压力变送器(PowerPoint 64页).pptx

长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂内容介绍内容介绍压力变送器压力变送器JJG882-2004JJG882-2004检定规程检定规程长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂1 1、压力变送器定义、压力变送器定义 压力变送器是一种将压力变量转换为可压力变送器是一种将压力变量转换为可传送的标准输出信号的仪表，而且输出信号与传送的标准输出信号的仪表，而且输出信号与压力变量之间有一定的连续函数关系（通常为压力变量之间有一定的连续函数关系（通常为线性函数）主要用于工业过程压力参数的测线性函数）主要用于工业过程压力参数的测量和控制量和控制差压变送器常用于流量差压变送器常用于流量的测量及测量液位的测量及测量液位长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂2 2、压力变送器分类、压力变送器分类 压力变送器是工业实践中最为压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、各种工业自控环境，涉及水利水电、生产自控、航空航天、军工、石化、生产自控、航空航天、军工、石化、电力、管道等众多行业电力、管道等众多行业 压力传感器的种类繁多，按照原理分可分压力传感器的种类繁多，按照原理分可分为：电阻应变片、半导体应变片、压阻式、力为：电阻应变片、半导体应变片、压阻式、力平衡式、电容式等。

目前在长庆气田范围内应平衡式、电容式等目前在长庆气田范围内应用最为广泛的是电容式压力变送器，它具有较用最为广泛的是电容式压力变送器，它具有较高的精度以及较好的线性特性下面我们简单高的精度以及较好的线性特性下面我们简单介绍这几类传感器介绍这几类传感器长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂1 1）应变式：）应变式： 应变式压力变送器是将应变应变式压力变送器是将应变片通过特殊粘和剂紧密的粘合在片通过特殊粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片力发生应力变化时，电阻应变片也产生形变使阻值改变，从而使也产生形变使阻值改变，从而使加在电阻上的电压发生变化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这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般都组成应变电桥，并通过后续的仪表放小，一般都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器放大，再传输给处理电路显示或执行机构大器放大，再传输给处理电路显示或执行机构电阻应变效应电阻应变效应3 3、压力变送器原理、压力变送器原理长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂2 2）压阻式变送器：）压阻式变送器： 压阻式压力传感器压阻式压力传感器是是压力直接作用在膜压力直接作用在膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在感压膜片的背面，连接成一个惠电阻印刷在感压膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥斯通电桥( (闭桥闭桥) )，由于压敏电阻的压阻效应，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、使电桥产生一个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。

与激励电压也成正比的电压信号由于没有液体的传递作用，无任何填充由于没有液体的传递作用，无任何填充液，不会产生工艺污染因此在食品、液，不会产生工艺污染因此在食品、医药等行业有着广泛的应用，加之是干医药等行业有着广泛的应用，加之是干式陶瓷膜片，故不受安装方向影响式陶瓷膜片，故不受安装方向影响3 3、压力变送器原理、压力变送器原理长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂3 3）压电式变送器：）压电式变送器：电介质在沿一定方向上受到外力作用变形电介质在沿一定方向上受到外力作用变形时，其内部产生极化现象，同时在它的两时，其内部产生极化现象，同时在它的两个相对表面出现正负相反的电荷当去掉个相对表面出现正负相反的电荷当去掉外力又恢复到不带电的状态，这种现象称外力又恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应当作用力的方向改变时，为正压电效应当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变电荷的极性也随之改变当在电介质的极化方向上施加电场，当在电介质的极化方向上施加电场，电介质也发生变形，电场去掉后，电电介质也发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应（电致伸缩现象）。

依据逆压电效应（电致伸缩现象）依据电介质压电效应研制的传感器称为压电介质压电效应研制的传感器称为压电传感器电传感器 压电传感器主要应用在加速度压电传感器主要应用在加速度 、压力和力等的测量中压力和力等的测量中主要应用主要应用于飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑于飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击、航空和宇航、军事的振动和冲击、航空和宇航、军事及生物医学测量中及生物医学测量中3 3、压力变送器原理、压力变送器原理长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂4 4）力平衡式变送器：）力平衡式变送器： 被测压力通过弹性敏感元件（弹簧管或被测压力通过弹性敏感元件（弹簧管或波纹筒）转换成作用力，使平衡杠杆产生偏波纹筒）转换成作用力，使平衡杠杆产生偏转，杠杆的偏转由检测放大器转换为转，杠杆的偏转由检测放大器转换为0 010mA10mA的直流电流输出，电流流入处于永久磁的直流电流输出，电流流入处于永久磁场内的反馈动圈中，使之产生与作用力相平场内的反馈动圈中，使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力当作用力与该反馈力达到衡的电磁反馈力当作用力与该反馈力达到动平衡时，杠杆系统就停止偏转，此时的电动平衡时，杠杆系统就停止偏转，此时的电流即为变送器的输出电流，它与被测压力成流即为变送器的输出电流，它与被测压力成正比。

正比 3 3、压力变送器原理、压力变送器原理长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂5 5）电容式变送器：）电容式变送器： 被测介质的两种压力通入高、低两压力室，被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在敏感元件的两侧隔离膜片上，通过隔离片作用在敏感元件的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧测量膜和元件内的填充液传送到测量膜片两侧测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器 当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位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，故两侧电容量就移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的电流、电压或数字比的电流、电压或数字HARTHART（高速可寻址远程发（高速可寻址远程发送器数据公路）输出信号送器数据公路）输出信号3 3、压力变送器原理、压力变送器原理 压力变送器和绝对压力变送器的工作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。

也就是说表压变室压力是大气压或真空也就是说表压变送器送器(GP),(GP),大气压如同施加在传感膜片的低大气压如同施加在传感膜片的低压侧一样；绝压变送器压侧一样；绝压变送器(AP)(AP)，低压侧始终，低压侧始终保持一个参考压力保持一个参考压力30513051型变送器的传感膜片的最大位移量型变送器的传感膜片的最大位移量为为0.0040.004英寸（英寸（0.10.1毫米）毫米）】长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂 电容式压力变送器有电动和气动两电容式压力变送器有电动和气动两大类电动的标准化输出信号主要为大类电动的标准化输出信号主要为0mA0mA10mA10mA和和4mA4mA20mA20mA（或（或1 15V5V）的）的直流信号气动的标准化输出信号主要直流信号气动的标准化输出信号主要为为20kPa20kPa100kPa100kPa的气体压力但不排的气体压力但不排除具有特殊规定的其他标准化输出信号除具有特殊规定的其他标准化输出信号长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂压力变送器通常由两部分组成：压力变送器通常由两部分组成：感压单元、信号处理和转换单感压单元、信号处理和转换单元有些变送器增加了显示单元。

有些变送器增加了显示单元，还有些具有现场总线功能元，还有些具有现场总线功能压力变送器的结构原理如图压力变送器的结构原理如图1 1、2 2所示图图2 2 分解图分解图4 4、压力变送器的组成结构、压力变送器的组成结构长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂1、如要设定、如要设定4mA点，向变送器高压点，向变送器高压侧施加下限量程值对应的压力，按住侧施加下限量程值对应的压力，按住零点调整按钮零点调整按钮2-3秒，即可完成零点秒，即可完成零点重设2、如要设定、如要设定20mA点，向变送器高点，向变送器高压侧施加上限量程值对应的压力，按压侧施加上限量程值对应的压力，按住量程调整按钮住量程调整按钮2-3秒，即可完成量秒，即可完成量程重设5 5、变送器基本操作及现场检查、变送器基本操作及现场检查零点和量程的调整零点和量程的调整 长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂 应用差压变送器测量液面时，如应用差压变送器测量液面时，如变送器正、负压室与容器的取压点处变送器正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上，就不需要迁移在同一水平面上，就不需要迁移 实际应用中，出于对设备安装位置和维护等方实际应用中，出于对设备安装位置和维护等方面的考虑，测量仪表不一定都能与取压点在同一水面的考虑，测量仪表不一定都能与取压点在同一水平面上；又如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体，平面上；又如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体，不能直接把介质引入测压仪表，必须安装隔离液罐，不能直接把介质引入测压仪表，必须安装隔离液罐，用隔离液来传递压力信号，以防被测仪表被腐蚀。

用隔离液来传递压力信号，以防被测仪表被腐蚀这时就要考虑介质和隔离液的液柱对测压仪表读数这时就要考虑介质和隔离液的液柱对测压仪表读数的影响迁移迁移 为了能够正确指示液位的高度，为了能够正确指示液位的高度，差压变送器必须做一些技术处差压变送器必须做一些技术处理理即迁移5 5、变送器基本操作及现场检查、变送器基本操作及现场检查长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂将差压变送器的正、将差压变送器的正、负压室与容器的取压负压室与容器的取压点安装在同一水平面点安装在同一水平面上上( (如图如图) ) 被测介质的密度为被测介质的密度为，重力加速度为，重力加速度为g g，则，则P=PP=PB B-P-PA A=gh+(P=gh+(PA A)-(P)-(PA A)=gh)=gh；如为敞；如为敞口容器，口容器，P PA A 为大气压力，为大气压力，P=PP=PB B=gh=gh，由，由此可见，如果差压变送器正压室和取压点此可见，如果差压变送器正压室和取压点相连，负压室通大气，通过测相连，负压室通大气，通过测B B点的表压力点的表压力就可知液面的高度就可知液面的高度 1 1）不迁移）不迁移 长庆油田第三采气厂长庆油田第三采气厂为防止密闭容器内为防止密闭容器内的液体或气体进入的液体或气体进入变送器的取压室，变送器的取压室，造成引压管线的堵造成引压管线的堵塞或腐蚀，在变送塞或腐蚀，在变送器的正、负压室与器的正、负压室与取压点之间装有隔取压点之间装有隔离液罐，并充以隔离液罐，并充以隔离液。

离液 当当H=0H=0时时,P =-,P =-1 1gH,gH,在差压变送器的负压室有一静压力在差压变送器的负压室有一静压力1 1gH,gH,使差压变送器的输出小于使差压变送器的输出小于4mA4mA当H=HH=Hmaxmax时，时，P=(-P=(-1 1)gH)gHmaxmax, ,实际工作中实际工作中1 1,故在最高液位时，负压室的压故在最高液位时，负压室的压力也大于正压室的压力，使仪表输出仍小于实际液面所对应力也大于正压室的压力，使仪表输出仍小于实际液面所对应的。