淺談BURKERT變送器的應(yīng)用與選型
BURKERT變送器是工業(yè)實(shí)踐中為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,、管道等眾多。壓力變送器是一種能感受壓力,并將壓力信號轉(zhuǎn)換成可傳遞的統(tǒng)一輸出信號的儀表,而且其輸出信號與壓力信號之間,有一給定的連續(xù)線性函數(shù)關(guān)系(如圖1所示)。壓力變送器從一般意義上,往往指壓力變送器和差壓變送器,主要由測壓元件傳感器、測量電路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(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(4 20 mA DC),以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。2007年,壓力變送器市場達(dá)到21億元,臺(tái)套數(shù)達(dá)到60萬。由于工作環(huán)境、介質(zhì)、介質(zhì)溫度等等原因,所以我們選用壓力變送器一定要考慮這些問題。
BURKERT變送器工作原理
BURKERT變送器的測量原理圖如圖2所示。其測量原理為:介質(zhì)差壓(壓力)通過隔離膜片和硅油,傳遞給位于8室的測量膜片,測量膜片起著彈性元件作用,隨它兩邊的差壓而變形。測量膜片的位移,與差壓成正比,大位移為0.1 mm。測量膜片的位移,使感壓膜片與兩固定電極所形成的差動(dòng)電容器之電容量發(fā)生變化。此電容變化量由測量電路(電容,電流轉(zhuǎn)換電路)轉(zhuǎn)換成直流電流信號,這個(gè)電流信號與調(diào)零信號的代數(shù)經(jīng)運(yùn)算放大電路轉(zhuǎn)換為4—20 mA DC電流輸出。
BURKERT變送器的測量原理圖
2 應(yīng)用
BURKERT變送器是直接與被測介質(zhì)接觸的現(xiàn)場儀表,常常在高溫、低溫、腐蝕、振動(dòng)、沖擊等環(huán)境中工作。壓力(差壓)變送器主要測量的參數(shù),是壓力或差壓,但它們可以間接測量的參數(shù)卻很多。如壓力變送器,除可以測量壓力外,還可以測量設(shè)備內(nèi)的液位。
在常壓容器內(nèi)測量液位時(shí),需要1臺(tái)壓力變送器即可。當(dāng)測量受壓容器的液位時(shí),可考慮用差壓變送器,通過對罐內(nèi)即測量下限1臺(tái),測量上限1臺(tái),它們的輸出信號進(jìn)行減法運(yùn)算,即可測出液位,這時(shí)一般選用差壓變送器。在容器內(nèi)液位與壓力值不變的情況下,它還可以用來測量介質(zhì)的密度。差壓變送器除了測量兩個(gè)被測量壓力的差壓值外,它還可以配合各種節(jié)流元件來測量介質(zhì)流體的流量(孔板流量計(jì)),可以直接測量受壓容器的液位和常壓容器的液位以及壓力和
負(fù)壓等。
3 選型
由于社會(huì)的發(fā)展,很多逐漸采用壓力(差壓)變送器,但是由于工作環(huán)境、介質(zhì)溫度等等原因,所以選用壓力變送器一定要考慮這些問題。儀表類型的選用必須滿足工藝要求,才能儀表正常工作及安全。壓力(差壓)變送器的選用,
BURKERT變送器主要依據(jù)為:
(1)是否遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄或報(bào)警。
(2)以被測介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn),以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。被測介質(zhì)性質(zhì)(溫度、粘度、腐蝕性、易燃易爆等)是否對儀表有特殊要求(彈簧管材料)。如果測量的是相對比較清潔的流體,直接采用標(biāo)準(zhǔn)的壓力變送器就可以了。如果所測量的介質(zhì)是易結(jié)晶的或粘稠的,一般采用的是外置膜片的或和化學(xué)密封共同使用,這樣會(huì)有效的阻止介質(zhì)堵住壓力測量孔,從而起到保護(hù)壓力變送器的作用,延長使用壽命。
(3)BURKERT變送器選用測量范圍。一般壓力(差壓)變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍,將使用的量程范圍設(shè)定在它量程的1/3~2/3段,這樣精度會(huì)有所,對于微差壓變送器來說更是重要。確定系統(tǒng)中測量壓力的大值,一般而言需要選擇一個(gè)具有比大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中,尤其是水壓測量和加工處理中,有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng),這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。于是可以用一個(gè)緩沖器來降低壓力毛刺,但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。
(4)BURKERT變送器精度等級。根據(jù)測壓范圍,根據(jù)工藝上允許的大誤差,先選出量程,再根據(jù)工藝上允許的大誤差,計(jì)算出儀表允許的大引用誤差,去掉± 號和% ,其數(shù)值就是
精度。若沒有這個(gè)等級,就靠精度等級(往高精度靠)。壓力(差壓)變送器在各個(gè)所標(biāo)的精度等級是不一樣的。比如和美國等,標(biāo)的精度是傳感器性度的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的10% 一90% 之間的精度;而歐洲標(biāo)的精度,則是線性度不好的部分,也就是我們通常所說的測量反的0—10% 以及90% ~100%之間的精度。如歐洲標(biāo)的精度為1%,則在標(biāo)的精度就為0.5%。
(5)BURKERT變送器輸出信號。目前由于各種采集的需要,現(xiàn)在市場上壓力變送器的輸出信號有很多種。主要4~20 mA、0~2O mA、0~10 V、0~5 V等等。但是比較常用的是4 20 mA和0~
l0V兩種。
上面列舉的這些輸出信號中,只有4~20mA為兩線制 包含接地或屏蔽線),其他的均為三線制。