差压变送器学员培训ppt课件

图4-2 传感器结构示意图
五.差压变送器的几种应用测量方式
（一）.与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压 值测量介质流量 。 1.原理：利用流体流经节流装置时所产生的静压差实现流 量测量的。节流装置就是在管道中放置一个使流束产生局 部收缩的元件，常用的节流元件有孔板、喷嘴、文丘里管 和V锥。 （二）.与充硅油法兰,或引压管,隔离罐相结合，利用总压力 减去气相压力的差压值来测量介质物位 。 1.原理:利用液位高度变化,容器内液柱高度产生的静压力 也相应变化的原理而工作的。之所以用充硅油法兰,或引压 管,隔离罐是为了避免仪表直接接触介质。防止介质对仪表 造成损害,使仪表提升使用稳定性。
• （三）.用差压变送器测量密度 • 测量方式类似类似用差变测密闭带压容器液位，但要确保 设备负压管开口始终低于液位表面。 • 量程＝两开口高度差×（最大密度－最小密度）×重力加 速度 • 变送器最好与正压管的设备开口等高，；负压管如果不能 保证始终被低密度介质充满，则应考虑加装隔离罐并灌隔 离液
转换放大部分
电流 信号+ — 反馈 信号
放大和输出 限制电路 反馈电路
IO
测量部分
四.3051差压变送器
1.工作原理 该变送器采用高精度电容式传感器，被测差压通过隔 离膜片和填充液作用于电容室中心的感压膜片，使之产生 微小位移，感压膜片和它两侧电容极板所构成的差动电容 值也随之改变（见图4-2），这一差动电压和被测差压成 比例关系，电容传感器输出的信号经A/D转换和微机处理 后得到一个与输入差压对应的4—20ma直流电流或数字信 号，作为变送器的输出。
喷嘴差压流量计
• 喷嘴流量计结构简单，无可动 部件、长期使用稳定可靠，丰 富的设计制造和应用经验。标 准化程度高，可不必进行实流 标定。国内目前流量测量中应 . 用最广泛的仍然是差压式流量 计，据有关资料的估计占流量 仪表总用量的60%-70%之间 。它在石油、化工、矿冶、钢 铁、电力、水利、造纸、制药 、食品和化纤等许多行业中被 广泛使用。与孔板流量计相比 ，喷嘴流量计的压力损失较小 ，因而节约能源，比较坚固耐 用，适合高温高压流体。
三.电容式差压变送器 概述
电容式差压变送器采用差动电容作为检测元 件，因测量部分采用全封闭焊接的固体化结构， 因此此类仪表结构简单、性能稳定、可靠、并且 具有较高的精度。 变送器包括测量部分和转换放大电路两部分， 其构成方框如图 调零、迁移信号
Δ Pi
感压膜片
位移
差动电容
电容Leabharlann Baidu变化
电容-电流 转换电路
孔板差压流量计
• •
•
• •
• • • •
一、优点 结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可 靠、价格低廉； 应用范围广，包括全部单相流体(液、气 、蒸汽)、部分混相流，一般生产过程的管径 、工作状态(温度、压力)皆可以测量； 二、缺点 1.测量的重复性、精确度在流量传感器中 属于中等水平，由于众多因素的影响错综复杂 ，精确度难于提高； 2.范围度窄，由于流量系数与雷诺数有关, 一般范围度仅3∶1～4∶1； 3.有较长的直管段长度要求，一般难于满 足。尤其对较大管径，问题更加突出； 4.压力损失大； 5.孔板以内孔锐角线来保证精度，因此传 感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感，长期使 用精度难以保证，需每年拆下强检一次
V锥流量计
• • • • • • • • • V锥流量计与其他流量仪表相比，具有长期精度高、稳定性好，受安装条件局限小、耐 磨损、测量范围宽、压损小、适合赃污介质等优点。而且V锥体本身作为流场的整流器 而成为一种具有独特性能的优异的新型流量计。 1、 具有良好的准确度（≤0．5%）和重复性（≤0．1%）。 2、 具有较宽的量程比（10﹕1～15﹕1） 3、 自整流功能，只需要极短的直管段（前1～3D后0～1D）。 4、 自清洁功能，可测脏污和易结垢流体，适合高炉煤气等杂质较多的介质。 5、 自保护功能，节流件关键部位不磨损，能保持长期稳定地工作。 6、 耐高温、高压、耐腐蚀、不怕震动。 7、 可测流体的种类非常广泛（液、气、蒸汽），流量测量范围宽（微小流量～大流 量），适应的管道DN15～DN3000。 8、流量计结构设计是流体扫过型结构，不可能截留流体中任何夹带的气、液或固相污 物,非常适用于脏污流体的流量测量，如焦炉煤气，湿气体等 9、 无可动部件 10、当流体流经具有特殊廓形的内锥体时,会在其周边形成边界层并疏导流体离开锥体 尾部的边缘,从而减少它被磨损的可能性。 11、在换热站测量蒸汽，热水，无需直管段。由于换热站空间比较小，选择一般流量 计要求直管段较长，影响运行精度，用在测量高炉煤气，有自清洁作用，引压管不易 堵塞。
V锥流量计
• V型锥流量计属高精度、高稳定性 的新型差压式流量仪表。和其他差 压式仪表一样，也是基于流动连续 性原理和伯努利方程来计算流体工 况流量的。我们知道在同一密闭管 道内，当压力降低时，速度会增加， 当介质接近锥体时，其压力为P+， 在介质通过锥体的节流区时，速度 会增加，压力会降低为P-，如图一 所示，P+和P-都通过V型锥形流量 计的取压口引到差压变送器上，流 速发生变化时，差压值会随之增大 或减小。也就是说对于稳定流体， 流量的大小与差压平方根成正比。 当流速相同时，锥体节流面积越大， 则产生的差压值也越大。
2.结构和配线
传感器组件中的电容采用激光焊封 ，机械部件和电子组件同外界隔离 ，既消除了静压的影响，也保证了 电子线路的绝缘性能。同时检测温 度值，以补偿热效应，提高测量精 度。 变送器的电子部件安装在一块电路 板上，使用专用集成电路和表面封 装技术。微处理器完成传感器的线 性化、温度补偿、数字通信、自诊 断等功能，它输出的数字信号叠加 在由D/A输出的4—20 mA信号线上 。通过数据设定器或任何支持 HART通信协议的上位设备可读出 此数字信号。
差压变送器学员培训
一.前言
• 在工业自动化生产中，差压变送器用于压力压差流量液位 的测量，得到了非常广泛应用，在自动控制系统中发挥重 要的作用。随着石化、钢铁、化工、食品、医药等企业自 动化水平的不断提高,差压变送器的应用范围越来越广泛
二.差压变送器
• 差压变送器是将液体、气体或蒸汽的压力、流量、液位等 工艺量转换成统一的标准信号作为指示记录仪、调节器或 计算机装置的输入信号，以实现对上述变量的显示、记录 或自动控制。因为现阶段电容式差压变送器灵敏度高，重 复性好。所以本次主要以电容式差压变送器为主进行讨论 。