差壓變送器工作原理及應(yīng)用

差壓變送器是丈量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出規(guī)范信號(hào)(如 4~20mA,1~5V)。差壓變送器與普通的壓力變送器不同的是它們均有2個(gè)壓力接口, 差壓變送器普通分為正壓端和負(fù)壓端,普通狀況下, 差壓變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓段壓力才干丈量。  差壓變送器的實(shí)踐應(yīng)用  在油庫(kù)項(xiàng)目，筆者將此思緒應(yīng)用到實(shí)踐設(shè)計(jì)中。

設(shè)計(jì)條件： 2000m3油罐，直徑d=14.5m，高度就能夠得到實(shí)踐油品的庫(kù)存量G，從公式還可知其密度ρh=14m。  一次表：選用的ZY-3351/1151DP法蘭式隔爆差壓變送器，選用法蘭式是避免罐底臟物沉淀而梗塞引壓管，變送器量程0～140kPa。  二次表：選用WP系列智能光柱顯現(xiàn)報(bào)警儀，信號(hào)輸入，可恣意改動(dòng)量程，用光柱顯現(xiàn)液位，用數(shù)字顯現(xiàn)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(shè)計(jì)一套液位報(bào)警安裝，避免油品滿溢，作為雙保險(xiǎn)。在應(yīng)用中由于丈量值直接為噸數(shù)，故油罐不管儲(chǔ)存何種油品，二次表顯現(xiàn)的值是油罐內(nèi)油品的噸數(shù)，防止了需求測(cè)定密度停止換算的費(fèi)事。差壓變送器普通狀況油品出入庫(kù)常常是采用泵保送經(jīng)過(guò)橢圓齒輪番量計(jì)計(jì)量，由于流量計(jì)的精度有限，zui高也只要0.2。

壓力、差壓變送器是按力平衡原理工作的，因此通常把它們統(tǒng)稱為“力平衡式變送器”。壓力、差壓變送器的品種規(guī)格雖然很多，但它們的結(jié)構(gòu)和工作原理均基本相同。在此僅介紹北京自動(dòng)化儀表廠生產(chǎn)的差壓變送器。

測(cè)量元件1把被測(cè)差壓p轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的測(cè)量力Fd，這個(gè)力作用在主杠桿2的A點(diǎn)上.使主杠桿以O1為支點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn);主杠桿又通過(guò)傳使副杠桿扭以O2為支點(diǎn)順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，從而改變了檢測(cè)鋁片5與平面線圈6之間的相對(duì)距離。檢測(cè)鋁片的位移，經(jīng)位移檢測(cè)放大器7轉(zhuǎn)換成直流電流輸出，該電流通過(guò)負(fù)載電阻RL和反饋動(dòng)圈8。

由于反饋動(dòng)圈是固定于副杠桿上，并處于一個(gè)*磁鋼9的磁場(chǎng)之中，因此在放大器輸出電流的作用下，反饋動(dòng)圈就對(duì)副杠桿產(chǎn)生一個(gè)電磁反饋力Ft。當(dāng)測(cè)量力Fd與反懊力F1對(duì)杠桿系統(tǒng)所形成的力矩達(dá)到平衡時(shí)，杠桿系統(tǒng)就停止偏轉(zhuǎn)而回到接近于原來(lái)的位笠上。這時(shí)，通過(guò)位移檢測(cè)放大器輸出一個(gè)穩(wěn)定的電流值，此電流值即可反映被測(cè)差壓的大小。整個(gè)力平衡測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在該變送器中，由于位移檢測(cè)放大器的靈敏度很高，所以在測(cè)量過(guò)程中，彈性測(cè)量元件的位移變化量極小。

從變送器的工作過(guò)程可以看出，力平衡測(cè)2原理的實(shí)質(zhì)，就是用正比于輸出電流的反饋力，去平衡正比于被測(cè)參數(shù)的測(cè)量力。這跟天平稱垂時(shí)用祛碼去平衡被測(cè)物休的重量相似。

工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用力平衡式儀表。因?yàn)檫@種儀表在動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)上，是一個(gè)具有深度負(fù)反饋的有差系統(tǒng)，它可以充分利用負(fù)反饋來(lái)提高儀表的精度、線性度和反應(yīng)速度。此外. 在力平衡式儀表中，彈性測(cè)zui元件的位移很小，因此彈性元件的一些不理想因素(如非線性、變差等)的影響也可大為減小。

但是，力平衡式儀表也不是完善無(wú)缺的，例如，它的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜;此外，相對(duì)說(shuō)來(lái)，在動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性方面，它也不及位移平衡式儀表