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不同类型的压力变送器应用特点及应用方式解析

来源:作者:发表时间:2019-06-25
无处不在的压力变送器设计可用于任何数量的工业或实验室应用。这些包括工业压力变送器,液体压力变送器和微压力变送器等。
压力变送器可以有多种形状和尺寸,但是大多数变送器都有一个圆柱形的中心,容纳隔膜和测量压力室,一端是压力端口,通常是带螺纹的,螺栓连接的,带倒钩的,或打开,另一端是信号传输的位置。
压力变送器的设计
每个压力变送器都有不同的方面,这将影响其工作原理和压力变送器最适合的应用。以下是最常见的压力变送器类型:
低成本紧凑型压力变送器
压力变送器具有紧凑,坚固和不锈钢主体,旨在与各种工业和OEM应用集成。
PC板可安装压力变送器PC板可安装压力变送器
设计用于安装在电气PC板上并集成到其他产品中,通常结构紧凑且经济实惠。
通用变频器
通用压力变送器是最常见的,因为它们的设计适合最广泛的应用。
重型/工业压力变送器
重型/工业压力变送器具有比其他变送器更坚固的外壳。它们旨在适应重工业环境。它们通常还具有可扩展的4-20mA输出,可提供更强的抗电噪声能力,这在工业环境中并不少见。
高稳定性/高精度压力变送器
大多数压力变送器的精度为满量程的0.25%或更高。高稳定性和高精度压力变送器可提供低至满量程0.05%的误差,具体取决于型号。虽然比通用变送器更昂贵,但如果需要高精度,它们可能是非常好的的选择。这些包括压力变送器,例如高压压力变送器,低压压力变送器,气压变送器,液体压力变送器和数字压力变送器。
冲洗隔膜压力变送器
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使用冲洗隔膜压力变送器,隔膜与过程齐平。这消除了隔膜上方的空腔,该空腔可以从过程中收集流体物质。在某些应用中,这可能是非常不希望的。这些应用包括监测具有非常高粘度的食物或液体的压力。
专用变频器
ZHYQ提供各种具有特殊功能的压力变送器。这些包括设计用于在极高或极低温度下进行压力测量的压力变送器,潜水压力变送器,气压变送器以及具有数字通信输出或无线输出的压力变送器。
压力变送器技术
以下简要介绍了不同类型的压力变送器,包括每种压力变送器的工作原理和优缺点。
应变
计应变式压力变送器广泛使用,特别适用于窄跨度压力和差压测量。如果低压端口向大气开放,则这些装置可检测表压,如果连接到两个过程压力,则可检测压差。如果低压侧是密封的真空参考,则变送器将充当绝对压力变送器。
应变计变送器适用于低至3英寸水柱至高达200,000 psig(1400兆帕)的压力范围。不准确度范围从量程的0.1%到满量程的0.25%。额外的误差源可能是六个月内满量程漂移的0.25%,每1000°F有0.25%的满量程温度效应。
电容式压力变送器
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电容式压力变送器最初开发用于低真空研究。电容变化是由膜片元件的运动引起的。根据压力类型,电容式变送器可以是绝对压力变送器,压力变送器或差压变送器。
电容式压力变送器的普及范围很广,因为它们具有广泛的可调范围,从微米级的高真空到10,000 psig(70 MPa)。可以容易地测量低至0.01英寸水的差压。并且,与应变计变送器相比,它们不会漂移很多。可提供更好的设计,精确到读数的0.1%或满量程的0.01%。典型的温度效应是每1000°F满量程的0.25%。
电容式变送器通常用作二级标准,特别是在低差分和低绝对压力应用中。它们也非常敏感,因为隔膜必须物理行进的距离只有几微米。较新的电容式压力变送器更耐腐蚀,对杂散电容和振动效应不太敏感,这些效应曾导致旧设计中的“读数抖动”。
不锈钢是最常用的隔膜材料,但对于腐蚀性服务,高镍钢合金,如Inconel或Hastelloy,可提供更好的性能。钽也用于高腐蚀性,高温应用。作为一种特殊情况,银膜可用于测量元素状态下氯,氟和其他卤素的压力。
电位计压力变送器
电位计压力变送器提供了一种从机械压力计获得电子输出的简单方法。该装置由精密电位计组成,其刮水臂与Bourdon或波纹管元件机械连接。刮水器臂穿过电位计的运动使用惠斯通电桥电路将机械检测的变送器偏转转换为电阻测量。
将雨刷臂连接到波登管,波纹管或隔膜元件的连杆的机械特性在这种类型的测量中引入了不可避免的误差。由于系统金属部件的热膨胀系数不同,温度效应会引起额外的误差。由于部件和触点的机械磨损,也会产生误差。
电位变送器可以做得非常小,并且安装在非常狭窄的区域,例如4.5英寸的外壳内。拨号压力表。它们还提供强大的输出,无需额外放大即可读取。这允许它们用于低功率应用。它们也很便宜。电位变送器可以检测5到10,000 psig(35 KPa到70 MPa)之间的压力。它们的精度在满量程的0.5%和1%之间,不包括漂移和温度的影响。
谐振线压力变送器
谐振线压力变送器于20世纪70年代末推出。在这种设计中,导线在一端由静止构件夹持,而在另一端由传感膜片夹持。振荡器电路使导线以其谐振频率振荡。过程压力的变化会改变线张力,从而改变线的共振频率。数字计数器电路检测到移位。由于可以非常精确地检测到频率的这种变化,因此这种类型的变送器可用于低压差应用以及检测绝对压力和表压。
谐振线压力变送器的最大优点是它产生固有的数字信号,因此可以直接发送到微处理器中的稳定晶体时钟。限制包括对温度变化的敏感性,非线性输出信号以及对冲击和振动的一些敏感性。通过使用微处理器来补偿非线性以及环境和过程温度变化,通常可以最小化这些限制。
谐振线变送器可以检测10 mm Hg的绝对压力,高达750 in。的压差,以及高达6,000 psig(42 MPa)的表压。典型精度为校准量程的0.1%,六个月漂移为0.1%,温度影响为每1000°F 0.2%。
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