第三章第二节四、五、六.pptVIP

四、力矩平衡式压力变送器 * * 变送器的作用 可将工艺参数转换成标准统一信号(4～20mA;0～10mA 等)远传，供显示、记录、控制、运算、报警等。 差压 温度 液位 流量 电流 含水率 ……. 压力 变送器 显示 记录 控制 现场 控制室 （一）力矩平衡式电动差压变送器 1.工作原理 两部分组成:测量部分； 转换部分。 工作原理:根据力矩平衡原理。 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 8 P1 P2 测量部分 转换部分 1.测量膜片 2.轴封膜片 3.主杠杆 4.矢量机构 5.量程调整螺钉 6.连杆 7.副杠杆 8.检测片(衔铁 )9.差动变压器 10.反馈动圈 11.放大器 12.零点调整螺钉 13.永久磁铁 14.电源 15.负载 2.受力分析： 在测量膜片产生一力Fi 主杠杆平衡时, 应有： 式中 —膜片的有效面积。 式中, 分别是 与 到支点 O1的距离。 1 2 4 f F3 O1 i O2 矢量机构上的力之间的关系为： 式中 —失量板上的矢量角 —输出电流。 副杠杆平衡条件 1 2 4 f F3 O1 i O2 F F1 F2 低频位移 检测放大器 Ff I0 副杠杆 电磁反馈 机构 主杠杆 矢量机构 3.变送器的输入输出关系 输入：X min～X max 变送器测量范围 L =Lmax~Lmin 变送器量程 输出：I min～ I max 输出信号范围 输出信号 能源 电动变送器: 电Ⅱ型 0～10mA 220VAC 电Ⅲ型 4～20mA 24VDC 输入X和输出I0一般为线性关系。 以电动Ⅲ型仪表为例推导变送器的输入输出关系。 当测量值X为零时仪表的输出为 当测量值为 时, 即测量值为 仪表的输出为 因此, 变送器输出与测量值的换算关系式： 各种输出与被测参数满足线性关系的变送器均可适用。 例：一台电Ⅲ型压力变送器,测量范围2～10MPa,从 控制室测得信号为12mA时,所测压力是多少? 当 所测压力为7.6MPa时,输出为多少mA ? （二）变送器的连线方式 1.四线制 现场 控制室 四线制变送器 四根导线与现场变送器相连,其中两根为电源线， 两根为信号线。 DDZ--Ⅱ DDZ--Ⅲ 电源: 220VAC 24VDC 信号: 0～10mA 4～20mA 2.二线制 两根导线与现场变送器相连,既为电源线又为信号线。电源与负载串联后接到变送器上。 电源：24VDC 信号：4～20mA 前者电缆成本高、故障率高。 现 场 控制室 二线制变送器 五、电容式压力（差压）变送器 1.测压部件 由中心测量膜片(动电极)、正负压侧隔离膜片、正负压侧弧形电极(固定电极)和电极引线等组成。中心测量膜片与正负压侧弧形电极件形成电容Ci1、Ci2。 P1=P2时 △P 0时，Ci1↓,Ci2↑感压膜片产生位移,实现了由差压向电容的转换。 测压部件结构图 d1 d2 差动电容的相对变化值与被测差压成正比。 K1—固定电极面积与刚度 决定的系数。 △d 2.传送部分 任务是将 转换成标准信号4～20mADC电流输出。 1151电容式差压变送器 3051电容式差压变送器 （一）压力仪表的选用 1.仪表类型的选用 满足工艺生产的要求。 2.仪表测量范围的确定 为保证弹性元件弹性变形安全： 测量稳定压力时,最大工作压力不应超过测量上限值的2/3； 测量脉动压力时,最大工作压力不应超过测量上限值的1/2； 测量高压时,最大工作压力不应超过测量上限值的3/5； 测量最小压力时,被测压力应不低于仪表量程的1/3。 3.仪表精度的选择 满足工艺生产测量精度的要求。 六、压力计的选用、安装与校验 功 能：显示、报警、记录、传送（数字、模拟）； 介质条件：温度、腐蚀性、粘度、脏污程度等； 环境条件：温度、震动、电磁场等。 例1.某台往复式压缩机出口压力范围为25～28ΜPa测 量误差不得大于 ±1ΜPa。工艺要求就地显示,并 能进行高低限报井,请正确选用一台压力表。 解：由于往复泵出口压力为脉动压力 ∴ Ｐ=28×2=56（ΜPa） 可选0～60ΜPa 由于25/60＞1/3 故被测压力的最小值不低于满量程 的1/3。 允许误差：±1／60×100% = ±1.67% 所以选精度等级为1.5级。 0.005；0.02；0.05； 0.1；0.