压力变送器的原理、安装和使用

压力变送器的安装及使用

压力是重要的工业参数之一, 正确测量和控制压力对保证生产工艺过程的安全性和经济性有重要意义。压力及差压的测量还广泛地应用在流量和液位的测量中。压力变送器的任务是将检测出来的非电量（物理量）大小转换为相应的电信号，传输到显示仪表中进行监视和控制，将非电量转换为电量的方法有：

1电容式压力变送器

2扩散硅压阻变送器

3电感式变送器

4振弦式变送器

20世纪80年代中末期，国内开始引进国外生产的压力变送器，主要是非智能的，在选购变送器时，要根据生产工艺过程的不同压力检测点的压力，来选择不同压力变送器的量程，由于被测压力点数量多，订货时，所定压力变送器的规格多，同时，在备件上造成很大的资金积压。由于早期的压力变送器没有微处理器进行各种性能的补偿，容易受到环境的影响，造成仪表的漂移和测量不准确。

美国霍尼韦尔（HONEYWELL）公司于1983年独家率先向全世界推出智能化现场仪表ST3000 100系列全智能压力变送器，这是对传统现场仪表的一次深刻变革！它为工业自动化仪表及其系统应用，向更高层次的发展奠定了基础，全智能变送器的问世，开创了现场仪表的新纪元。

美国霍尼韦尔公司在92年4月向中国推出了ST3000/900系列全智能变送器，它具有数字式全智能变送器的全部优越性能，而价格接近传统模拟式常规变送器。97年底，霍尼韦尔公司又推出可测高温的压力变送器，现场环境温度最高可达150℃。通过使用专用的手操器，可以对运行中的变送器进行零点、量程、变送器的工作温度、使用单位等很多参数的监测和修改，非常的方便。

20世纪90年代中末期，引进的压力变送器的几乎是数字式全智能变送器，在此基础上，国内有不少厂家与国外的公司合作，生产智能仪表。

智能型压力变送器

智能型压力或差压变送器是在普通压力或差压传感器的基础上增加微处理器电路而形成的智能检测仪表，压力或差压变送器的精度为0.1级，量程范围为100：1或50:1，时间常数在0～36s可调，仪表的电压范围为15～36VDC，正常工作电

压为24VDC，两线制仪表，输出电流4～20mA，一般使用HART通讯协议。

智能型压力变送器不仅能输出电流信号，还在电流信号的的基础上传输双向数字通讯信号。模拟、数字两种信号方式同时使用一对电缆，通过手持操作器，可以非常方便地对1500m之内的现场变送器进行各种工作参数的设定、量程调整以及向变送器加入信息数据。智能型压力变送器具有自修正、自补偿、自诊断及错误方式告警等多种功能，大大提高了变送器的精确度，简化了调整、校准与维护过程，通过通讯使变送器与计算机控制系统直接组态。

全智能变送器的主要特点：

*高安全、*高可靠性*高稳定性、重复性* 高精度* 宽量程比*宽移率* 宽域温度静压补偿* 过程组态* 完善的自诊断功能* 双向数字通讯* 模拟、数字两种输出方式* 全数字技术。

电容式压差传感器：

电容式压差传感器的核心部分如图所示。

1—高压侧进气口

2—低压侧进气口

3—过滤片

4—空腔

5—柔性不锈钢波纹隔离膜片

6—导压硅油

7—凹形玻璃圆片

8—镀金凹形电极

9—弹性平膜片

10— 腔

它主要由测量膜片（金属弹性膜片）、金属凹形玻璃球面及基座组成。测量膜片左右空间被分隔成两个室。在两室中充满硅油，当左右两室分别承受高压P2和低压P1时，硅油的不可压缩性和流动性，便能将压差ΔP＝P2－P1传递到测量膜片的左右面上。因为测量膜片在焊接前加有预张力，所以当ΔP =0时处于中间平衡位置并十分平整，此时定极板左右两电容的电容值完全相等，即CH=CL，电容量的差值ΔC=0。当有压差作用时，测量膜片发生变形，也就是动极板向低压侧定极板靠近，同时远离高压侧定极板，使得电容CH＜CL。通过引出线将这个电容变化输送到电子转换电路，可实现对压力或压差的测量。

压差变送器外形图

压力变送器的工作原理比压差变送器简单，只有一个测量端，另一端不接压力管，参考压力为环境压力。

压力变送器外形图

压力的单位介绍：

在国际单位制中，压力的单位是帕斯卡，简称帕，代号为Pa。它的定义是在每平方米面积上垂直作用1牛顿的力，即

2

1

Pa

1N/m

实际使用中，常常有巴、毫米水柱、毫米汞柱、工程大气压等压力单位，它们之间的转换关系见下表：

压力变送器的接线：

目前，压力变送器更多的用于DCS控制系统中，在现场安装的压力变送器均带有4～20mA输出和数字通讯功能，通过屏蔽电缆连接到现场电力室模件柜AI模件的输入端。

AI

模件接线端

压力变送器和手操器的接线

手操器使用非常方便，可以在现场电力室内的DCS模件柜相应的端子上使用。通过手操器，可以检查和设置压力变送器的零点、量程、变送器工作点的温度、工程压力单位的选择，如Pa、Bar等工作情况，例如某一压力点的零点或量程需要改变，在电力室就可以通过使用手操器轻松改变。

压力变送器的安装：

压力变送器的安装有几种，目前经常用到的有：

（1）直接管道安装方式，这种安装方式简单，用材少。

直接管道安装压力变送器

（2）法兰安装

法兰安装主要应用于液位测量，利用液体的静压力对液位进行测量。

（3）支架安装（管装平支架）

大多采用此种安装方式，安装维护方便，以往在露天的位置使用仪表箱作为保护压力变送器免遭粉尘、雨淋，但现在的压力变送器的防护做的很好，防护等级在IP65，工作的环境温度－40～＋75℃，耐震动、防尘、防雨，5年免维护。压力变送器的取气方式：

压力变送器的取气分两种，第一种是压力变送器取气，见示意图：

压力变送器

压力变送器取气管道实际连接图