如何選用各類變送器
發布時間:2011-02-24
中心議題:
- 各類變送器的簡介
- 各類變送器的特點
- 各類變送器的選擇
- 一體化溫度變送器
- 壓力變送器
- 液位變送器
- 電容式物位變送器
傳感器和變送器在儀器、yibiaohegongyezidonghualingyuzhongqizhejuzuqingzhongdezuoyong。yuchuanganqibutong,biansongqichulenengjiangfeidianliangzhuanhuanchengkeceliangdedianliangwai,yibanhaijuyouyidingdefangdazuoyong。xiamianjiandandijieshaolegeleibiansongqidetedian,gongdajiacankao。
一、一體化溫度變送器
一體化溫度變送器一般由測溫探頭(熱電偶或熱電阻傳感器)heliangxianzhigutidianzidanyuanzucheng。caiyonggutimokuaixingshijiangcewentantouzhijieanzhuangzaijiexianhenei,congerxingchengyitihuadebiansongqi。yitihuawendubiansongqiyibanfenweiredianzuheredianouxingliangzhongleixing。redianzuwendubiansongqishiyoujizhundanyuan、R/V轉換單元、線性電路、反接保護、限流保護、V/I轉換單元等組成。測溫熱電阻信號轉換放大後,再由線性電路對溫度與電阻的非線性關係進行補償,經V/I轉換電路後輸出一個與被測溫度成線性關係的4~20mA的恒流信號。
熱電偶溫度變送器一般由基準源、冷端補償、放大單元、線性化處理、V/I轉換、斷偶處理、反接保護、限(xian)流(liu)保(bao)護(hu)等(deng)電(dian)路(lu)單(dan)元(yuan)組(zu)成(cheng)。它(ta)是(shi)將(jiang)熱(re)電(dian)偶(ou)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)電(dian)勢(shi)經(jing)冷(leng)端(duan)補(bu)償(chang)放(fang)大(da)後(hou),再(zai)由(you)線(xian)性(xing)電(dian)路(lu)消(xiao)除(chu)熱(re)電(dian)勢(shi)與(yu)溫(wen)度(du)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)誤(wu)差(cha),最(zui)後(hou)放(fang)大(da)轉(zhuan)換(huan)為(wei)4~20mA電dian流liu輸shu出chu信xin號hao。為wei防fang止zhi熱re電dian偶ou測ce量liang中zhong由you於yu電dian偶ou斷duan絲si而er使shi控kong溫wen失shi效xiao造zao成cheng事shi故gu,變bian送song器qi中zhong還hai設she有you斷duan電dian保bao護hu電dian路lu。當dang熱re電dian偶ou斷duan絲si或huo接jie解jie不bu良liang時shi,變bian送song器qi會hui輸shu出chu最zui大da值zhi(28mA)以使儀表切斷電源。
一體化溫度變送器具有結構簡單、節省引線、輸出信號大、抗幹擾能力強、線性好、顯示儀表簡單、固體模塊抗震防潮、有反接保護和限流保護、工作可靠等優點。一體化溫度變送器的輸出為統一的4~20mA信號;可與微機係統或其它常規儀表匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測量儀表。
二、壓力變送器
壓力變送器主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號轉變成標準的電流電壓信號,以供給指示報警儀、記錄儀、調節器等二次儀表進行測量、指示和過程調節。其測量原理是:流程壓力和參考壓力分別作用於集成矽壓力敏感元件的兩端,其差壓使矽片變形(位移很小,僅μm級),以使矽片上用半導體技術製成的全動態惠斯登電橋在外部電流源驅動下輸出正比於壓力的mV級電壓信號。
由於矽材料的強性極佳,所以輸出信號的線性度及變差指標均很高。工作時,壓力變送器將被測物理量轉換成mV級(ji)的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao),並(bing)送(song)往(wang)放(fang)大(da)倍(bei)數(shu)很(hen)高(gao)而(er)又(you)可(ke)以(yi)互(hu)相(xiang)抵(di)消(xiao)溫(wen)度(du)漂(piao)移(yi)的(de)差(cha)動(dong)式(shi)放(fang)大(da)器(qi)。放(fang)大(da)後(hou)的(de)信(xin)號(hao)經(jing)電(dian)壓(ya)電(dian)流(liu)轉(zhuan)換(huan)變(bian)換(huan)成(cheng)相(xiang)應(ying)的(de)電(dian)流(liu)信(xin)號(hao),再(zai)經(jing)過(guo)非(fei)線(xian)性(xing)校(xiao)正(zheng),最(zui)後(hou)產(chan)生(sheng)與(yu)輸(shu)入(ru)壓(ya)力(li)成(cheng)線(xian)性(xing)對(dui)應(ying)關(guan)係(xi)的(de)標(biao)準(zhun)電(dian)流(liu)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)。壓(ya)力(li)變(bian)送(song)器(qi)根(gen)據(ju)測(ce)壓(ya)範(fan)圍(wei)可(ke)分(fen)成(cheng)一(yi)般(ban)壓(ya)力(li)變(bian)送(song)器(qi)(-100Pa~120MPa)和微差壓變送器(0.1~1.5kPa)兩種。
三、液位變送器
1、浮球式液位變送器
浮球式液位變送器由磁性浮球、測量導管、信號單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。一般磁性浮球的比重小於0.5g/cm3,kepiaoyuyemianzhishangbingyanceliangdaoguanshangxiayidong。daoguanneizhuangyouceliangyuanjian,takeyizaiwaicizuoyongxiajiangbeiceyeweixinhaozhuanhuanchengzhengbiyuyeweibianhuadedianzuxinhao,bingjiangdianzidanyuanzhuanhuancheng4~20mA或其它標準信號輸出。該變送器為模塊電路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優點,電路內部含有恒流反饋電路和內保護電路,可使輸出最大電流不超過28mA,因而能夠可靠地保護電源並使二次儀表不被損壞。
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2、浮簡式液位變送器
futongshiyeweibiansongqishijiangcixingfuqiugaiweifutong,tashigenjuejimidefuliyuanlishejide。futongshiyeweibiansongqishiliyongweixiaodejinshumoyingbianchuanganjishulaiceliangyetideyewei、界位或密度的。它在工作時可以通過現場按鍵來進行常規的設定*作。
3、靜壓或液位變送器
該(gai)變(bian)送(song)器(qi)利(li)用(yong)液(ye)體(ti)靜(jing)壓(ya)力(li)的(de)測(ce)量(liang)原(yuan)理(li)工(gong)作(zuo)。它(ta)一(yi)般(ban)選(xuan)用(yong)矽(gui)壓(ya)力(li)測(ce)壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)將(jiang)測(ce)量(liang)到(dao)的(de)壓(ya)力(li)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電(dian)信(xin)號(hao),再(zai)經(jing)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)放(fang)大(da)和(he)補(bu)償(chang)電(dian)路(lu)補(bu)償(chang),最(zui)後(hou)以(yi)4~20mA或0~10mA電流方式輸出。
四、電容式物位變送器
電dian容rong式shi物wu位wei變bian送song器qi適shi用yong於yu工gong業ye企qi業ye在zai生sheng產chan過guo程cheng中zhong進jin行xing測ce量liang和he控kong製zhi生sheng產chan過guo程cheng,主zhu要yao用yong作zuo類lei導dao電dian與yu非fei導dao電dian介jie質zhi的de液ye體ti液ye位wei或huo粉fen粒li狀zhuang固gu體ti料liao位wei的de遠yuan距ju離li連lian續xu測ce量liang和he指zhi示shi。電dian容rong式shi液ye位wei變bian送song器qi由you電dian容rong式shi傳chuan感gan器qi與yu電dian子zi模mo塊kuai電dian路lu組zu成cheng,它ta以yi兩liang線xian製zhi4~20mA恒定電流輸出為基型,經過轉換,可以用三線或四線方式輸出,輸出信號形成為1~5V、0~5V、0~10mA等deng標biao準zhun信xin號hao。電dian容rong傳chuan感gan器qi由you絕jue緣yuan電dian極ji和he裝zhuang有you測ce量liang介jie質zhi的de圓yuan柱zhu形xing金jin屬shu容rong器qi組zu成cheng。當dang料liao位wei上shang升sheng時shi,因yin非fei導dao電dian物wu料liao的de介jie電dian常chang數shu明ming顯xian小xiao於yu空kong氣qi的de介jie電dian常chang數shu,所suo以yi電dian容rong量liang隨sui著zhe物wu料liao高gao度du的de變bian化hua而er變bian化hua。變bian送song器qi的de模mo塊kuai電dian路lu由you基ji準zhun源yuan、脈寬調製、轉換、恒流放大、反饋和限流等單元組成。采用脈寬調特原理進行測量的優點是頻率較低,對周圍元射頻幹擾、穩定性好、線性好、無明顯溫度漂移等。
五、超聲波變送器
超聲波變送器分為一般超聲波變送器(無表頭)和一體化超聲波變送器兩類,一體化超聲波變送器較為常用。一體化超聲波變更新器由表頭(如LCD顯示器)和探頭兩部分組成,這種直接輸出4~20mA信號的變送器是將小型化的敏感元件(探頭)和電子電路組裝在一起,從而使體積更小、重量更輕、價格更便宜。超聲波變送器可用於液位、物位的測量和開渠、明渠等流量測量,並可用於測量距離。
六、銻電極酸度變送器
銻電極酸度變送器是集PH檢測、自動清洗、電信號轉換為一體的工業在線分析儀表,它是由銻電極與參考電極組成的PH值(zhi)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)。在(zai)被(bei)測(ce)酸(suan)性(xing)溶(rong)液(ye)中(zhong),由(you)於(yu)銻(ti)電(dian)極(ji)表(biao)麵(mian)會(hui)生(sheng)成(cheng)三(san)氧(yang)化(hua)二(er)銻(ti)氧(yang)化(hua)層(ceng),這(zhe)樣(yang)在(zai)金(jin)屬(shu)銻(ti)麵(mian)與(yu)三(san)氧(yang)化(hua)二(er)銻(ti)之(zhi)間(jian)會(hui)形(xing)成(cheng)電(dian)位(wei)差(cha)。該(gai)電(dian)位(wei)差(cha)的(de)大(da)小(xiao)取(qu)決(jue)於(yu)三(san)所(suo)氧(yang)化(hua)二(er)銻(ti)的(de)濃(nong)度(du),該(gai)濃(nong)度(du)與(yu)被(bei)測(ce)酸(suan)性(xing)溶(rong)液(ye)中(zhong)氫(qing)離(li)子(zi)的(de)適(shi)度(du)相(xiang)對(dui)應(ying)。如(ru)果(guo)把(ba)銻(ti)、三氧化二銻和水溶液的適度都當作1,其qi電dian極ji電dian位wei就jiu可ke用yong能neng斯si特te公gong式shi計ji算suan出chu來lai。銻ti電dian極ji酸suan度du變bian送song器qi中zhong的de固gu體ti模mo塊kuai電dian路lu由you兩liang大da部bu分fen組zu成cheng。為wei了le現xian場chang作zuo用yong的de安an全quan起qi見jian,電dian源yuan部bu分fen采cai用yong交jiao流liu24Vweierciyibiaogongdian。zheyidianyuanchuweiqingxidianjitigongqudongdianyuanwai,haiyingtongguodianliuzhuanhuandanyuanzhuanhuanchengxiangyingdezhiliudianya,yigongbiansongdianlushiyong。dierbufenshiceliangbiansongqidianlu,tabalaizichuanganqidejizhunxinhaohePH酸度信號經放大後送給斜率調整和定位調整電路,以使信號內阻降低並可調節。將放大後的PH信號與溫度被償信號進行迭加後再差進轉換電路,最後輸出與PH值相對應的4~20mA恒流電流信號給二次儀表以完成顯示並控製PH值。
七、酸、堿、鹽濃度變送器
酸、堿、鹽濃度變送器通過測量溶液電導值來確定濃度。它可以在線連續檢測工業過程中酸、堿、鹽在水溶液中的濃度含量。這種變送器主要應用於鍋爐給水處理、化工溶液的配製以及環保等工業生產過程。酸、堿、鹽濃度變送器的工作原理是:zaiyidingdefanweinei,suanjianrongyedenongduyuqidiandaolvdedaxiaochengbili。yiner,zhiyaocechurongyediandaolvdedaxiaobiankedezhisuanjiannongdudegaodi。dangbeicerongyeliuruzhuanyongdiandaochishi,ruguohulvedianjijihuahefenbudianrong,zekeyidengxiaoweiyigechundianzu。zaiyouhengyajiaobiandianliuliuguoshi,qishuchudianliuyudiandaolvchengxianxingguanxi,erdiandaolvyouyurongyezhongsuan、堿濃度成比例關係。因此隻要測出溶液電流,便可算出酸、堿、鹽的濃度。酸、堿、鹽濃度變送器主要由電導池、電子模塊、顯示表頭和殼體組成。電子模塊電路則由激勵電源、電導池、電導放大器、相敏整流器、解調器、溫度補償、過載保護和電流轉換等單元組成。
八、電導變送器
它是通過測量溶液的電導值來間接測量離子濃度的流程儀表(一體化變送器),kezaixianlianxujiancegongyeguochengzhongshuirongyedediandaolv。youyudianjiezhirongyeyujinshudaotiyiyangdediandeliangdaoti,yincidianliuliuguodianjiezhirongyeshibiyoudianzuzuoyong,qiefuheoumudinglv。danyetidedianzuwendutexingyujinshudaotixiangfan,juyoufuxiangwendutexing。weiqubieyujinshudaoti,dianjiezhirongyededaodiannengliyongdiandao(電阻的倒數)或電導率(電阻率的倒數)來(lai)表(biao)示(shi)。當(dang)兩(liang)個(ge)互(hu)相(xiang)絕(jue)緣(yuan)的(de)電(dian)極(ji)組(zu)成(cheng)電(dian)導(dao)池(chi)時(shi),若(ruo)在(zai)其(qi)中(zhong)間(jian)放(fang)置(zhi)待(dai)測(ce)溶(rong)液(ye),並(bing)通(tong)以(yi)恒(heng)壓(ya)交(jiao)變(bian)電(dian)流(liu),就(jiu)形(xing)成(cheng)了(le)電(dian)流(liu)回(hui)路(lu)。如(ru)果(guo)將(jiang)電(dian)壓(ya)大(da)小(xiao)和(he)電(dian)極(ji)尺(chi)寸(cun)固(gu)定(ding),則(ze)回(hui)路(lu)電(dian)流(liu)與(yu)電(dian)導(dao)率(lv)就(jiu)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)函(han)數(shu)關(guan)係(xi)。這(zhe)樣(yang),測(ce)了(le)待(dai)測(ce)溶(rong)液(ye)中(zhong)流(liu)過(guo)的(de)電(dian)流(liu),就(jiu)能(neng)測(ce)出(chu)待(dai)測(ce)溶(rong)液(ye)的(de)電(dian)導(dao)率(lv)。電(dian)導(dao)變(bian)送(song)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)和(he)電(dian)路(lu)與(yu)酸(suan)、堿、鹽濃度變送器相同。
九、智能變送器
智能式變送器是由傳感器和微處理器(微機)相結構而成的。它充分利用了微處理器的運算和存儲能力,可對傳感器的數據進行處理,包括對測量信號的調理(如濾波、放大、A/D轉換等)、數據顯示、自動校正和自動補償等。微處理器是智能式變送器的核心。它不但可以對測量數據進行計算、存cun儲chu和he數shu據ju處chu理li,還hai可ke以yi通tong過guo反fan饋kui回hui路lu對dui傳chuan感gan器qi進jin行xing調tiao節jie,以yi使shi采cai集ji數shu據ju達da到dao最zui佳jia。由you於yu微wei處chu理li器qi具ju有you各ge種zhong軟ruan件jian和he硬ying件jian功gong能neng,因yin而er它ta可ke以yi完wan成cheng傳chuan統tong變bian送song器qi難nan以yi完wan成cheng的de任ren務wu。所suo以yi智zhi能neng式shi變bian送song器qi降jiang低di了le傳chuan感gan器qi的de製zhi造zao難nan度du,並bing在zai很hen大da程cheng主zhu上shang提ti高gao了le傳chuan感gan器qi的de性xing能neng。另ling外wai,智zhi能neng式shi變bian送song器qi還hai具ju有you以yi下xia特te點dian:
1.具有自動補償能力,可通過軟件對傳感器的非線性、溫漂、shipiaodengjinxingzidongbuchang。kezizhenduan,tongdianhoukeduichuanganqijinxingzijian,yijianzhachuanganqigebufenshifouzhengchang,bingzuochupanduan。shujuchulifangbianzhunque,kegenjuneibuchengxuzidongchulishuju,rujinxingtongjichuli、去除異常數值等。
2.juyoushuangxiangtongxingongneng。weichuliqibudankeyijieshouhechulichuanganqishuju,haikejiangxinxifankuizhichuanganqi,congerduiceliangguochengjinxingtiaojiehekongzhi。kejinxingxinxicunchuhejiyi,nengcunchuchuanganqidetezhengshuju、組態信息和補償特性等。
3.具有數字量接口輸出功能,可將輸出的數字信號方便地和計算機或現場總線等連接。
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