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压力变送器原理?

文章出处:人气:1发表时间:2019-6-11 14:01:30

导读:压力变送器原理?想必想了解压力变送器的用户,都会从其原理开始学习:

  当压力直接作用在测量膜片的表面,使膜片产生微小的形变,测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,然后采用专用芯片将这个电压信号转换为工业标准的4-20mA电流信号或者1-5V电压信号。 由于测量膜片采用标准话集成电路,内部包含线性及温度补偿电路,所以可以做到高精度和高稳定性,变送电路采用专用的两线制芯片,可以保证输出两线制4-20mA电流信号。

  压力变送器采用进口扩散硅或陶瓷压阻传感器作为压力检测元件,采用微熔技术,利用高温玻璃将微加工硅压敏电阻熔化在不锈钢膜片上。玻璃粘接工艺避免了温度、湿度、机械疲劳和介质对胶水和材料影响,从而提高了传感器在工业环境中的长期稳定性能。先进的工艺和自动化产线保证了产品的稳定可靠,良好的适应性可以同您的设备共同应对各种复杂环境,产品输出形式多样、压力接口可以提供定制,较大限度的满足您的应用要求。

  压力变送器是把带隔离的硅压阻式压力敏感元件封装于不锈钢壳体内制作而成。它能将感受到的液体或气体压力转换成标准的电信号对外输出,压力变送器广泛应用于供/排水、热力、石油、化工、冶金等工业过程现场测量和控制。

  压力变送器有多种输出方式,数字输出方式有:1C。模拟输出方式有:电压(0-5V),电流(4-20mA)和PwM波形。可以同时采集和输出两路信号的信息,一路为压力信号:另一路为温度传感器信号。压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。

  压力变送器电路检查:

  1.接通电源,在给定输入压力信号后,检查变送器输出端电压信号的状态。若无输出电压,应首先检查电源电压是否正常;是否符合供电要求;电源与变送器及负载设备之间有无接线错误。如果变送器接线端子上无电压或极性接反均可造成变送器无电压信号输出。排除上述原因,则应进一步检查放大器板线路中元件有无损坏问题;线路板接插件有无接触不良现象,可采取对照正常仪表的测量电压与故障仪表对应的测量电压相比较的方法,确定故障点,必要的情况下可更换有故障的放大器板。在对流量型变送器检查时,对J型放大器板应特别要注意采取防静电措施。

  2.接通电源,在给定输入压力信号后,若变送器输出过高(大于10VDC),或输出过低(小于2.0VDC),且改变输入压力信号和调整零点、量程螺钉时输出均无反应。对于这类故障,除检查变送器测量部分敏感部件有无异常外,应检查变送器放大器板上“振荡控制电路部分”工作正常与否。高频变压器T1-12之间正常峰值电压应为25~35VP-P;频率约为32kHz。其次检查放大器板上各运算放大器的工作状况;各部分的元器件有无损坏问题等。此类故障需要更换放大器板。

  3.压力变送器在线路设计和工艺装配质量上要求都十分严格,在实际使用中对出现的线路故障,经检查确认后好与生产厂家联系更换其故障线路板,以确保仪表长期工作的稳定性和可靠性。

  在如今的生产过程中,压力变送器的稳定性和可靠性已成为生产过程的有力保障。如若出现计量错误或更大的故障,那么随之而来的经济损失将是无法估量的。下面大家就来了解一下石化行业对压力变送器的要求。

  通常,压力变送器的测量会随着工作环境和静压的变化而发生漂移。在一些微小的压力或者差压测量场合,这个漂移很可能是比较严重的。在不同的工作条件下,得到相对正确的测量,从而维护生产的稳定和保证工艺的一致,是压力变送器稳定性的体现,也是石化行业对压力变送器稳定性的要求。

  在稳定性和可靠性基础上,高精度是石化行业对压力变送器的更高需求。控制的准确度取决于控制过程中测量的精度。测量精度越高,控制准确度也就越高。目前,多数压力变送器的精度达到0.075%,可以满足石化行业测量精度要求。

  目前压力变送器在石油业、工业自动化控制和环境保护领域得到了普遍的应用,了解压力变送器的工作原理,也是方便以后对压力变送故障方便进行快速维修,保障压力变送器安全稳定工作也是保障工业生产的稳定快速发展,同时也是保障人生安全的一部分。

压力变送器原理?


当传感器按照预期正常工作时,人们几乎不会注意到它们的存在,人们只会想到如果没有这些传感器,系统将不可能实现哪些优势。但是,传感器有时仍然可能会发生故障,每当此时,客户们就会觉得自己的投资打了水漂,进而丧失对传感器供应商及其品牌的信任。下面是五种可能发生的常见传感器故障,以及如何解决并消除它们。 

1.由于安装不当导致读数错误

许多人都在尝试确认传感器正常工作的过程中经历反反复复的试验循环过程。他们之所以会如此,是因为他们通常想当然地认为之所以反复试验还无法令传感器正常工作,是由于传感器本身存在问题,比如传感器内部布线出现了问题。

但是,倘若安装方式不正确,也会导致发生读数异常。比如,检测金属是否存在的传感器不能附着到被检测的金属上面,传感器和它要识别的金属表面之间必须隔开一定的空间,否则可能会导致读数错误。对于这种故障,最简单的解决方法就是改变传感器的安装位置。

2.压力传感器中的校准漂移

食品和饮料企业通常会在工厂中使用压力传感器,以保证生产环境符合相关法规和质量标准。但是,如果压力传感器上面发生冷凝现象,则可能会导致既定的校准失效,或称“校准漂移”。当发生这种情况时,根据压力传感器的数据操作生产设备的工人可能不知道已经发生了故障。有的时候,校准失效或者没有进行校准会导致生产过程中断。

在那些必须进行仪器校准并必须保证校准有效性的环境中,许多客户会选择那些不太可能出现校准漂移的压力传感器。此外,工程师还可以通过部署通风系统,促进空气流动,以防止冷凝现象的发生。

3.印刷电路板(PCB)的问题

印刷电路板(PCB)是智能手机、物联网设备等许多广受欢迎的电子产品中必不可少的一个组件。但是,如果PCB制造商和设计人员不注意,使得PCB和它周围的任何传感器出现问题,则很有可能会导致产品故障。首先,对于大多数PCB来说,最好避免进行90度角的布线,因为这种布线方式往往会增加电磁干扰,而过量的电磁干扰会导致出现产品缺陷。

此外,使用可制造性设计(DFM)有助于PCB制造商避免出现可能会在生产过程中浮现的问题。对PCB进行可制造性设计检查,检查PCB上的器件布局是否可能破坏制造和装配过程。比如,当您在一款物联网设备中使用了多个传感器时,请记住,你有必要检查PCB的发热区域,并评估可能的温度变化以及这种温升是否会破坏传感器。

4.由于网络安全漏洞导致的故障

在消费电子产品中,物联网设备是使用传感器的最常见产品品类。现在的家庭正在迅速习惯家中部署的多个物联网设备,但是在这里有一个重要的问题,就是物联网设备通常没有或者严重缺乏安全保障措施。

来自网络安全机构的多份研究报告指出,2019年物联网设备将面临更多的攻击。Avast的一份出版物中预测,物联网恶意App的演变将使其变得比以往出现在计算机和智能手机中的恶意App更加复杂。

此外,诺基亚的一项研究发现,2018年,物联网僵尸网络活动占到整个恶意App运营商网络活动的78%。研究人员还担心黑客黑入智能城市传感器并对整个社区造成严重破坏,而不是仅仅盯着消费者设备。在对三家领头的智能城市传感器供应商的一份调查中,发现了17个网络安全方面的缺陷,其中关键漏洞高达八个。

这一研究发现表明,传感器企业和客户有很多尚未发现的已知的网络安全问题,风险在不断增长,并且需要在未来几年内进行全面管理。构建物联网设备的工程师需要在整个传感器和其他组件的设计和生产过程中将网络安全作为首要问题,以帮助减少网络安全故障对设备的影响。

5.由于燃油质量低或维护不当导致汽车氧气传感器出现问题

今天的汽车配备了一系列传感器,特别是当这些车辆部署了包括车道感应或者避障功能在内的一些自动驾驶相关的功能时,传感器的种类和数量更加繁多。此外,还有一种常见的轮胎温度压力传感器,它会在轮胎压力过高或者过低导致无法安全行驶时告诉人们何时需要调节一下轮胎的压力。但是,还有一些人们所不熟悉的传感器,比如氧气传感器。氧气传感器可以监测排放尾气中的氧气含量。该传感器使用电压信号的形式将结果传达给汽车的计算机,然后,如果有必要,车载计算机会调整输送到发动机的燃料/氧气混合物的混合比例。

当燃料与氧气的比例不合适导致混合物太稀或者过浓时,会导致汽车运行不平稳,或者达不到理想的燃油效率,造成百公里油耗的增加。此外,随着时间的推移,氧气传感器也可能会被燃料添加剂和油灰等燃烧副产物影响而结块。如果不进行定期维护,尤其是没有按照手册要求定期更换火花塞和空气过滤器,可能会导致氧气传感器出现问题。这些器件时为了帮助促进燃料进行完全燃烧,燃烧不完全会导致排放系统中的废料积聚。

如果驾驶员使用了不推荐使用的汽油或者劣质汽油,氧气传感器的寿命也可能低于预期的平均寿命。汽车制造商会在车辆手册中提供氧气传感器的使用注意事项等信息,以帮助车主避免遭遇氧气传感器故障。例如,一般都会建议在车龄不到十五年的汽车上,行驶六万到九万英里时需要更换一次氧气传感器。

主动考虑、提前预防可以减少传感器故障

本文先容了在生产期间或工作期间可能出现的传感器问题。当传感器生产商和客户们提前考虑可能出现哪些故障并进行预防时,就可以避免传感器出现故障,正常服务于客户的产品。 


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