供gong水shui設she備bei通tong過guo旁pang通tong止zhi回hui閥fa向xiang用yong水shui管guan網wang直zhi接jie供gong水shui;當自來水管網的壓力不能滿足用水要求時,係統會通過壓力傳感器,或壓力開開關、電接點壓表,給出起泵信號起動水泵運行。
另(ling)外(wai),當(dang)水(shui)泵(beng)供(gong)水(shui)時(shi),若(ruo)自(zi)來(lai)水(shui)管(guan)網(wang)的(de)水(shui)量(liang)大(da)於(yu)水(shui)泵(beng)流(liu)量(liang),係(xi)統(tong)保(bao)持(chi)正(zheng)常(chang)供(gong)水(shui),用(yong)水(shui)高(gao)峰(feng)期(qi)時(shi),若(ruo)自(zi)來(lai)水(shui)管(guan)網(wang)水(shui)量(liang)小(xiao)於(yu)水(shui)泵(beng)流(liu)量(liang)時(shi),調(tiao)節(jie)罐(guan)內(nei)的(de)水(shui)作(zuo)為(wei)補(bu)充(chong)水(shui)源(yuan)仍(reng)能(neng)正(zheng)常(chang)供(gong)水(shui),此(ci)時(shi),空(kong)氣(qi)由(you)真(zhen)空(kong)消(xiao)除(chu)器(qi)進(jin)入(ru)調(tiao)節(jie)罐(guan),消(xiao)除(chu)了(le)自(zi)來(lai)水(shui)管(guan)網(wang)的(de)負(fu)壓(ya),用(yong)水(shui)高(gao)峰(feng)期(qi)過(guo)後(hou),係(xi)統(tong)恢(hui)複(fu)正(zheng)常(chang)的(de)狀(zhuang)態(tai)。若(ruo)自(zi)來(lai)水(shui)供(gong)水(shui)不(bu)足(zu)或(huo)管(guan)網(wang)停(ting)水(shui)而(er)導(dao)致(zhi)調(tiao)節(jie)罐(guan)內(nei)的(de)水(shui)位(wei)不(bu)斷(duan)下(xia)降(jiang),液(ye)位(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)給(gei)出(chu)水(shui)泵(beng)停(ting)機(ji)信(xin)號(hao)以(yi)保(bao)護(hu)水(shui)泵(beng)機(ji)組(zu)。此(ci)過(guo)程(cheng)如(ru)此(ci)循(xun)環(huan),最(zui)終(zhong)達(da)到(dao)無(wu)負(fu)壓(ya)供(gong)水(shui)的(de)目(mu)的(de)。

壓力傳感器的接線方法
傳chuan感gan器qi的de接jie線xian一yi向xiang是shi客ke戶hu采cai購gou過guo程cheng谘zi詢xun得de最zui多duo的de問wen題ti之zhi一yi,很hen多duo客ke戶hu都dou不bu知zhi道dao傳chuan感gan器qi如ru何he連lian線xian,其qi實shi各ge種zhong傳chuan感gan器qi的de接jie線xian方fang式shi基ji本ben都dou是shi一yi樣yang的de,壓ya力li傳chuan感gan器qi一yi般ban有you兩liang線xian製zhi、三線製、四線製,有的還有五線製的。
壓ya力li傳chuan感gan器qi兩liang線xian製zhi比bi較jiao簡jian單dan,一yi般ban客ke戶hu都dou知zhi道dao怎zen麼me接jie線xian,一yi根gen線xian連lian接jie電dian源yuan正zheng極ji,另ling一yi個ge線xian也ye就jiu是shi信xin號hao線xian經jing過guo儀yi器qi連lian接jie到dao電dian源yuan負fu極ji,這zhe種zhong是shi最zui簡jian單dan的de,壓ya力li傳chuan感gan器qi三san線xian製zhi是shi在zai兩liang線xian製zhi基ji礎chu上shang加jia了le一yi個ge線xian,這zhe根gen線xian直zhi接jie連lian接jie到dao電dian源yuan的de負fu極ji,較jiao兩liang線xian製zhi麻ma煩fan一yi點dian。四si線xian製zhi壓ya力li傳chuan感gan器qi肯ken定ding是shi兩liang個ge電dian源yuan輸shu入ru端duan,另ling外wai兩liang個ge是shi信xin號hao輸shu出chu端duan。四si線xian製zhi的de多duo半ban是shi電dian壓ya輸shu出chu而er不bu是shi4——20mA輸出,4——20mA的(de)叫(jiao)壓(ya)力(li)變(bian)送(song)器(qi),多(duo)數(shu)做(zuo)成(cheng)兩(liang)線(xian)製(zhi)的(de)。壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)有(you)些(xie)是(shi)沒(mei)有(you)經(jing)過(guo)放(fang)大(da)的(de),滿(man)量(liang)程(cheng)輸(shu)出(chu)隻(zhi)有(you)幾(ji)十(shi)毫(hao)伏(fu),而(er)有(you)些(xie)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)內(nei)部(bu)有(you)放(fang)大(da)電(dian)路(lu),滿(man)量(liang)程(cheng)輸(shu)出(chu)為(wei)0——2V。至zhi於yu怎zen麼me接jie到dao顯xian示shi儀yi表biao,要yao看kan儀yi表biao的de量liang程cheng是shi多duo大da,如ru果guo有you和he輸shu出chu信xin號hao相xiang適shi應ying的de檔dang位wei,就jiu可ke以yi直zhi接jie測ce量liang,否fou則ze要yao加jia信xin號hao調tiao整zheng電dian路lu。五wu線xian製zhi壓ya力li傳chuan感gan器qi與yu四si線xian製zhi相xiang差cha不bu大da,市shi麵mian上shang五wu線xian製zhi的de傳chuan感gan器qi也ye比bi較jiao少shao。
螺紋類型
壓力傳感器的螺紋有很多種,常見的有NPT、PT、G、M,都是管螺紋。
NPT 是 National (American) Pipe Thread 的縮寫,屬於美國壓力傳感器標準的 60 度錐管螺紋,用於北美地區。國家標準可查閱 GB/T12716-1991
PT 是 Pipe Thread 的縮寫,是 55 度密封圓錐管螺紋,屬惠氏壓力傳感器螺紋家族,多用於歐洲及英聯邦國家。常用於水及煤氣管行業,錐度規定為 1:16。國家標準可查閱 GB/T7306-2000
G 是 55 度非螺紋密封管螺紋,屬惠氏壓力傳感器螺紋家族。標記為 G 代表圓柱螺紋。國家標準可查閱 GB/T7307-2001
M 是公製普通螺紋,如M20*1.5表示直徑為20mm,螺距為1.5,如客戶無特殊要求,壓力傳感器一般為M20*1.5螺紋。
另外螺紋中的1/4、1/2、1/8 標記是指螺紋尺寸的直徑,單位是英寸。行內人通常用分來稱呼螺紋尺寸,一寸等於8分,1/4 寸就是2分,如此類推。G 好像就是管螺紋的統稱(Guan),55、60度的劃分屬於功能性的,俗稱管圓。螺紋由一圓柱麵加工而成。
ZG俗稱管錐,即螺紋由一圓錐麵加工而成,一般的水管壓力接頭都是這樣的,老國標標注為Rc
公製螺紋用螺距來表示,美英製螺紋用每英寸內的螺紋牙數來表示,這是壓力傳感器螺紋最大的區別,公製螺紋是60度等邊牙型,英製螺紋是等腰55度牙型,美製螺紋60度。公製螺紋用公製單位,美英製螺紋用英製單位。
管guan螺luo紋wen主zhu要yao用yong來lai進jin行xing壓ya力li管guan道dao的de連lian接jie,其qi內nei外wai螺luo紋wen的de配pei合he緊jin密mi,壓ya力li傳chuan感gan器qi管guan螺luo紋wen有you直zhi管guan與yu錐zhui管guan兩liang種zhong。公gong稱cheng直zhi徑jing是shi指zhi所suo連lian接jie的de壓ya力li管guan道dao直zhi徑jing,顯xian然ran螺luo紋wen大da徑jing比bi公gong稱cheng直zhi徑jing大da。 1/4,1/2,1/8是英製螺紋的公稱直徑,單位是英寸。
壓力傳感器的工作原理
1、壓阻式壓力傳感器
電(dian)阻(zu)應(ying)變(bian)片(pian)是(shi)壓(ya)阻(zu)式(shi)應(ying)變(bian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)之(zhi)一(yi)。金(jin)屬(shu)電(dian)阻(zu)應(ying)變(bian)片(pian)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)吸(xi)附(fu)在(zai)基(ji)體(ti)材(cai)料(liao)上(shang)應(ying)變(bian)電(dian)阻(zu)隨(sui)機(ji)械(xie)形(xing)變(bian)而(er)產(chan)生(sheng)阻(zu)值(zhi)變(bian)化(hua)的(de)現(xian)象(xiang),俗(su)稱(cheng)為(wei)電(dian)阻(zu)應(ying)變(bian)效(xiao)應(ying)。
2、陶瓷壓力傳感器
陶(tao)瓷(ci)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)基(ji)於(yu)壓(ya)阻(zu)效(xiao)應(ying),壓(ya)力(li)直(zhi)接(jie)作(zuo)用(yong)在(zai)陶(tao)瓷(ci)膜(mo)片(pian)的(de)前(qian)表(biao)麵(mian),使(shi)膜(mo)片(pian)產(chan)生(sheng)微(wei)小(xiao)的(de)形(xing)變(bian),厚(hou)膜(mo)電(dian)阻(zu)印(yin)刷(shua)在(zai)陶(tao)瓷(ci)膜(mo)片(pian)的(de)背(bei)麵(mian),連(lian)接(jie)成(cheng)一(yi)個(ge)惠(hui)斯(si)通(tong)電(dian)橋(qiao),由(you)於(yu)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)壓(ya)阻(zu)效(xiao)應(ying),使(shi)電(dian)橋(qiao)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)與(yu)壓(ya)力(li)成(cheng)正(zheng)比(bi)的(de)高(gao)度(du)線(xian)性(xing)、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應變式傳感器相兼容。
3、擴散矽壓力傳感器:
擴散矽壓力傳感器工作原理也是基於壓阻效應,利用壓阻效應原理,被測介質的壓力直接作用於傳感器的膜片上(不鏽鋼或陶瓷),shimopianchanshengyujiezhiyalichengzhengbideweiweiyi,shichuanganqidedianzuzhifashengbianhua,liyongdianzixianlujiancezheyibianhua,bingzhuanhuanshuchuyigeduiyingyuzheyiyalidebiaozhunceliangxinhao。
4、藍寶石壓力傳感器:
利用應變電阻式工作原理,采用矽-藍寶石作為半導體敏感元件,具有無與倫比的計量特性。因此,利用矽-藍寶石製造的半導體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性極強;另外,矽-藍寶石半導體敏感元件,無p-n漂移。
5、壓電式壓力傳感器:
壓ya電dian效xiao應ying是shi壓ya電dian傳chuan感gan器qi的de主zhu要yao工gong作zuo原yuan理li,壓ya電dian傳chuan感gan器qi不bu能neng用yong於yu靜jing態tai測ce量liang,因yin為wei經jing過guo外wai力li作zuo用yong後hou的de電dian荷he,隻zhi有you在zai回hui路lu具ju有you無wu限xian大da的de輸shu入ru阻zu抗kang時shi才cai得de到dao保bao存cun。實shi際ji的de情qing況kuang不bu是shi這zhe樣yang的de,所suo以yi這zhe決jue定ding了le壓ya電dian傳chuan感gan器qi隻zhi能neng夠gou測ce量liang動dong態tai的de應ying力li。
使用過程中無法避免誤差
在zai選xuan擇ze壓ya力li傳chuan感gan器qi的de時shi候hou我wo們men要yao考kao慮lv他ta的de綜zong合he精jing度du,而er壓ya力li傳chuan感gan器qi的de精jing度du受shou哪na些xie方fang麵mian的de影ying響xiang呢ne?其qi實shi造zao成cheng傳chuan感gan器qi誤wu差cha的de因yin素su有you很hen多duo,下xia麵mian我wo們men注zhu意yi說shuo四si個ge無wu法fa避bi免mian的de誤wu差cha,這zhe是shi傳chuan感gan器qi的de初chu始shi誤wu差cha。
首先的偏移量誤差:由於壓力傳感器在整個壓力範圍內垂直偏移保持恒定,因此變換器擴散和激光調節修正的變化將產生偏移量誤差。
其次是靈敏度誤差:產chan生sheng誤wu差cha大da小xiao與yu壓ya力li成cheng正zheng比bi。如ru果guo設she備bei的de靈ling敏min度du高gao於yu典dian型xing值zhi,靈ling敏min度du誤wu差cha將jiang是shi壓ya力li的de遞di增zeng函han數shu。如ru果guo靈ling敏min度du低di於yu典dian型xing值zhi,那na麼me靈ling敏min度du誤wu差cha將jiang是shi壓ya力li的de遞di減jian函han數shu。該gai誤wu差cha的de產chan生sheng原yuan因yin在zai於yu擴kuo散san過guo程cheng的de變bian化hua。
第三是線性誤差:這zhe是shi一yi個ge對dui壓ya力li傳chuan感gan器qi初chu始shi誤wu差cha影ying響xiang較jiao小xiao的de因yin素su,該gai誤wu差cha的de產chan生sheng原yuan因yin在zai於yu矽gui片pian的de物wu理li非fei線xian性xing,但dan對dui於yu帶dai放fang大da器qi的de傳chuan感gan器qi,還hai應ying包bao括kuo放fang大da器qi的de非fei線xian性xing。線xian性xing誤wu差cha曲qu線xian可ke以yi是shi凹ao形xing曲qu線xian,也ye可ke以yi是shi凸tu形xing曲qu線xian稱cheng重zhong傳chuan感gan器qi。
最後是滯後誤差:在zai大da多duo數shu情qing形xing中zhong,壓ya力li傳chuan感gan器qi的de滯zhi後hou誤wu差cha完wan全quan可ke以yi忽hu略lve不bu計ji,因yin為wei矽gui片pian具ju有you很hen高gao的de機ji械xie剛gang度du。一yi般ban隻zhi需xu在zai壓ya力li變bian化hua很hen大da的de情qing形xing中zhong考kao慮lv滯zhi後hou誤wu差cha。
yalichuanganqidezhegesigewuchashiwufabimiande,womenzhinengxuanzegaojingdudeshengchanshebei,liyonggaoxinjishulaijiangdizhexiewucha,haikeyizaichuchangdeshihoujinxingyidingdewuchaxiaozhun,jinzuidadekenenglaijiangdiwuchayimanzukehudexuyao。
使用過程中的防腐蝕措施
壓力傳感器接頭和腔體采用進口不鏽鋼整體加工,作為壓力變送器彈體的不鏽鋼材料耐蝕性高、衰減性能好,可以監測任何與316L相兼容的介質。下麵我們還來介紹一下壓力傳感器的防腐技巧。
首先,了解被測介質是否與316L相兼容:316,317L合金在100小時5%鹽霧測試中,都沒有出現腐蝕。其次,在選購傳感器產品時,向供應商谘詢介質對壓力傳感器是否有影響;通過對彈體耐腐蝕材料的選擇,以便達到用戶使用的需求。最後,我們可以采用隔離辦法:壓力變送器前有鉬2鈦和鉭片,膜片與彈道管之間用甲基矽油傳送壓力,最小量程可做到0——100kPa,如果膜片材料還不耐腐,則可加一層F46膜片,但儀表靈敏度有所降低。也可直接用F46作隔離膜片,傳遞液可選用氟油,則可起雙重隔離作用。
壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)一(yi)旦(dan)發(fa)現(xian)其(qi)不(bu)能(neng)與(yu)介(jie)質(zhi)兼(jian)容(rong)就(jiu)必(bi)須(xu)馬(ma)上(shang)更(geng)換(huan)傳(chuan)感(gan)器(qi),對(dui)應(ying)一(yi)些(xie)特(te)殊(shu)的(de)介(jie)質(zhi)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)特(te)殊(shu)的(de)材(cai)質(zhi)或(huo)者(zhe)特(te)殊(shu)的(de)結(jie)構(gou)來(lai)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang),壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)未(wei)來(lai)肯(ken)定(ding)會(hui)得(de)到(dao)更(geng)加(jia)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong),所(suo)以(yi)作(zuo)為(wei)廠(chang)家(jia)我(wo)們(men)要(yao)積(ji)極(ji)開(kai)發(fa)新(xin)型(xing)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)適(shi)應(ying)需(xu)要(yao)。
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