变送器在自动调理系统中的作用,是将被测的物理参数变换成标准的测量信号送入有关单元。以便完成集中检测和自动调理。随着消费工艺的日益复杂,对自动化系统的依赖性也越来越大,而传统的现场仪表,无论在精度、重复性、可靠性、量程比等功用方面,均不能满足高速展开的工业进程自动化的要求。智能变送器以其出色的功用和的特性顺应了工业自动化的展开需求,是工业自动化展开的方向之一。
引言
主要引见运用在自动控制系统的采用*的单晶硅谐振式传感器的系列智能变送器的结构原理、特点和运用时要留意的成果以及在化肥消费进程中的运用。
压力变送器
一、智能变送器的结构和义务原理
(一)智能变送器的结构
变送器是由单晶硅谐振式传感器和智能电气转换器两部分组成。有很多用户都运用过火散硅变送器,容易把这两种原理混杂,其实两者之间有本质的区别。
图1RZ- 系列智能变送器义务原理
1、 膜盒组件
单晶硅谐振式传感器是一块单晶硅芯片上采用微电子机器加工技术,在单晶硅芯片上制成两个*分歧的H外形的谐振梁,并以一定的频率发作振动。其谐振频率取决于梁的长度和张力,其梁的长度已经确定,而张力是随压力变化而变化。从而把压力的变化转换成频率的变化,对差压采用频率差分技术,并将频率差信号直接输出到CPU中止运算和A/D转换。
2、智能转换器
3051GP智能变送器采用了大规模集成电路,并将减少器AISC化,添加了零部件,提高了减少器自身的可靠性,其体积也相对较小。它是将单晶硅谐振式传感器频率差信号由CPU中止数据数据处置,然后经A/D转换变成与变送器量程相对应的4～20MA模拟信号输出。并在模拟信号上叠加一个BRAIN/HART数字信号中止通讯。可以同手持终端或DCS具有数据通讯功用的I/O卡通讯,中止数据传递和信息交流。
(二)的传感义务原理
单晶硅谐振式传感器采用超精细加工工艺在单晶硅材料上制成两个*分歧的H外形的振动梁,并以一定的频率发作振动。其谐振频率取决于梁的长度及张力,而张力随压力的变化而发作变化,完成了压力的变化转换爲频率信号的变化;并采用频率差分技术,将两频率差数字信号直接输出到脉冲计数器。从而使传感器具有迟滞误差小、重复性好、分解才干和反响灵敏度高、直接输出数字信号等特点。
(三)的特性
1、精度高
由于传感器运用的是单晶硅谐振式传感器,其的功用保证了测量的精度,变送器的精度可抵达±0.075%,这是其他变送器*的。
2、动摇性好
由于电路采用了特性修正存贮器,对采集到的温度、静压数据经过CPU运算,修正因此发作的测量漂移。同时,智能转换器采用了大规模集成电路,并将减少器AISC化,添加了零部件,提高了减少器的自身可靠性,使仪表具有非常可靠的动摇性和重复性。
3、静压特性好
由于两个谐振梁加工工艺精密,尺寸*分歧,且处于同一表面,故在受压后发作的频率变化是相反的,其差值坚持不变。因此,在静压引入仪表时对测量几乎没有影响,保证了测量的精度。
4、具有良好的单向受压特性
3051GP智能变送器具有非常的承受反复交替的高压侧、高压侧反复受压的才干,其数值可大14Mpa。其受压时间可达30S。其优点是安装时可以省去平衡阀,节省投资。另一方面可以防止因误操作或导压管堵塞构成变送器单向受压损坏,可以避免因此给企业构成的损失。
5、具有较宽的测量范围
3051GP智能变送器在常用的范围内,其量程比爲50:1,也可以爲30:1～40:1。其接液部件材质、本体和排气阀材质均采用JIS SUS316,膜盒材质采用JIS SUS316L(膜片采用的是哈氏合金C-276),因此,宽的量程比,通用性的接液部件材质,附加规格的添加,可使变送器的适用性和通用性得以提高,给设计者和运用者带来方便。
6、方便的组态才干和自诊断功用
变送器具有智能通讯功用,可以经过手持终端BT200或许DCS(具有现场通讯功用的I/O卡件)远距离对变送器的量程、工程单位、运算功用、阻尼时间、位号等中止设置操作。并还可以对变送器中止缺点诊断和零点调整。
二、在化肥消费中的一些运用
消费进程用的运用和实施方案
在化肥消费中,蒸汽普通用作消费原料、加热、吹净管道设备。当锅炉的蒸汽负荷或燃料量变化时,不只影响蒸汽压力,同时还会影响汽包水位,并且汽包水位的变化表现爲虚假水位特性,需求根据汽包压力,K位差压信号中止补偿运算得出正确水位信号。
方案实施
将汽包水位信号经过衔接件送入测量头内的传感器,由差压传感器测量出水位差压信号△p,由静压传感器测量出饱和蒸汽压力。电子模件按上位计算机或SFC智能现场通讯器根据顺序的要求中止。
汽包水位压力补偿运算失掉正确水位信号,zui终由锅炉给水控制系统完成汽包水位的自动调理。
三、在化肥消费中运用的心得
我厂在96年末尾运用变送器,从多年运用的情况看,效果较好,它具有缺点率低,维护义务量少,运用寿命长等特点。针对运用中遇到的成果也总结出一些阅历,在这里写出来,仅供大家参考:
1、 孔板流量计上运用时,使用变送器的良好的单向受压特性,直接安装在孔板取压管上,延伸导压管的长度,使用工艺管道里的热量保温。既添加了仪表缺点,又节省了运转费用。
2、 处置双法兰液位变送器的氢渗成果,测量介质含氢量较高时,双法兰的膜片易发作氢渗,使膜盒内缺少硅油,膜片外凸。加装弯头填充隔离液。经试运转,效果清楚失掉改善。还有一种方法就是采用镀金膜片。
3、 对测量有氨的介质要采用聚四氟乙烯密封垫圈,原标配的橡胶密封垫圈运用一段时间后会被腐蚀,从而构成透露。
4、智能变送器具有智能通讯功用,可以经过手持终端BT200远距离对变送器的量程、工程单位、运算功用、阻尼时间、位号等中止设置操作。并还可以对变送器中止缺点诊断和零点调整。