在諸類儀表中,變送器的應(yīng)用最廣泛、最普遍,變送器大體分為壓力變送器和差壓變送器。變送器常用來測量壓力、差壓、真空、液位、流量和密度等。變送器有兩線制和四線制之分,兩線制變送器尤多;有智能和非智能之分,智能變送器漸多;有氣動和電動之分,電動變送器居多等,種類繁多,那么應(yīng)該如何選用呢?
一、壓力變送器
壓力變送器也稱差變送器。主要由測壓元件傳感器﹑模塊電路﹑顯示表頭、表殼和過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標準的電流電壓信號,以供給指示報轡儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。
其測量原理是:流程壓力和參考壓力分別作用于集成硅壓力轍感元件的兩端。其差壓使硅片變形〈(位移很小,僅im級),以使硅片上用半導體技術(shù)制成的全動態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū)動下輸出正比于壓力的mV級電壓信號。由于硅材料的強性,所以輸出信號的線性度及變差指標均很高。工作時,壓力變送器將被測物理里轉(zhuǎn)換成a'級的電壓信號。并送往放大倍數(shù)很高而又可以互相抵消溫度漂移的差動式放大器。放大后的信號經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)的電流信號)再經(jīng)過非線性校正,最后產(chǎn)生與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的標準電流電壓信號。
壓力變送器根據(jù)測壓范圍可分成一般壓力變送器(0.0O1MPa~20MP3)和微差壓變送器(0~30kPa)兩種。
二、超聲波變送器
超聲波變送器分為一般超聲波變送器(無表頭)和一體化超聲波變送器兩類,—體化超聲波變送器較為常用。
一體化超聲波變更新器由表頭(如L加顯示器)和探頭兩部分組成,這種直接輸出4~2Ons信號的變送器是將小型化的敏感元件(探頭)和電子電路組裝在一起,從而使體積
更小、重里更輕、價格更便宜。超聲波變送器可用于液位。物位的測量和開渠、明渠等流量測量,并可用于測量距離。
三、電導變送器
它是通過測量溶液的電導值來間接測量離子濃度的流程儀表〈一體化變送器),可在線連續(xù)檢測工業(yè)過程中水溶液的電導率。
由于電解質(zhì)溶痕與金屬導體一樣的電的良導體,因此電流過電解質(zhì)溶液時必有電阻作用,且符合歐妮定律。但液體的電阻溫度特性與金屬導體相反,具有負向溫度特性。
為區(qū)別于金屬導體,電解質(zhì)溶液的導電能力用電導(電阻的倒數(shù))或電導率((電阻率的倒數(shù))來表示。當兩個互相絕緣的電極組成電導池時,若在其中間放置待測容液·并通以恒壓交變電流,就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定,貝則回路電流與電導率就存在一定的函數(shù)關(guān)系。這樣。則了待測容液中流過的電流,就能測出待測容液的電導率。
電導變送器的結(jié)構(gòu)和電路與酸﹑堿、鹽濃度變送器相同。
四、智能變送器
智能式變送器是由傳感器和懶處理器〈微機)相結(jié)構(gòu)而成的。它充分利用了微處理器的運算和存儲能力。可對傳感器的數(shù)據(jù)進行處理)包括對測量信號的用理〈如濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等)、數(shù)據(jù)顯示、自動校正和自動補償?shù)取?/p>
微處理器是智能式變送器的核心。它不但可以對測量數(shù)據(jù)進行計算、存姞和數(shù)據(jù)處理)還可以通過反饋回路對傳感器進行調(diào)節(jié)。以使采集數(shù)據(jù)達到。由于微處理器具有各種軟件和硬件功能。因而它可以完成傳統(tǒng)變送器難以完成的任務(wù)。所以智能式變送器降低了傳感器的淘”難度﹔并在很大程主上提高了傳感器的性能。另外。智能式變送器還具有以下特點:
1.具有自動補償能力。可通過軟件對傳感器的非線性、溫票、時漂等進行自動補償??勺栽\斷,通電后可對傳感器進行自檢。以檢查傳感器各部分是否正常﹔并作出判斷。數(shù)據(jù)處理方便準確,可根據(jù)內(nèi)部程序自動處理數(shù)據(jù),如進行統(tǒng)計處理、去除異常數(shù)值等。
2.具有雙向通信功能。微處理器不但可以接收和處理傳感器數(shù)據(jù),還可將信息反饋至傳感器,從而對刎里過程進行調(diào)節(jié)和控制??蛇M行信息存儲和記憶。能存儲傳感器的持征數(shù)據(jù)、組態(tài)信息和補償特性等。
3.具有數(shù)字里接口輸出功能,可將輸出的數(shù)字信號方便地和計算機或現(xiàn)場總線等連接。
五、—體化溫度變送器
一體化溫度變送器一般由那溫探頭(熱電偶或熱電阻傳感器)和兩線制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將則溫探頭直按安裝在接線盒內(nèi),從而形成一體化的變送器。
—體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。
熱電阻溫度變送器是由基準單元、E/轉(zhuǎn)換單元、線性電路﹑反接保護、限流保護、V/4轉(zhuǎn)換單元等組成。測溫熱電阻信號轉(zhuǎn)換放大后)再由線性電路對溫度與電阻的非線性關(guān)系進行補償,經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個與被測溫度成線性關(guān)系的4~20mA的恒流信號。
熱電偶溫度變送器一般由基準源﹑冷端補償、放大單元、線性化處理、V/4轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接保護√限流保護等電胳單元組成。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢經(jīng)冷端補償放大后,再帽由線性電胳消除熱電勢與溫度的非線性誤差,最后放大轉(zhuǎn)換為4~20ms電流輸出信號。為防止熱電偶測量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故。變送器中還設(shè)有斷電保護電路。當熱電偶街絲或接解不良時,變送器會輸出最大值〈28mA)以使儀表切斷電源。
一體化溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省引線、輸出信號大、抗干擾能力強、線性好﹑顯示儀表簡單、固體模塊抗震防朝、有反接保護和限流保護﹑工作可靠等優(yōu)點。—體化溫度變送器的輸出為統(tǒng)—的4~2DmA信號﹔可與微機系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測量儀表。