隔膜壓力變送器概述    ：李   ：  

　　1、變送器要測量什么樣的壓力：先確定系統(tǒng)中要確認測量壓力的zui大值，一般而言，需要選擇一個具有比zui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，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標定zui大值會縮短傳感器的壽命，然而，由于這樣做會精度下降。于是，可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會降低傳感器的響應速度。所以在選擇變送器時，要充分考慮壓力范圍，精度與其穩(wěn)定性?！?nbsp;

　　2、什么樣的壓力介質：我們要考慮的是氣體隔膜壓力變送器所測量的介質，黏性液體、泥漿會堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質會不會破壞變送呂中與這些介質直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質接觸的材料。一般的氣體隔膜壓力變送器的接觸介質部分的材質采用的是316不銹鋼，如果你的介質對316不銹鋼沒有腐蝕性，那么基本上所有的氣體隔膜壓力變送器都適合你對介質壓力的測量.如果你的介質對316不銹鋼有腐蝕性，那么我們就要采用化學密封，這樣不但起到可以測量介質的壓力，也可以有效的阻止介質與氣體隔膜壓力變送器的接液部分的接觸，從而起到保護氣體隔膜壓力變送器，延長了氣體隔膜壓力變送器的壽命. 

　　3、變送器需要多大的精度：決定精度的有，非線性，遲滯性，機電商務網(wǎng) 非重復性，溫度、零點偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復性，精度越高，價格也就越高。每一種電子式的測量計都會有精度誤差的，但是由于各個國家所標的精度等級是不一樣的，比如，中國和美國等國家標的精度是傳感器在線度的部分，也就是我們通常所說的測量范圍的10%到90%之間的精度；而歐洲標的精度則是線性度zui不好的部分，也就是我們通常所說的測量反的0到10%以及90%到*之間的精度.如歐洲標的精度為1%，則在中國標的精度就為0.5%.　 

　　4、變送器的溫度范圍：通常一個變送器會標定兩個溫度范圍，即正常操作的溫度范圍和溫度可補償?shù)姆秶??！≌２僮鳒囟确秶侵缸兯推髟诠ぷ鳡顟B(tài)下不被破壞的時候的溫度范圍，在超出溫度補范圍時，可能會達不到其應用的性能指標?！囟妊a償范圍是一個比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個范圍內工作，變送器肯定會達到其應有的性能指標。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點漂移；二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數(shù)的+/-X%/℃，在超出溫度范圍時滿量程的+/-X%，在溫度補償范圍內時讀數(shù)的+/-X%，如果沒有這些參數(shù)，會導至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時zui復雜的一部分?！?nbsp;

　　5、需要得到怎樣的輸出信號：mV 、V、 mA及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號。是否需要放大器，放大器的位置等。對于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設備，采用mA輸出的變送器zui為經濟而有效的解決方法，如果需要將輸出信號放大，采用具有內置放大的變送器。對于遠距離傳輸出或存在較強的電子干擾信號，采用m*輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環(huán)境中，除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護或過濾器。（目前由于各種采集的需要，現(xiàn)在市場上氣體隔膜壓力變送器的輸出信號有很多種，主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等，但是比較常用的是4...20mA和0...10V兩種，在我上面舉的這些輸出信號中，只有4...20mA為兩線制，我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線，其他的均為三線制）　 

　　6、選擇怎樣的勵磁電壓：輸出信號的類型決定選擇怎么樣的勵磁電壓。許多放大變送器有內置的電壓調節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個穩(wěn)定的工作電壓，因此，能夠得到的一個工作電壓決定是否采用帶有調節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價?！?nbsp;

　　7、是否需要具備互換性的變送器：確定所需的變送器是否能夠適應多個使用系統(tǒng)。一般來講，這一點很重要。尤其是對于OEM產品。一旦將產品送到客戶手中，那么客戶用來校準的花銷是相當大的。如果產品具有良好的互換性，那么即使是改變所用的變送器，也不會影響整個系統(tǒng)的效果?！?nbsp;

　　8、變送器超時工作后需要保持穩(wěn)定度：大部分變送器在經過超時工作后會產生“漂移”，因此很有必要在購買前了解變送器的穩(wěn)定度，這種預先的工作能減少將來使用中會出現(xiàn)的種種麻煩。　 

　　9、變送器的封裝：變送器的封裝，尤其往往容易忽略是它的機架，然而這一點在以后使用中會逐漸暴露出其缺點。在選購傳送器傳一定要考慮到將來變送器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會不會有強烈的撞擊或振動等?！?nbsp;

　　10、在變送器與其它電子設備間采用怎樣的連接：是否需要采用短距離連接？若是采用長距離連接，是否需要采用一個連接器？ 

　　11、其他：我們確定上面的一些參數(shù)之后還要確認你的氣體隔膜壓力變送器的過程連接接口以及氣體隔膜壓力變送器的供電電壓；如果在特殊的場合下使用還要考慮防爆以及防護等級. 

 選用提示

　　氣體隔膜壓力變送器應該如何選型，以下幾點供參考 

　　1、什么樣的壓力介質 

　　黏性液體、泥漿會堵上壓力接，溶劑或有腐蝕性的物質會不會破壞變送器中與這些介質直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質接觸的材料。 

　　2、變送器需要多大的精度 

　　決定精度的有，非線性，遲滯性，非重復性，溫度、零點偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復性，精度越高，價格也就越高。 

　　3、變送器要測量什么樣的壓力 

　　先確定系統(tǒng)中測量壓力的zui大值，一般而言需要選擇一個具有比zui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，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標定zui大值會縮短傳感器的壽命，這樣做還會使精度下降。于是可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會降低傳感器的響應速度。所以在選擇變送器時要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。 

　　4、需要得到怎樣的輸出信號 

　　mV、V、mA及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號，是否需要放大器，放大器的位置等。對于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設備采用mA輸出的變送器zui為經濟而有效的解決方法。 

　　5、變送器的溫度范圍 

　　通常一個變送器會標定兩個溫確段，其中一個溫度段是正常工作溫度，另外一個是溫度補償范圍，正常工作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時候的溫度范圍，在超出溫度補償范圍時可能會達不到其應用的性能指標。 

　　溫度補償范圍是一個比工作溫度范圍小的典型范圍。在這個范圍內工作變送器肯定會達到其應有的性能指標。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點漂移，二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數(shù)的+/-X%/℃，在超出溫度范圍時滿量程的+/-X%，在溫度補償范圍內時讀數(shù)的+/-X%，如果沒有這些參數(shù)，會導至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時zui復雜的一部分。 

　　如果需要將輸出信號放大，采用具有內置放大的變送器。對于遠距離傳輸或存在較強的電子干擾信號采用m*輸出或頻率輸出。 

　　如果在RFI或EMI指標很高的環(huán)境中除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外還要考慮到特殊的保護或過濾器。 

　　6、選擇怎樣的勵磁電壓 

　　輸出信號的類型決定選擇怎么樣的勵磁電壓。許多變送器有內置的電壓調節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個穩(wěn)定的工作電壓，因此，工作電壓決定是否采用帶有調節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價。 

　　7、是否需要具備互換性的變送器 

　　確定所需的變送器是否能夠適應多個使用系統(tǒng)。一般來講這一點很重要，尤其是對于OEM產品。一旦將產品送到客戶手中那么客戶用來校準的花銷是相當大的。如果產品具有良好的互換性，那么即使改變所用的變送器也不會影響整個系統(tǒng)的效果。 

　　8、變送器的封裝 

　　變送器的封裝，往往容易忽略是它的機架，然而這一點在以后使用中會逐漸暴露出其缺點。在選購變送器時一定要考慮到將來變送器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會不會有強烈的撞擊或振動等。 

　　9、變送器超時工作后需要保持穩(wěn)定度 

　　大部分變送器在經過超額工作后會產生“漂移”，因此很有必要在購買前了解變送器的穩(wěn)定性，這種預先的工作能減少將來使用中會出現(xiàn)的種種麻煩。 

　　10、在變送器與其它電子設備間采用怎樣的連接 

　　是否需要采用短距離連接？若是采用長距離連接，是否需要采用一個連接器？ 

 安裝使用

　　在安裝使用氣體隔膜壓力變送器前應詳細閱讀產品樣本及使用說明書，安裝時壓力接口不能泄露，確保量程及接線正確。壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地，信號電纜線不得與動力電纜混合鋪設，傳感器及變送器周圍應避免有強電磁干擾。傳感器及變送器在使用中應按行業(yè)規(guī)定進行周期檢定。 

　　電容式氣體隔膜壓力變送器常見故障分析與處理方法電容式氣體隔膜壓力變送器測量部分敏感部件采用全焊接結構，電子線路部分采用波峰焊接和接插件安裝方式，整體結構堅固、耐用，故障甚少。對絕大多數(shù)使用者來就，如發(fā)現(xiàn)敏感部件出現(xiàn)故障，一般無法自行修復，應與生產廠家更換其整體部件。 

　　變送器測量部分的檢查變送器測量部分產生的故障，都會引起變送器無輸出或輸出不正常，因此應首先檢查變送器的測量敏感部件。拆下法蘭，檢查敏感部件隔離膜片有無變形，破損和漏油現(xiàn)象發(fā)生。拆下補償板，不取出敏感部件，檢查插針對殼體的絕緣電阻，在電壓不超過100V的情況下，絕緣電阻不應小于100MΩ。接通電路和氣路，當壓力信號為量程上限值時，關閉氣源，輸出電壓和讀數(shù)值應穩(wěn)定不動。如果輸出電壓下降，則說明變送器有泄漏，可用肥皂水檢查出泄漏部位。 

　　變送器電路部分的檢查接通電源，在給定輸入壓力信號后，檢查變送器輸出端電壓信號的狀態(tài)。若無輸出電壓，應首先檢查電源電壓是否正常；是否符合供電要求；電源與變送器及負載設備之間有無接線錯誤。如果變送器接線端子上無電壓或極性接反均可造成變送器無電壓信號輸出。排除上述原因，則應進一步檢查放大器板線路中元件有無損壞問題；線路板接插件有無接觸不良現(xiàn)象，可采取對照正常儀表的測量電壓與故障儀表對應的測量電壓相比較的方法，確定故障點，必要的情況下可更換有故障的放大器板。在對流量型變送器檢查時，對J型放大器板應特別要注意采取防靜電措施。 

　　接通電源，在給定輸入壓力信號后，若變送器輸出過高（大于10VDC），或輸出過低（小于2.0VDC），且改變輸入壓力信號和調整零點、量程螺釘時輸出均無反應。對于這類故障，除檢查變送器測量部分敏感部件有無異常外，應檢查變送器放大器板上“振蕩控制電路部分”工作正常與否。高頻變壓器T1-12之間正常峰值電壓應為25~35VP-P；頻率約為32kHz。其次檢查放大器板上各運算放大器的工作狀況；各部分的元器件有無損壞問題等。此類故障需要更換放大器板。變送器在線路設計和工藝裝配質量上要求都十分嚴格，在實際使用中對出現(xiàn)的線路故障，經檢查確認后與生產廠家更換其故障線路板，以確保儀表*工作的穩(wěn)定性和可靠性。 

　　現(xiàn)場故障檢查施工現(xiàn)場出現(xiàn)的故障，絕大多數(shù)是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當引起的，歸納起來有幾個方面。1．一次元件（孔板、遠傳測量接頭等）堵塞或安裝形式不對，取壓點不合理?！?．引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體，變送器過程法蘭中存有沉積物，形成測量死區(qū)。3．變送器接線不正確，電源電壓過高或過低，指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。4．沒有嚴格按照技術要求安裝，安裝方式和現(xiàn)場環(huán)境不符合技術要求。 

　　以上壓力傳感器及變送器出現(xiàn)的故障都會引起變送器輸出不正?；驕y量不準確，但經過細心檢查，嚴格按照技術要求使用和安裝，及時采取有效措施，問題都可以排除，對不能處理的故障，應將變送器送到實驗室或生產廠家做進一步檢查。 

 正確使用

　?、狈乐?/span>氣體隔膜壓力變送器與腐蝕性或過熱的介質接觸； 

　?、卜乐乖以趯Ч軆瘸练e； 

　?、硿y量液體壓力時，取壓口應開在流程管道的側面，以避免沉積積渣； 

　?、礈y量氣體壓力時，取壓口應開在流程管道頂端，并且氣體隔膜壓力變送器也應安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中； 

　?、祵汗軕惭b在溫度波動小的地方； 

　?、稖y量蒸汽或其它高溫介質時，需接加緩沖管（盤管）等冷凝器，不應使變送器的工作溫度超過極限； 

　　⒎冬季發(fā)生冰凍時，安裝在室外的變送器必須采取防凍措施，避免引壓口內的液體因結冰體積膨脹，導致傳感器損失； 

　?、笢y量液體壓力時，氣體隔膜壓力變送器的安裝位置應避免液體的沖擊（水錘現(xiàn)象），以免氣體隔膜壓力變送器過壓損壞； 

　　⒐接線時，將電纜穿過防水接頭或繞性管并擰緊密封螺帽，以防雨水等通過電纜滲漏進變送器殼體內。[1] 

 氣體隔膜壓力變送器工作原理

　　氣體隔膜壓力變送器被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件（即敏感元件）的兩側隔離膜片上，通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。 

　　當兩側壓力不*時，致使測量膜片產生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側電容量就不等，通過振蕩和解調環(huán)節(jié)，轉換成與壓力成正比的信號。氣體隔膜壓力變送器和氣體隔膜壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。 

 種類及選用

　　壓力傳感器及變送器分為表壓、絕壓、差壓等種類。常見0.1、0.2、0.5、1.0等精度等級?？蓽y量的壓力范圍很寬，小到幾十毫米水柱，大的可達上百兆帕。不同種類壓力傳感器及變送器的工作溫度范圍也不同，常分成0~70℃、-25~85℃、-40~125℃、-55~150℃幾個等級，某些特種壓力傳感器的工作溫度可達400~500℃。 

　　壓力傳感器及變送器基于不同的材料及結構設計有著不同的防水性能及防爆等級，接液腔體由于材料、形狀的差異可測量的流體介質種類也不同，常分為干燥氣體、一般液體、酸堿腐蝕溶液、可燃性氣液體、粘稠及特殊介質。壓力傳感器及變送器作為一次儀表需與二次儀表或計算機配合使用，壓力傳感器及變送器常見的供電方式為：DC 5V、12V、24V、±12V等，輸出方式有：0~5V、1~5V、0.5~4.5V、0~10mA、 0~20mA、 4~20mA等及Rs232、Rs485等與計算機的接口。 

　　用戶在選擇壓力傳感器及變送器時，應充分了解壓力測量系統(tǒng)的工況，根據(jù)需要合理選擇，使系統(tǒng)工作在*狀態(tài)，并可降低工程造價。 

　　常見精度參數(shù)及試驗設備 

　　傳感器靜態(tài)標定設備：活塞壓力計：精度優(yōu)于0.05% 數(shù)字壓力表： 精度優(yōu)于0.05% 直流穩(wěn)壓電源： 精度優(yōu)于0.05%傳感器溫度檢驗設備：高溫試驗箱：溫度從0℃～+250℃溫度控制精度為±1℃低溫試驗箱：溫度能從0℃～-60℃溫度控制精度為±1℃ 

　　傳感器靜態(tài)性能試驗項目：零點輸出、滿量程輸出、非線性、遲滯、重復性、零點漂移、超負荷。 

　　傳感器環(huán)境試驗項目：零點溫度漂移、靈敏度漂移、零點遲滯、靈敏度遲滯。（檢查產品在規(guī)定的溫度范內對溫度的適應能力。此項參數(shù)對精度影響極為重要） 

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