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變送器在自動調(diào)理系統(tǒng)中的作用,是將被測的物理參數(shù)變換成標(biāo)準(zhǔn)的測量信號送入有關(guān)單元。以便完成集中檢測和自動調(diào)理。隨著消費(fèi)工藝的日益復(fù)雜,對自動化系統(tǒng)的依賴性也越來越大,而傳統(tǒng)的現(xiàn)場儀表,無論在精度、重復(fù)性、可靠性、量程比等功用方面,均不能滿足高速展開的工業(yè)進(jìn)程自動化的要求。智能變送器以其出色的功用和的特性順應(yīng)了工業(yè)自動化的展開需求,是工業(yè)自動化展開的方向之一。
引言
主要引見運(yùn)用在自動控制系統(tǒng)的采用*的單晶硅諧振式傳感器的系列智能變送器的結(jié)構(gòu)原理、特點(diǎn)和運(yùn)用時(shí)要留意的成果以及在化肥消費(fèi)進(jìn)程中的運(yùn)用。
壓力變送器
一、智能變送器的結(jié)構(gòu)和義務(wù)原理
(一)智能變送器的結(jié)構(gòu)
變送器是由單晶硅諧振式傳感器和智能電氣轉(zhuǎn)換器兩部分組成。有很多用戶都運(yùn)用過火散硅變送器,容易把這兩種原理混雜,其實(shí)兩者之間有本質(zhì)的區(qū)別。
圖1RZ- 系列智能變送器義務(wù)原理
1、 膜盒組件
單晶硅諧振式傳感器是一塊單晶硅芯片上采用微電子機(jī)器加工技術(shù),在單晶硅芯片上制成兩個(gè)*分歧的H外形的諧振梁,并以一定的頻率發(fā)作振動。其諧振頻率取決于梁的長度和張力,其梁的長度已經(jīng)確定,而張力是隨壓力變化而變化。從而把壓力的變化轉(zhuǎn)換成頻率的變化,對差壓采用頻率差分技術(shù),并將頻率差信號直接輸出到CPU中止運(yùn)算和A/D轉(zhuǎn)換。
2、智能轉(zhuǎn)換器
3051GP智能變送器采用了大規(guī)模集成電路,并將減少器AISC化,添加了零部件,提高了減少器自身的可靠性,其體積也相對較小。它是將單晶硅諧振式傳感器頻率差信號由CPU中止數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處置,然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換變成與變送器量程相對應(yīng)的4～20MA模擬信號輸出。并在模擬信號上疊加一個(gè)BRAIN/HART數(shù)字信號中止通訊?？梢酝殖纸K端或DCS具有數(shù)據(jù)通訊功用的I/O卡通訊,中止數(shù)據(jù)傳遞和信息交流。
(二)的傳感義務(wù)原理
單晶硅諧振式傳感器采用超精細(xì)加工工藝在單晶硅材料上制成兩個(gè)*分歧的H外形的振動梁,并以一定的頻率發(fā)作振動。其諧振頻率取決于梁的長度及張力,而張力隨壓力的變化而發(fā)作變化,完成了壓力的變化轉(zhuǎn)換爲(wèi)頻率信號的變化;并采用頻率差分技術(shù),將兩頻率差數(shù)字信號直接輸出到脈沖計(jì)數(shù)器。從而使傳感器具有遲滯誤差小、重復(fù)性好、分解才干和反響靈敏度高、直接輸出數(shù)字信號等特點(diǎn)。
(三)的特性
1、精度高
由于傳感器運(yùn)用的是單晶硅諧振式傳感器,其的功用保證了測量的精度,變送器的精度可抵達(dá)±0.075%,這是其他變送器*的。
2、動搖性好
由于電路采用了特性修正存貯器,對采集到的溫度、靜壓數(shù)據(jù)經(jīng)過CPU運(yùn)算,修正因此發(fā)作的測量漂移。同時(shí),智能轉(zhuǎn)換器采用了大規(guī)模集成電路,并將減少器AISC化,添加了零部件,提高了減少器的自身可靠性,使儀表具有非?？煽康膭訐u性和重復(fù)性。
3、靜壓特性好
由于兩個(gè)諧振梁加工工藝精密,尺寸*分歧,且處于同一表面,故在受壓后發(fā)作的頻率變化是相反的,其差值堅(jiān)持不變。因此,在靜壓引入儀表時(shí)對測量幾乎沒有影響,保證了測量的精度。
4、具有良好的單向受壓特性
3051GP智能變送器具有非常的承受反復(fù)交替的高壓側(cè)、高壓側(cè)反復(fù)受壓的才干,其數(shù)值可大14Mpa。其受壓時(shí)間可達(dá)30S。其優(yōu)點(diǎn)是安裝時(shí)可以省去平衡閥,節(jié)省投資。另一方面可以防止因誤操作或?qū)汗芏氯麡?gòu)成變送器單向受壓損壞,可以避免因此給企業(yè)構(gòu)成的損失。
5、具有較寬的測量范圍
3051GP智能變送器在常用的范圍內(nèi),其量程比爲(wèi)50:1,也可以爲(wèi)30:1～40:1。其接液部件材質(zhì)、本體和排氣閥材質(zhì)均采用JIS SUS316,膜盒材質(zhì)采用JIS SUS316L(膜片采用的是哈氏合金C-276),因此,寬的量程比,通用性的接液部件材質(zhì),附加規(guī)格的添加,可使變送器的適用性和通用性得以提高,給設(shè)計(jì)者和運(yùn)用者帶來方便。
6、方便的組態(tài)才干和自診斷功用
變送器具有智能通訊功用,可以經(jīng)過手持終端BT200或許DCS(具有現(xiàn)場通訊功用的I/O卡件)遠(yuǎn)距離對變送器的量程、工程單位、運(yùn)算功用、阻尼時(shí)間、位號等中止設(shè)置操作。并還可以對變送器中止缺點(diǎn)診斷和零點(diǎn)調(diào)整。
二、在化肥消費(fèi)中的一些運(yùn)用
消費(fèi)進(jìn)程用的運(yùn)用和實(shí)施方案
在化肥消費(fèi)中,蒸汽普通用作消費(fèi)原料、加熱、吹凈管道設(shè)備。當(dāng)鍋爐的蒸汽負(fù)荷或燃料量變化時(shí),不只影響蒸汽壓力,同時(shí)還會影響汽包水位,并且汽包水位的變化表現(xiàn)爲(wèi)虛假水位特性,需求根據(jù)汽包壓力,K位差壓信號中止補(bǔ)償運(yùn)算得出正確水位信號。
方案實(shí)施
將汽包水位信號經(jīng)過銜接件送入測量頭內(nèi)的傳感器,由差壓傳感器測量出水位差壓信號△p,由靜壓傳感器測量出飽和蒸汽壓力。電子模件按上位計(jì)算機(jī)或SFC智能現(xiàn)場通訊器根據(jù)順序的要求中止。
汽包水位壓力補(bǔ)償運(yùn)算失掉正確水位信號,zui終由鍋爐給水控制系統(tǒng)完成汽包水位的自動調(diào)理。
三、在化肥消費(fèi)中運(yùn)用的心得
我廠在96年末尾運(yùn)用變送器,從多年運(yùn)用的情況看,效果較好,它具有缺點(diǎn)率低,維護(hù)義務(wù)量少,運(yùn)用壽命長等特點(diǎn)。針對運(yùn)用中遇到的成果也總結(jié)出一些閱歷,在這里寫出來,僅供大家參考:
1、 孔板流量計(jì)上運(yùn)用時(shí),使用變送器的良好的單向受壓特性,直接安裝在孔板取壓管上,延伸導(dǎo)壓管的長度,使用工藝管道里的熱量保溫。既添加了儀表缺點(diǎn),又節(jié)省了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
2、 處置雙法蘭液位變送器的氫滲成果,測量介質(zhì)含氫量較高時(shí),雙法蘭的膜片易發(fā)作氫滲,使膜盒內(nèi)缺少硅油,膜片外凸。加裝彎頭填充隔離液。經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn),效果清楚失掉改善。還有一種方法就是采用鍍金膜片。
3、 對測量有氨的介質(zhì)要采用聚四氟乙烯密封墊圈,原標(biāo)配的橡膠密封墊圈運(yùn)用一段時(shí)間后會被腐蝕,從而構(gòu)成透露。
4、智能變送器具有智能通訊功用,可以經(jīng)過手持終端BT200遠(yuǎn)距離對變送器的量程、工程單位、運(yùn)算功用、阻尼時(shí)間、位號等中止設(shè)置操作。并還可以對變送器中止缺點(diǎn)診斷和零點(diǎn)調(diào)整。