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  行业资讯
差压变送器是丈量变送器两端压力之差的变送器
2012-2-28 10:23:08


差压变送器的基本原理是、将一个空间用敏感元件(多用膜盒)分割成两个腔室,分别向两个腔室引入压力时,传感器在两方压力共同作用下产生位移(或位移的趋势),这个位移量和两个腔室压力差(差压)成正比,将这种位移转换成可以反映差压大小的标准信号输出。
实际构造中,敏感元件的结构,腔室的形式,位移转换的方式,标准信号的格式 都有很多种。

差压变送器原理

    过程压力通过两侧或一侧隔离膜片,灌充液作用在δ元件(即敏感元件)内张紧的测量膜片上,测量膜片与两侧绝缘体上的电容极板各组成一个电容器,在无压力通入或两侧压力均等时测量膜片处于中间位置,两个电容器的电容量相等.当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,这种位移转变为电容极板上形成的差动电容.由电子线路把差动电容转换成4-20mADC的二线制电流信号,压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同,所不同的是低压室压力是大气压或真空。

差压变送器原理以及应用

力学变送器的种类繁多,如电阻应变片差压变送器、半导体应变片差压变送器、压阻式差压变送器、电感式差压变送器、电容式差压变送器、谐振式差压变送器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式差压变送器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。

在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。差压变送器电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。
金属电阻应变片的内部结构

它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,差压变送器电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。

电阻应变片的工作原理:

差压变送器金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:
R=ρ*L/S
式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m)
S——导体的截面积(cm2)
L——导体的长度(m)
我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,差压变送器电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情。


差压变送器是丈量变送器两端压力之差的变送器,输出规范信号(如 4~20mA,1~5V)。差压变送器与普通的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口, 差压变送器普通分为正压端和负压端,普通状况下, 差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才干丈量。 差压变送器的实践应用 在油库项目, 设计条件: 2000m3油罐,直径d=14.5m,高度就能够得到实践油品的库存量G,从公式还可知其密度ρh=14m。 一次表:选用山东飞创仪表有限公司的Z351/1151DP法兰式隔爆差压温度变送器 ,选用法兰式是避免罐底脏物沉淀而梗塞引压管,变送器量程0~140kPa。 二次表:选用公司FWP系列智能光柱显示现报警仪,万能信号输入,可恣意改动量程,用光柱显现液位,用数字显现油品的吨数。以6#罐为例,S=π×r2=3.14×7.252=165m2,高为14m。 在油罐顶部,差压变送器设计一套液位报警安装,避免油品满溢,作为双保险。在应用中由于丈量值直接为吨数,故油罐不管储存何种油品,二次表显现的值是油罐内油品的吨数,防止了需求测定密度停止换算的费事。 差压变送器普通状况油品出入库常常是采用泵保送经过椭圆齿轮番量计计量,由于流量计的精度有限,最高也只要0.2。