差壓變送器 差壓變送器利用差動電容檢測原理將差壓轉(zhuǎn)換為電信號。該變送器具有堅固耐振、量程、零點、阻尼現(xiàn)場連續(xù)可調(diào)。度高、穩(wěn)定性好等特點。使用對象：液體、氣體和蒸汽。 差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出標準信號(如 4~20mA,1~5V)。差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個壓力接口, 差壓變送器一般分為正壓端和負壓端,一般情況下, 差壓變送器正壓端的壓力應大于負壓段壓力才能測量。 通常壓力變送器有壓阻式,電容式2類, 二、差壓變送器在油庫計量中的應用 1 引言 在目前的油庫油罐液位的測量設計中，差壓變送器比較流行的是采用雷達液位計或浮球、浮標、鋼帶式液位計等。雷達液位計雖然精度高但成本也高，而浮標、浮球等液位計，安裝、維護比較麻煩。差壓式液位計，在鍋爐汽包等密閉容器中應用廣泛，但測量結果并非真正液位，因此在油罐液位測量的設計鮮有應用。其實油庫油罐的液位，并不十分重要，用戶實際要了解的并不是液位，而是通過測量液位來了解油罐中油品的實際數(shù)量（即噸數(shù)），從而防止?jié)M溢。由此分析采用差壓法來測液位（實際為噸數(shù)）也不失為一個好的選擇。因為目前差壓變送器的應用十分成熟，象1151、3051以及EJA等差壓變送器，技術十分完善，精度可達0.075級，而且價格大幅下跌，性能價格較高。 2 差壓變送器的設計原理 顧名思義差壓變送器所測量的結果是壓力差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重量G=△P·S=ρg△h·S，S不變，G與△P成正比關系。即只要準確地檢測出△P值，與高度△h成反比，在溫度變化時，雖然油品體積膨脹或縮小，實際液位升高或降低，所檢測到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實際液位，也可以引入介質(zhì)溫度補償予以解決。 3 差壓變送器的實際應用 在溫州新世紀油庫項目，筆者將此思路應用到實際設計中。 設計條件： 2000m3油罐，直徑d=14.5m，高度就可以得到實際油品的庫存量G，從公式還可知其密度ρh=14m。 一次表：1151LT法蘭式隔爆差壓變送器，選用法蘭式是防止罐底臟物沉淀而堵塞引壓管，變送器量程0～140kPa。 二次表：選用WP系列智能光柱顯示報警儀，信號輸入，可任意改變量程，用光柱顯示液位，用數(shù)字顯示油品的噸數(shù)。以6#罐為例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高為14m。 在油罐頂部，差壓變送器設計一套液位報警裝置，防止油品滿溢，作為雙保險。在應用中由于測量值直接為噸數(shù)，故油罐不論貯存何種油品，二次表顯示的值是油罐內(nèi)油品的噸數(shù)，避免了需要測定密度進行換算的麻煩。 差壓變送器一般情況油品出入庫往往是采用泵輸送經(jīng)過橢圓齒輪流量計計量，由于流量計的精度有限，zui高也只有0.2級，差壓變送器還需測密度計算，其結果往往有些出入，從而造成計量糾紛。現(xiàn)在因為油罐測量的結果為噸數(shù)，而且精度可達到0.2級甚至0.1級，因此，與容積式流量計相比，差壓變送器計量結果更準確。雖然在小數(shù)量的油品出入庫時，由于分辨率的原因，測量的結果誤差較大，但在大數(shù)量的油品出入庫時，其較高的精度和較小的相對誤差，差壓變送器是其它計量手段所*的，特別適合月度、季度、年度的盤存。實踐表明其主要優(yōu)點有：① 安裝維護簡單方便；② 讀數(shù)直觀直接明確，可直接讀出油品的庫存量；③ 免除了密度的測定和換算。 4 差壓變送器的注意問題 (1) 設計和安裝時應考慮油罐底部的取壓開孔盡可能放低，以消除溫度變化而造成的誤差，必要時引入溫度補償。 (2) 在油罐的罐體水平截面不等的情況下（如上小下大），要考慮補償措施。如二次表選用WP-H80系列液位-容量控制儀。 (3) 為達到一定精度，如油罐頂部裝有呼吸閥時，必須采用差壓變送器而不能采用壓力變送器。對敞口油罐或精度要求不高時，可直接采用壓力變送器以方便安裝。 (4) 二次表盡量采用智能表，可方便改變量程，實現(xiàn)溫度補償?shù)取?p> 差壓變送器是一種測量差壓值的差壓式變送器，用于測量液體、氣體或蒸汽的液位的差壓，然后將差壓信號轉(zhuǎn)變成4～20mA DC信號輸出。再通過顯示儀表將差壓值顯示出來。 差壓變送器在日常使用中的注意事項： 1：切勿用高于36V電壓加到變送器上，導致變送器損壞； 2：切勿用硬物碰觸膜片，導致隔離膜片損壞； 3：被測介質(zhì)不允許結冰，否則將損傷傳感器元件隔離膜片，導致變送器損壞，必要時需對變送器進行溫度保護，以防結冰； 4：在測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時，其溫度不應超過變送器使用時的極限溫度，高于變送器使用的極限溫度必須使用散熱裝置； 5：測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時，應使用散熱管，使變送器和管道連在一起，并使用管道上的壓力傳至變壓器。當被測介質(zhì)為水蒸氣時，散熱管中要注入適量的水，以防過熱蒸汽直接與變送器接觸，損壞傳感器； 6：在壓力傳輸過程中，應注意以下幾點， a、變送器與散熱管連接處，切勿漏氣； b、開始使用前，如果閥門是關閉的，則使用時，應該非常小心、緩慢地打開閥門，以免被測介質(zhì)直接沖擊傳感器膜片，從而損壞傳感器膜片； c、管路中必須保持暢通，管道中的沉積物會彈出，并損壞傳感器膜片； 電容式差壓變送器的工作原理： MT3351系列電容式差壓變送器的被測介質(zhì)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(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。MT3351系列差壓變送器是由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。當兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進行傳感器線性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方，傳感器微調(diào)等運算，以及診斷和數(shù)字通信。 本微處理器中有16字節(jié)程序的RAM，并有三個16位計數(shù)器，其中之一執(zhí)行A /D轉(zhuǎn)換。 D/A轉(zhuǎn)換器把微處理器來的并經(jīng)校正過的數(shù)字信號微調(diào)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用變送器軟件修改。數(shù)據(jù)貯存在EEPROM內(nèi)，即使斷電也保存完整。 [編輯本段] 差壓變送器在應用中的故障診斷與分析 1. 調(diào)查法：回顧故障發(fā)生前的打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、 誤操作、誤維修。 2. 直觀法：觀察回路的外部損傷、導壓管的泄漏，回路的過熱，供電開關狀態(tài)等。 3. 檢測法： 1) 斷路檢測：將懷疑有故障的部分與其它部分分開來，查看故障是否消失，如果消失，則確定故障所在，否則可進下步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠程通訊，可將電源從表體上斷開，用現(xiàn)場另加電源的方法為變送器通電進行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號而干擾通訊。 2) 短路檢測：在保證安全的情況下，將相關部分回路直接短接，如：差變送器輸出值偏小，可將導壓管斷開，從一次取壓閥外直接將差壓信號直接引到差壓變送器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導壓管路的堵、漏的連通性。 3) 替換檢測：將懷疑有故障的部分更換，判斷故障部位。如：懷疑變送器電路板發(fā)生故障，可臨時更換一塊，以確定原因。 4)分部檢測：將測量回路分割成幾個部分，如：供電電源、信號輸出、信號變送、信號檢測，按分部分檢查，由簡至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。 差壓變送器的選擇 差壓變送器是測量工藝管道或罐體中介質(zhì)的壓力差，并且通過數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、開方將測量的差壓值轉(zhuǎn)換成電流信號輸出。選擇差壓變送器需要知道如下的參數(shù)： 1、差壓值 2、介質(zhì) 3、介質(zhì)的工作壓力 4、介質(zhì)的工作溫度 5、是智能還是模擬 |
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