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简要介绍智能压力变送器的产品特点及其应用范围
发布日期:2017-6-12 9:43:42
  信号变送器是工业生产过程中的重要检测设备,变送器是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器,广泛应用于工业过程中压力、压差、流量、液位等工艺参数的检测,是工业自动化控制的基本数据来源,也是重要的数据来源之一。其工作原理就是当传感器的输出为规定的标准信号时,则称为变送器。变送器是基于负反馈原理工作的,它主要由测量部分、放大器和反馈部分组成。测量部分用于检测被测变量,并将其转换成能被放大器接受的输入信号 (电压、电流、位移、作用力或力矩等信号)。反馈部分则把变送器的输出信号转换成反馈信号,再回送至输入端。与调零信号的代数和同反馈信号进行比较,其差值送入放大器进行放大,并转换成标准输出。
  自20世纪90年代以来,随着现场总线技术的迅速崛起,工业过程控制系统逐渐向具有双向通讯和具有智能仪表控制的FCS(现场总线控制系统)方向发展,从而产生了智能压力变送器。目前,智能型变送器已成为主力军,经过这么多年的发展,已达到高精度、高可靠性、小型化,并具有完善的自诊断和通讯功能。随着科学技术的发展,压力变送器已经广泛应用于工业自动控制、航空航天、石油化工、军工等各个行业。本文介绍了变送器的发展历程和智能压力变送器的产生背景,并说明了智能压力变送器的组成和工作原理及其特点。最后结合3051变送器对智能变送器的特点进行分析说明。智能压力变送器
  智能压力变送器的工作原理及特点
  1 工作原理
  智能压力变送器是一种能感受压力,并在保持与原来压力信号严格对应关系的基础上转换为标准信号,进行放大、输出或能够以通讯协议方式为二次仪表提供显示、记录、调节、测量、通讯等信号的设备。
  智能压力变送器由智能传感器和智能电子板两部分组成,智能传感器部分包括:电容式传感器、测量膜片检测电路、温度传感器和温度补偿电路等组成;智能电子板板部分包括:微电脑控制器及外围电路组成,完成压力信号到4~20mA dc 的转换。用于测量液体、气体或蒸汽的压力,然后将压力信号转变成4~20mA DC信号输出。生产的SK1151/3351GP智能压力变送器可与HART手操器相互通讯,通过它进行设定,调整压力范围,监控或与上位机组成现场监控系统,它广泛应用于工业管道中弱腐蚀性液体、气体、蒸汽的测量和控制系统。
  2 工作特点
  当前的智能变送器一般都是既有数字信号又有模拟信号的混合式智能变送器,与DCS的通讯是以传递4~20mA模拟信号为主,然后在其上面叠加数字信号用来远程设定零点、量程以及对变送器的校验、组态和诊断等。它只是为和现有DCS兼容而设计的,是真正意义上的全数字式智能变送器(如现场总线型智能变送器)的过渡产品。与常规模拟变送器相比,智能变送器在应用中具有以下特点:
  量程范围宽,量程比大
  智能变送器一般都具有宽广的量程范围,量程比大,从30:1到100:1,有的甚至达到400:1。变送器的量程比是指最大测量范围(URV)与最小测量范围(LRV)之比。智能变送器量程与常规模拟变送器相比,最大的好处就是可以减少库存量,同时可根据工艺要求,在不更换表的情况下随时更改量程,而不用顾忌量程超限。
  维护简单方便
  用手持通信器与智能变送器通信可选在现场变送器接线端子处或主控室控制柜内的接线端子处。这样仪表检修人员可在相对较安全、周围环境较好的控制室来对变送器进行量程修改、参数设置、仪表维护等工作。
  具有高低压侧转换功能
  智能变送器一般有传感器高低压侧转换的功能,用手持通讯器调整内部参数即可。智能变送器有高低压侧转换功能,把表内的参数“D45:H/L SWAP”项由NOROMAL(右侧高压,左侧低压)改为REVERSE(右侧低压,左侧高压),重新组态后表一切正常,很省时省力。
  智能变送器的固定输出功能
  这项功能在下列情况下使用起来比较方便:当变送器出现故障时,为保证生产设备和人身安全,或为保证产品质量需要变送器输出在一个固定值上。
  常用智能压力变送器
  压力变送器是化工自动控制中使用最多的测量仪表之一。在现代化连续生产过程中,变送器的可靠性将会影响生产工艺过程。根据罗斯蒙特公司介绍:3051系列变送器是目前世界上最好的变送器,精度为0.075%,量程比为100:1,稳定性:0.1%一年、0.25%五年。到目前为止,没有一种变送器能全面达到这样好的指标
 智能变送器在工作中具备以下优点:
  1极好的稳定性变送器的测量会随着环境温度、过程温度、静压的变化而发生漂移,如果在一些微小的压力、差压测量场合,这个漂移很可能是比较严重的,会存在一个很大的误差。但3051变送器由于具有独特的传感器结构,摩托罗拉专用芯片的电子制造工艺,使得这种漂移降到很低的程序,很好地解决了漂移的问题。3051变送器在不同的工作条件下,能得到相对最正确的测量。从而维护了生产的稳定,保证了工艺的一致性。2灵活性高3051变送器具有100:1的量程比。给设计、使用带了很大的方便。100:1的量程比大大减少了工程中所用变送器的型号,同时100:1量程比也大大减少了备品备件,减少了库存,减少了资金的积压。3完整的产品系列化工生产的过程是比较复杂的,对变送器也有各种各样的要求, 3051系列变送器是目前系列最全的变送器,各种测量范围的压力,差压,绝压变送器,各种材质,各种连接法兰的要求都可以从3051系列变送器里找到。
  智能压力变送器在液位测量领域的扩展应用
  应用智能压力变送器来测量液位有其独到之处,对于由于温度变化而造成的液位偏差,我们可以根据密度与温度之间的对应关系,通过对温度的补偿运算来间接的换算出密度,进而算出液柱的高度,而这些在控制软件中不难实现,特别是智能变送器本身自带温度补偿功能。如此以来,可以使压力变送器的应用扩展到油位,药液等敞口容器液位的测量。
  在安装形式上对压力变送器的传感器和转换器分离布置后,还可以应用于深井,污水池等容器的水位测量,应用前景良好。
结束语
以上介绍了智能式压力变送器的基本原理和其特点,并列举了一些在生活实际中的创新应用实例。从这些实例中我们可窥见智能式压力变送器无限的应用前景。智能式压力变送器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对自动化仪表提出的要求越来越高是其发展的强大动力,突飞猛进现代科学技术的则为其提供了坚强的后盾,我们相信在不懈地探索中, 智能式压力变送器的应用定会有新的飞跃。
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