高溫熔體壓力變送器

    1、變送器要測(cè)量什么樣的壓力：先確定系統(tǒng)中要確認(rèn)測(cè)量壓力的最大值，一般而言，需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測(cè)量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定最大值會(huì)縮短傳感器的壽命，然而，由于這樣做會(huì)精度下降。于是，可以用一個(gè)緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)，要充分考慮壓力范圍，精度與其穩(wěn)定性。 

  2、什么樣的壓力介質(zhì)：我們要考慮的是高溫熔體壓力變送器所測(cè)量的介質(zhì)，黏性液體、泥漿會(huì)堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)不會(huì)破壞變送呂中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。一般的高溫熔體壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316不銹鋼，如果你的介質(zhì)對(duì)316不銹鋼沒有腐蝕性，那么基本上所有的高溫熔體壓力變送器都適合你對(duì)介質(zhì)壓力的測(cè)量.如果你的介質(zhì)對(duì)316不銹鋼有腐蝕性，那么我們就要采用化學(xué)密封，這樣不但起到可以測(cè)量介質(zhì)的壓力，也可以有效的阻止介質(zhì)與高溫熔體壓力變送器的接液部分的接觸，從而起到保護(hù)高溫熔體壓力變送器，延長了高溫熔體壓力變送器的壽命.

  3、變送器需要多大的精度：決定精度的有，非線性，遲滯性，機(jī)電商務(wù)網(wǎng) 非重復(fù)性，溫度、零點(diǎn)偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復(fù)性，精度越高，價(jià)格也就越高。每一種電子式的測(cè)量計(jì)都會(huì)有精度誤差的，但是由于各個(gè)國家所標(biāo)的精度等級(jí)是不一樣的，比如，中國和美國等國家標(biāo)的精度是傳感器在線度最好的部分，也就是我們通常所說的測(cè)量范圍的10%到90%之間的精度；而歐洲標(biāo)的精度則是線性度最不好的部分，也就是我們通常所說的測(cè)量反的0到10%以及90%到100%之間的精度.如歐洲標(biāo)的精度為1%，則在中國標(biāo)的精度就為0.5%. 

  4、變送器的溫度范圍：通常一個(gè)變送器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫度范圍，即正常操作的溫度范圍和溫度可補(bǔ)償?shù)姆秶?/SPAN> 正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時(shí)候的溫度范圍，在超出溫度補(bǔ)范圍時(shí)，可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。 溫度補(bǔ)償范圍是一個(gè)比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)工作，變送器肯定會(huì)達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點(diǎn)漂移；二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數(shù)的+/-X%/℃，在超出溫度范圍時(shí)滿量程的+/-X%，在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)讀數(shù)的+/-X%，如果沒有這些參數(shù)，會(huì)導(dǎo)至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時(shí)最復(fù)雜的一部分。 

  5、需要得到怎樣的輸出信號(hào)：mV 、V、 mA及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號(hào)。是否需要放大器，放大器的位置等。對(duì)于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設(shè)備，采用mA輸出的變送器最為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法，如果需要將輸出信號(hào)放大，最好采用具有內(nèi)置放大的變送器。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸出或存在較強(qiáng)的電子干擾信號(hào)，最好采用mA級(jí)輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中，除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護(hù)或過濾器。（目前由于各種采集的需要，現(xiàn)在市場上高溫熔體壓力變送器的輸出信號(hào)有很多種，主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等，但是比較常用的是4...20mA和0...10V兩種，在我上面舉的這些輸出信號(hào)中，只有4...20mA為兩線制，我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線，其他的均為三線制） 

  6、選擇怎樣的勵(lì)磁電壓：輸出信號(hào)的類型決定選擇怎么樣的勵(lì)磁電壓。許多放大變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓，因此，能夠得到的一個(gè)工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時(shí)要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價(jià)。 

  7、是否需要具備互換性的變送器：確定所需的變送器是否能夠適應(yīng)多個(gè)使用系統(tǒng)。一般來講，這一點(diǎn)很重要。尤其是對(duì)于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中，那么客戶用來校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)品具有良好的互換性，那么即使是改變所用的變送器，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效果。 

  8、變送器超時(shí)工作后需要保持穩(wěn)定度：大部分變送器在經(jīng)過超時(shí)工作后會(huì)產(chǎn)生“漂移”，因此很有必要在購買前了解變送器的穩(wěn)定度，這種預(yù)先的工作能減少將來使用中會(huì)出現(xiàn)的種種麻煩。 

  9、變送器的封裝：變送器的封裝，尤其往往容易忽略是它的機(jī)架，然而這一點(diǎn)在以后使用中會(huì)逐漸暴露出其缺點(diǎn)。在選購傳送器傳一定要考慮到將來變送器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會(huì)不會(huì)有強(qiáng)烈的撞擊或振動(dòng)等。 

  10、在變送器與其它電子設(shè)備間采用怎樣的連接：是否需要采用短距離連接？若是采用長距離連接，是否需要采用一個(gè)連接器？

  11、其他：我們確定上面的一些參數(shù)之后還要確認(rèn)你的高溫熔體壓力變送器的過程連接接口以及高溫熔體壓力變送器的供電電壓；如果在特殊的場合下使用還要考慮防爆以及防護(hù)等級(jí).

 選用提示

  高溫熔體壓力變送器應(yīng)該如何選型，以下幾點(diǎn)供參考

  1、什么樣的壓力介質(zhì)

  黏性液體、泥漿會(huì)堵上壓力接，溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)不會(huì)破壞變送器中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。

  2、變送器需要多大的精度

  決定精度的有，非線性，遲滯性，非重復(fù)性，溫度、零點(diǎn)偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復(fù)性，精度越高，價(jià)格也就越高。

  3、變送器要測(cè)量什么樣的壓力

  先確定系統(tǒng)中測(cè)量壓力的最大值，一般而言需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測(cè)量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定最大值會(huì)縮短傳感器的壽命，這樣做還會(huì)使精度下降。于是可以用一個(gè)緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。

  4、需要得到怎樣的輸出信號(hào)

  mV、V、mA及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號(hào)，是否需要放大器，放大器的位置等。對(duì)于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設(shè)備采用mA輸出的變送器最為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法。

  5、變送器的溫度范圍

  通常一個(gè)變送器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫確段，其中一個(gè)溫度段是正常工作溫度，另外一個(gè)是溫度補(bǔ)償范圍，正常工作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時(shí)候的溫度范圍，在超出溫度補(bǔ)償范圍時(shí)可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。

  溫度補(bǔ)償范圍是一個(gè)比工作溫度范圍小的典型范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)工作變送器肯定會(huì)達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點(diǎn)漂移，二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數(shù)的+/-X%/℃，在超出溫度范圍時(shí)滿量程的+/-X%，在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)讀數(shù)的+/-X%，如果沒有這些參數(shù)，會(huì)導(dǎo)至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時(shí)最復(fù)雜的一部分。

  如果需要將輸出信號(hào)放大，最好采用具有內(nèi)置放大的變送器。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸或存在較強(qiáng)的電子干擾信號(hào)最好采用mA級(jí)輸出或頻率輸出。

  如果在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外還要考慮到特殊的保護(hù)或過濾器。

  6、選擇怎樣的勵(lì)磁電壓

  輸出信號(hào)的類型決定選擇怎么樣的勵(lì)磁電壓。許多變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓，因此，工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時(shí)要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價(jià)。

  7、是否需要具備互換性的變送器

  確定所需的變送器是否能夠適應(yīng)多個(gè)使用系統(tǒng)。一般來講這一點(diǎn)很重要，尤其是對(duì)于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中那么客戶用來校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)品具有良好的互換性，那么即使改變所用的變送器也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效果。

  8、變送器的封裝

  變送器的封裝，往往容易忽略是它的機(jī)架，然而這一點(diǎn)在以后使用中會(huì)逐漸暴露出其缺點(diǎn)。在選購變送器時(shí)一定要考慮到將來變送器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會(huì)不會(huì)有強(qiáng)烈的撞擊或振動(dòng)等。

  9、變送器超時(shí)工作后需要保持穩(wěn)定度

  大部分變送器在經(jīng)過超額工作后會(huì)產(chǎn)生“漂移”，因此很有必要在購買前了解變送器的穩(wěn)定性，這種預(yù)先的工作能減少將來使用中會(huì)出現(xiàn)的種種麻煩。

  10、在變送器與其它電子設(shè)備間采用怎樣的連接

  是否需要采用短距離連接？若是采用長距離連接，是否需要采用一個(gè)連接器？

 安裝使用

  在安裝使用高溫熔體壓力變送器前應(yīng)詳細(xì)閱讀產(chǎn)品樣本及使用說明書，安裝時(shí)壓力接口不能泄露，確保量程及接線正確。壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地，信號(hào)電纜線不得與動(dòng)力電纜混合鋪設(shè)，傳感器及變送器周圍應(yīng)避免有強(qiáng)電磁干擾。傳感器及變送器在使用中應(yīng)按行業(yè)規(guī)定進(jìn)行周期檢定。

  電容式高溫熔體壓力變送器常見故障分析與處理方法  電容式高溫熔體壓力變送器測(cè)量部分敏感部件采用全焊接結(jié)構(gòu)，電子線路部分采用波峰焊接和接插件安裝方式，整體結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐用，故障甚少。對(duì)絕大多數(shù)使用者來就，如發(fā)現(xiàn)敏感部件出現(xiàn)故障，一般無法自行修復(fù)，應(yīng)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系更換其整體部件。

  變送器測(cè)量部分的檢查  變送器測(cè)量部分產(chǎn)生的故障，都會(huì)引起變送器無輸出或輸出不正常，因此應(yīng)首先檢查變送器的測(cè)量敏感部件。拆下法蘭，檢查敏感部件隔離膜片有無變形，破損和漏油現(xiàn)象發(fā)生。拆下補(bǔ)償板，不取出敏感部件，檢查插針對(duì)殼體的絕緣電阻，在電壓不超過100V的情況下，絕緣電阻不應(yīng)小于100MΩ。接通電路和氣路，當(dāng)壓力信號(hào)為量程上限值時(shí)，關(guān)閉氣源，輸出電壓和讀數(shù)值應(yīng)穩(wěn)定不動(dòng)。如果輸出電壓下降，則說明變送器有泄漏，可用肥皂水檢查出泄漏部位。

  變送器電路部分的檢查接通電源，在給定輸入壓力信號(hào)后，檢查變送器輸出端電壓信號(hào)的狀態(tài)。若無輸出電壓，應(yīng)首先檢查電源電壓是否正常；是否符合供電要求；電源與變送器及負(fù)載設(shè)備之間有無接線錯(cuò)誤。如果變送器接線端子上無電壓或極性接反均可造成變送器無電壓信號(hào)輸出。排除上述原因，則應(yīng)進(jìn)一步檢查放大器板線路中元件有無損壞問題；線路板接插件有無接觸不良現(xiàn)象，可采取對(duì)照正常儀表的測(cè)量電壓與故障儀表對(duì)應(yīng)的測(cè)量電壓相比較的方法，確定故障點(diǎn)，必要的情況下可更換有故障的放大器板。在對(duì)流量型變送器檢查時(shí)，對(duì)J型放大器板應(yīng)特別要注意采取防靜電措施。

  接通電源，在給定輸入壓力信號(hào)后，若變送器輸出過高（大于10VDC），或輸出過低（小于2.0VDC），且改變輸入壓力信號(hào)和調(diào)整零點(diǎn)、量程螺釘時(shí)輸出均無反應(yīng)。對(duì)于這類故障，除檢查變送器測(cè)量部分敏感部件有無異常外，應(yīng)檢查變送器放大器板上“振蕩控制電路部分”工作正常與否。高頻變壓器T1-12之間正常峰值電壓應(yīng)為25~35VP-P；頻率約為32kHz。其次檢查放大器板上各運(yùn)算放大器的工作狀況；各部分的元器件有無損壞問題等。此類故障需要更換放大器板。變送器在線路設(shè)計(jì)和工藝裝配質(zhì)量上要求都十分嚴(yán)格，在實(shí)際使用中對(duì)出現(xiàn)的線路故障，經(jīng)檢查確認(rèn)后最好與生產(chǎn)廠家聯(lián)系更換其故障線路板，以確保儀表長期工作的穩(wěn)定性和可靠性。

  現(xiàn)場故障檢查施工現(xiàn)場出現(xiàn)的故障，絕大多數(shù)是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當(dāng)引起的，歸納起來有幾個(gè)方面。1．一次元件（孔板、遠(yuǎn)傳測(cè)量接頭等）堵塞或安裝形式不對(duì)，取壓點(diǎn)不合理。 2．引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體，變送器過程法蘭中存有沉積物，形成測(cè)量死區(qū)。3．變送器接線不正確，電源電壓過高或過低，指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。4．沒有嚴(yán)格按照技術(shù)要求安裝，安裝方式和現(xiàn)場環(huán)境不符合技術(shù)要求。

  以上壓力傳感器及變送器出現(xiàn)的故障都會(huì)引起變送器輸出不正常或測(cè)量不準(zhǔn)確，但經(jīng)過細(xì)心檢查，嚴(yán)格按照技術(shù)要求使用和安裝，及時(shí)采取有效措施，問題都可以排除，對(duì)不能處理的故障，應(yīng)將變送器送到實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)廠家做進(jìn)一步檢查。

 正確使用

  ⒈防止高溫熔體壓力變送器與腐蝕性或過熱的介質(zhì)接觸；

  ⒉防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積；

  ⒊測(cè)量液體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道的側(cè)面，以避免沉積積渣；

  ⒋測(cè)量氣體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道頂端，并且高溫熔體壓力變送器也應(yīng)安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中；

  ⒌導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動(dòng)小的地方；

  ⒍測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí)，需接加緩沖管（盤管）等冷凝器，不應(yīng)使變送器的工作溫度超過極限；

  ⒎冬季發(fā)生冰凍時(shí)，安裝在室外的變送器必須采取防凍措施，避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹，導(dǎo)致傳感器損失；

  ⒏測(cè)量液體壓力時(shí)，高溫熔體壓力變送器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊（水錘現(xiàn)象），以免高溫熔體壓力變送器過壓損壞；

  ⒐接線時(shí)，將電纜穿過防水接頭或繞性管并擰緊密封螺帽，以防雨水等通過電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi)。^[1]

 高溫熔體壓力變送器工作原理

  高溫熔體壓力變送器被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件（即敏感元件）的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。

  當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。高溫熔體壓力變送器和絕對(duì)高溫熔體壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。

 種類及選用

  壓力傳感器及變送器分為表壓、絕壓、差壓等種類。常見0.1、0.2、0.5、1.0等精度等級(jí)?？蓽y(cè)量的壓力范圍很寬，小到幾十毫米水柱，大的可達(dá)上百兆帕。不同種類壓力傳感器及變送器的工作溫度范圍也不同，常分成0~70℃、-25~85℃、-40~125℃、-55~150℃幾個(gè)等級(jí)，某些特種壓力傳感器的工作溫度可達(dá)400~500℃。

  壓力傳感器及變送器基于不同的材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著不同的防水性能及防爆等級(jí)，接液腔體由于材料、形狀的差異可測(cè)量的流體介質(zhì)種類也不同，常分為干燥氣體、一般液體、酸堿腐蝕溶液、可燃性氣液體、粘稠及特殊介質(zhì)。壓力傳感器及變送器作為一次儀表需與二次儀表或計(jì)算機(jī)配合使用，壓力傳感器及變送器常見的供電方式為：DC 5V、12V、24V、±12V等，輸出方式有：