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智能压力变送器是一种在工业生产控制过程中被广泛使用的压力参数监测装置,应用于石油化工、水利水电、铁路交通等诸多领域。它能够用于连续精确地测量气体、液体及蒸汽的压力、差压、绝对压力、液位等工艺参数,并将被测信号通过其转换功能转换为4~20mA的直流电标准信号和HART信号输出,以供其他控制调节仪表和DCS分散控制系统等使用。
由于智能压力变送器具有精度高、温度漂移小、长期稳定性好、功能丰富等优点,所以是工业生产实现现代化、自动化的关键部件。因此,保证智能压力变送器的可靠性就显得尤为重要,其可靠性的高低对于整个系统生产过程*运行来说具有重大影响。
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智能压力变送器工作原理如图1所示。图1中主要包含有δ室传感器、传感器激励与信号调理电路、A/D转换电路、微处理器、D/A转换电路、HART通信、显示电路等。其中,δ室传感器是关键元件。由于要检测传感器本体的温度变化,所以将高精度的温度传感器嵌于δ室的正压端,即构成压力温度复合传感器。当外界压力作用于δ室的隔离膜片上时,通过灌冲硅油的传递,可以将压力的变化传递到位于中心的测量膜片上,使其产生微小的位移(最大为0.08mm),其位移距离与所受到的压力成正比。中心测量膜片的位移变化,会引起两固定电容极板的电容量发生改变,通过电容量的变化即可检测出压力的变化。
1、压力变送器相关概念
压力变送器将压力信号转换成可直接传输的标准信号。压力信号与输出信号呈线性关系,标准信号传输的值代表压力。压力变送器大致可分为电动变送器和气动变送器。两个压力变送器的标准输出信号不同。压力变送器由压力传感单元、转换单元和信号处理模块三部分组成。有的压力变送器具有读数显示单元,有的压力变送器具有现场总线功能,可根据现场需要增加现场总线功能,完成项目。根据工作原理,压力变送器大致可分为电容式、应变式、谐振式、转矩平衡式、压阻式。变送器的测量部分在承受上部测量压力时不应泄漏或损坏。在计量过程中,必须明确示值误差状况,压力变送器的示值误差按准确度等级划分。
2、检定过程
压力变送器检定线及设备的检定过程 : 一是对仪器进行测试并调零。找到零点,如果零点设置不正确,所有测量都会产生误差,降低测量精度。零位设定方法是将两个气罐填入大气中,检查电流表的读数。如果电流表显示一个4mA的值,零点位置是正确的。如果电流表显示的不是4mA,则需要通过调零整定装置将其调到4mA。二是调整范围。标准压力源用来缓慢地给安培计加压。增压过快可能会造成电流表的读数不稳定和误差,从而使压力慢慢增压到最大值。此时,电流表的读数应该是20mA。如果电流表的读数不是20mA,则应将量程调整到20mA,然后进行第一步调零,再调整量程,直到满足要求为止。最后,使范围相等。如果将相应的压力灌装到相应的仓库,就会得到相应的输出量。经过多次测试,可以得到基本误差和它们之间的变化。如果两者之间的误差较大,则需要再次调整,直到满足技术要求为止。我国在智能传输量程的测试中多采用HART技术,零点和量程的调试也依赖该技术。这种技术不允许输入压力源。因此,这项技术不能称为校准或验证,只能简单地称为设定范围。造成这一现象的原因是两辆车都使用了标准装置进行调试,没有考虑输入输出调节的影响。当电源变化时,温度和湿度的变化会影响发射机的输出。因此,必须对压力变送器进行检定,改变原来那种一表一检定的方法,变更为一线一检定的方案才是的。
3、鉴定前的准备
压力互感器检定前,应使压力变送器及检测设备保持温度,使仪表达到热平衡状态,时间一般不少于2小时。在起爆管和信号线上通电预热,压力传感器的采集平面应与标准平面在同一平面上,并合理调整高差。缓慢按压压力转换器的压力室,直至达到最大测量范围,然后关闭压力源,密封至少15分钟。在这段时间内,压力室的压力不会降低,以确保没有泄漏发生。
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