1.5　压力变送器

1.5.1　定义

压力变送器主要由测压元件传感器(也称作压力传感器)、测量电路组成。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号(如4～20mA等),以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节,如图1.10所示。

1.5.2　分类

(1)按压力敏感部件主要类型分为应变片型、扩散硅型、压电型、蓝宝石型、陶瓷型等。

(2)按性能分模拟型和智能型,如图1.11所示。

1.5.3　原理

(1)压力变送器:当压力信号作用于传感器时,压力传感器将压力信号转换成电信号,经差分放大和输出放大器放大,最后经V/A电压电流转换成与被测介质(液体)的液位压力成线性对应关系的4～20mA标准电流输出信号,如图1.12所示。

(2)差压变送器是测量变送器两端压力之差,输出标准信号(如4～20mA、0～5V)。差压变送器与一般的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口,差压变送器一般分为正压端和负压端,一般情况下,差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量,如图1.13所示。

1.5.4　二线制输出接线

二线制输出接线形式如图1.14所示。

1.5.5　差压变送器的应用

(1)与节流元件相结合,利用节流元件前后产生的压差值测得液体流量。

(2)利用压力随液位变化而变化原理测得液位(图1.15)。

(3)直接测得不同管道,罐体压力差值,测量压力。

1.5.6　使用差压变送器时应注意的问题

1.表开启时

(1)应打开平衡阀。

(2)再开高低截止阀。

(3)当截止阀全开后,再关平衡阀。

2.停表时

(1)应先打开平衡阀。

(2)再关闭截止阀。

1.5.7　选型介绍

(1)压力类型:表压、绝压、差压。

(2)介质类型:气体、液体。

黏性液体、泥浆会堵上压力接口,溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送器中与这些介质直接接触的材料。以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。一般的压力变送器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢。

(3)压力范围:比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。

(4)精度等级:有0.1级、0.25级、0.3级、0.5级、1.0级等。

(5)温度范围:正常操作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围,如被测介质温度较高,可使用高温压力传感器,或者安装冷凝管降温等。

(6)输出信号:输出信号一般为4～20mA、0～20mA、0～10V、0～5V等,比较常用的是4～20mA和0～10V两种,在这些输出信号中,只有4～20mA为两线制,其他的均为三线制。

(7)工作环境、湿度、过程连接接口以及压力变送器的供电电压;如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级。

1.5.8　安装注意事项

(1)测量液体压力时,取压口应开在流程管道的侧面,以避免沉积积渣。

(2)测量气体压力时,取压口应开在流程管道顶端。

(3)应安装在温度波动小的地方。

(4)测量蒸汽或其他高温介质时,需接加缓冲管(盘管)等冷凝器,不应使变送器的工作温度超过极限。

(5)测量液体压力时,压力变送器的安装位置应避免液体的冲击(水锤现象),以免压力变送器过压损坏。

(6)接线时,将电缆穿过防水接头或绕性管并拧紧密封螺帽,以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内。

1.5.9　正确使用与维护

(1)每周清洁压力变送器及其附件。

(2)每周检查一次取压管路及阀门接头处有无渗漏现象,如有渗漏现象应尽快处理。

(3)每月检查变送器零部件是否完整无缺;是否无严重锈蚀、损坏;铭牌、标志应清晰无误;紧固件不得松动;接插件应接触良好,端子接线应牢固;密封防水防潮措施应完好。

(4)每月检查一次现场测量线路,包括输入、输出回路是否完好,线路有无断开、短路情况,绝缘是否可靠等。

(5)每月检查仪表零点和显示值的准确性,变送器零点和显示值准确、真实。

(6)按压力变送器校准周期定期进行校准。

(7)对压力变送器定期进行排污、排凝或放空。

(8)取源管线或测量元件有隔离液的变送器定期灌隔离液。

(9)易堵介质的导压管定期进行吹扫。

1.5.10　常见故障处理

变送器检查测试及故障处理办法见表1.2。