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工業(yè)自動化控制系統(tǒng)壓力變送器測量原理與分類
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 19:03:12

在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,壓力變送器使用在需要進(jìn)行壓力監(jiān)測的工段,進(jìn)行信號的采集或作為反饋信號對工藝流程起到監(jiān)控調(diào)節(jié)的作用,做到安全有序的管理與控制。因?yàn)楣に嚱橘|(zhì)的特性、應(yīng)用條件的不同,我們要結(jié)合壓力變送器測量原理與現(xiàn)場使用情況來分析壓力變送器發(fā)生故障的原因,找到切實(shí)有效的解決方案,做到從選型到安裝,從應(yīng)用到維護(hù)的合理性,高效的解決問題。

壓力變送器的測量原理并非本文的重點(diǎn),在此僅對壓力變送器的工作原理與分類進(jìn)行簡要介紹。簡單來說,壓力變送器是利用傳感器、解調(diào)器、電流檢測器、放大器等,將壓力的變化信號轉(zhuǎn)化成控制器可以讀取的標(biāo)準(zhǔn)化信號,4~20mA DC的電流信號為主,也有1~5 VDC的電壓信號或通訊信號等。壓力變送器的類型,可以簡單分為:

(1)壓阻式變送器,主要是由半導(dǎo)體壓敏材料在受壓時(shí),由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),電阻率發(fā)生變化,使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的電壓信號,由此可以測得壓力的變化。

(2)電容式變送器,是利用測量膜片和兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容,被測介質(zhì)的兩種壓力通過高低壓室,作用到敏感元件的兩側(cè)隔離膜片上,膜片會根據(jù)受壓不同產(chǎn)生位移,兩側(cè)電容產(chǎn)生變化,這個(gè)電容變化值會通過振蕩和解調(diào)轉(zhuǎn)化成控制器可讀取的信號。

(3)電感壓力變送器,一般是由指針式壓力表與電子遠(yuǎn)傳部件組成。當(dāng)壓力導(dǎo)致壓力表的彈簧管發(fā)生變形位移時(shí),電感線圈內(nèi)的鐵芯也會發(fā)生位移,電感量發(fā)生變化,這個(gè)變化值轉(zhuǎn)化成直流電流/電壓信號。

(4)應(yīng)變式壓力變送器,也是利用壓力轉(zhuǎn)換成電阻值的方式來進(jìn)行測量的。把兩片應(yīng)變片用特殊膠合劑分別沿著軸向與徑向黏在應(yīng)變筒上,當(dāng)應(yīng)變筒因受壓時(shí),電阻的應(yīng)變片會出現(xiàn)形狀變化,從而影響到阻值的大小,與壓阻式的測量原理區(qū)別在于應(yīng)變式變送器會引起應(yīng)變材料的形狀發(fā)生改變。其實(shí),在應(yīng)用條件不同,還有其他多種測量方式的壓力變送器這里不再贅述。

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