变送器是什么( 六 )

四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电变送器（图20）阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的
且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。
两线制优点：
1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线；可节省大量电缆线和安装费用；
2、在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般利用双绞线就能降低干扰；三线制与四线制必须用屏蔽线，屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。
3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，对于4～20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远；
4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等而造成精度的差异，实现分散采集，分散式采集的好处就是：分散采集，集中控制….
5、将4mA用于零电平，使判断开路与短路或传感器损坏（0mA状态）十分方便。
6、在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件，有利于安全防雷防爆。
三线制和四线制变送器均不具上述优点即将被两线制变送器所取代，不同种类的变送器(24张)从国外的行业动态及变送器芯片供求量即可略知一斑，电流变送器在使用时要安装在现场设备的动力线上，而以单片机为核心的监测系统则位于较远离设备现场的监控室里，两者一般相距几十到几百米甚至更远。设备现场的环境较为恶劣，强电信号会产生各种电磁干扰，雷电感应会产生强浪涌脉冲，在这种情况下，单片机应用系统中遇到的一个棘手问题就是如何在恶劣环境下远距离可靠地传送微小信号。
两线制电流变送器的输出为4～20mA，通过250Ω的精密电阻转换成1～5V或2-10V的模拟电压信号.转换成数字信号有多种方法，如果系统是在环境较为恶劣的工业现场长期使用，因此需考虑硬件系统工作的安全性和可靠性。系统的输入模块采用压频转换器件LM231将模拟电压信号转换成频率信号，用光电耦合器件TL117进行模拟量与数字量的隔离。
同时模拟信号处理电路与数字信号处理电路分别使用两组独立的电源，模拟地与数字地相互分开，这样可提高系统工作的安全性。利用压频转换器件LM231也有一定的抗高频干扰的作用。
在单片机控制的许多应用场合，都要使用变送器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号，如电流变送器、压力变送器、温度变送器、流量变送器等。
早期的变送器大多为电压输出型，即将测量信号转换为0-5V电压输出，这是运放直接输出，信号功率<0.05W，通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合，电压输出型传感器的使用受到了极大限制，暴露了抗干扰能力较差，线路损耗破坏了精度等等等缺点，而两线制电流输出型变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用。电压输出型变送器抗干扰能力极差，线路损耗的破坏，谈不上精度有多高，有时输出的直流电压上还叠加有交流成分，使单片机产生误判断，控制出现错误，严重时还会损坏设备，输出0－5V绝对不能远传，远传后线路压降大，精确度大打折扣，很多的ADC,PLC,DCS的输入信号端口都作成两线制电流输出型变送器4-20mA的，证明了电压输出型变送器被淘汰的必然趋势。压力变送器的技术发展：压力、差压变送器是过程变量变送器中最重要的一类，应用范围很广，除了可用于压力、差压测量之外，还可用于流量、液位、比重等其他参数测量。一条5000t/d的水泥生产线，在工艺流程各关键部位必须设置压力变送器，如在窑头、窑尾，各级预热器的顶部和底部，各次风管和冷却机各室等，以监控工艺正常运行。据统计，一条新型干法水泥生产线共需设置压力变送器约为80台。压力变送器按测量机理来分，最常用的有电容式、电感式、扩散硅、振弦式等。除了用于测窑头负压的DR型微差压变送器的精确度是0.5%以外，其余大多是0.25%，它的特点是采用4mA～20mA传输的模拟仪表，就地显示表头为指针式，量程比在6：1左右，稳定性为6个月，这是第一代模拟式变送器。第二代产品是智能变送器，所谓智能的概念是：传感器和变送器是由微处理器驱动，并且具有通信与自我诊断的能力。智能压力变送器除了有高精确度（0.1%～0.075%），大量程比（最大可到100：1）和高稳定性（1～5年）外，它一般带有HART协议或生产公司的协议，后期的产品还带有符合现场总线国际标准的FF或PROFIBUS-PA协议，它就地显示表改为数字式，还可用手操器或在控制系统远程组态，实现远方设定或远方修改变送器组态数据。进入21世纪，第三代变送器――数字智能式变送器又逐步进入人们的视野。第三代变送器由于采用了先进的检测技术，消除了湿气、粉尘及其他现场恶劣环境对变送器测量的影响，精确度更高，据称它的精确度均优于0.05%；量程分档更细，量程比扩大到2001；稳定性达到5年以上；通讯协议更全，新的变送器还通过了安全论证，能保证在工艺条件超过临界值时安全停机。由于第二代变送器已能满足水泥厂监控要求，且第三代变送器价格还较高，故笔者认为在水泥厂暂不宜推广。智能温度变送器的技术发展：温度也是过程变量变送器中很重要的一类，它是测量流量、密度及其他过程变量的基本要素之一。一条5000t/d的水泥生产线，在工艺流程及重要设备的关键部位必须设置温度变送器，据统计，一条新型干法水泥生产线共需设置压力变送器约为80～100台。基于在温度测量的发展上已取得了巨大进步，它也促进了在过程控制工业领域中温度变送器精确度、可靠性和重复性的提高，同时也为过程控制质量的不断提高做出了贡献。所谓智能温度变送器指的是将温度传感器技术和附加的电子部件结合在一起的一种温度变送器，它可以实现远方设定或远方修改组态数据。纵观当前的温度变送器市场及水泥行业的应用，主要有三大类不同的智能温度变送器产品。从应用和成本的角度来看，每一类智能温度变送器都有其优点和不足之处。1、防风雨型温度变送器这类温度变送器通常装在对变送器性能有很高要求、苛刻的应用场合，如在窑尾、分解炉、五级预热器等。这类温度变送器被封装在密封的壳体内，而这种壳体通常由不锈钢制成，其特点是精确度高、可靠性高、安全性好、防风雨，它的主要缺点是价格较高。它通常都带有现场表头，可现场监视、调整和组态。2、DIN导轨安装、仪表盘安装型温度变送器这类温度变送器可以采用DIN导轨安装，通常在控制室内安装使用。它价格便宜，安装和维护简单，可以通过改变组态来匹配不同类型的温度传感器。由于同远程安装的传感器之间的连接导线较长导致测量精确度较低。在水泥厂磨系统可推荐使用这类温度变送器。3、一体化温度变送器这类温度变送器可以直接安装在温度传感器的DIN连接头上，它的优点是安装费用低廉，体积小巧，兼容各种类型的温度传感器。由于这种温度变送器直接安装在温度传感器的接头上，所以电气连接和传感器接线都非常简单。水泥厂的窑系统除要求高的部位外，可采用一体化温度变送器，磨系统也可选用。智能温度变送器所采用的通讯协议和压力变送器一样，处于支配地位是HART协议，另外还带有符合现场总线国际标准的FF或PROFIBUS-PA协议的产品。过程变量变送器的技术发展：当前过程变量变送器主要发展趋势是无线应用、更小的外形尺寸及多变量过程变送器的应用。由于有些水泥大集团局部辅助流程已采用了无线技术，无线变送器也将受到我国水泥行业的关注。将无线功能加到过程变量变送器是物有所值，考虑到有些水泥厂占有的物理空间很大，有些工艺测量的位置难于安装，而有些工艺测量点环境十分恶劣，用传统的硬连线安装器件成本又过高，如果消除过程变量变送器和控制电路之间连接，改用无线通讯能够节约能源，减少配线和维护费用，故将无线功能加到过程变量变送器是物有所值。在新型干法水泥生产线中，过程变量变送器作为监控的眼睛是非常重要的，它精确度、可靠性、稳定性、安全性的提高，为过程控制质量和最终产品质量的不断提高做出了贡献。在诸类仪表中，变送器的应用最广泛、最普遍，变送器大体分为压力变送器和差压变送器。变送器常用来测量压力、差压、真空、液位、流量和密度等。变送器有两线制和四线制之分，两线制变送器尤多；有智能和非智能之分，智能变送器渐多；有气动和电动之分，电动变送器居多；另外，按应用场合有本安型和隔爆型之分；按应用工况变送器的主要种类如下：低（微）压/低差压变送器；中压/中差压变送器；高压/高差压变送器；绝压/真空/负压差压变送器；高温/压力、差压变送器；耐腐蚀/压力、差压变送器；易结晶/压力、差压变送器。变送器的选型通常根据安装条件、环境条件、仪表性能、经济性和应用介质等方面考虑。实际运用中分为直接测量和间接测量；其用途有过程测量、过程控制和装置联锁。常见的变送器有普通压力变送器、差压变送器、单法兰变送器、双法兰变送器、插入式法兰变送器等。压力变送器和差压变送器单从名词上讲测量的是压力和两个压力的差，但它们间接测量的参数是有很多的。如压力变送器，除测量压力外，它还可以测量设备内的液位。在常压容器测量液位时，需用一台压变即可。当测量受压容器液位时，可用两台压变，即测量下限一台，测量上限一台，它们的输出信号可进行减法运算，即可测出液位，一般选用差压变送器。在容器内液位与压力值不变的情况下它还可以用来测量介质的密度。压力变送器的测量范围可以做的很宽，从绝压0开始可以到100MPa（一般情况）。选型原则：在压力/差压变送器的选用上主要依据：以被测介质的性质指标为准，以节约资金、便于安装和维护为参考。如被测介质为高黏度易结晶强腐蚀的场合，必须选用隔离型变送器。在选型时要考虑它的介质对膜盒金属的腐蚀，一定要选好膜盒材质，否则使用后很短时间就会将外膜片腐蚀坏，法兰也会被腐蚀坏造成设备和人身事故，所以材质选择非常重要。变送器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。在选型时要考虑被测介质的温度，如果温度高一般为200℃~400℃，要选用高温型，否则硅油会产生汽化膨胀，使测量不准。在选型时要考虑设备工作压力等级，变送器的压力等级必须与应用场合相符合。从经济角度上讲，外膜盒及插入部分材质比较合适，但连接法兰可以选用碳钢、镀铬，这样会节约很多资金。隔离型压力变送器选用最好是选用螺纹连接形式的，这样既节约资金安装又方便。对于普通压力和差压变送器选型，也要考虑被测介质的腐蚀性问题，但使用的介质温度可以不考虑，因为普通型压变是引压到表内，长期工作温度为常温，但普通型使用的维护量要比隔离型大。首先是保温问题，在北方冬季零下，导压管会结冰，变送器无法工作甚至损坏，这就需要增加伴热和保温箱等。从经济角度上来讲，选用变送器时，只要不是易结晶介质都可以采用普通型变送器，而且对于低压易结晶介质也可以加吹扫介质来间接测量（只要工艺允许用吹扫液或气），应用普通型变送器就是要求维护人员多进行定时检查，包括各种导压管是否泄漏、吹扫介质是否正常、保温是否良好等，只要维护好，大量使用普通型变送器一次性投资会节约很多。从选用变送器测量范围上来说，一般变送器都具有一定的量程可调范围，最好将使用的量程范围设在它量程的1/4~3/4段，这样精度会有保证，对于微差压变送器来说更是重要。实践中有些应用场合（液位测量）需要对变送器的测量范围迁移，根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量，迁移有正迁移和负迁移之分。差压变送器根据以下几点选型：1、测量范围、需要的精度及测量功能；2、测量仪表面对的环境，如石油化工的工业环境，有可燃（有毒）和爆炸危险气氛的存在，有较高的环境温度等；3、被测介质的物理化学性质和状态，如强酸、强碱、粘稠、易凝固结晶和气化等工况；4、操作条件的变化，如介质温度、压力、浓度的变化。有时还要考虑到从开车到参数达到正常生产时，气相和液相浓度和密度的变化；5、被测对象容器的结构、形状、尺寸、容器内的设备附件及各种进出口料管口都要考虑，如塔、溶液槽、反应器、锅炉汽包、立罐、球罐等；6、其他要求，如环保及卫生等要求；7、工程仪表选型要有统一的考虑，要求尽可能地减少品种规格，减少备品备件，以利管理；8、工艺专利商的具体要求。9、实际的工艺情况：1）考虑被测对象是属于哪一类设备。如槽、罐类，槽的容积较小，测量范围不会太大，罐的容积较大，测量范围可能较大；2）要看介质的物化性质及洁净程度，首选常规的差压式变送器及浮筒式液位变送器，还要对接触介质部分的材质进行选择；3）对有些悬浮物、泡沫等介质可用单法兰式差压变送器。有些易析出、易结晶的用插入式双法兰式差压变送器；4）对高黏度的介质的液位及高压设备的液位，由于设备无法开孔，可选用放射液位计来测量；[4]5）除了测量方法上和技术上问题外，还有仪表投资问题。综上所述，变送器的选型，从技术上要可行，经济上要合理，管理上要方便。1.安装时应使变送器的压力敏感件轴向垂直于重力方向，如果安装条件限制，则应安装固定后调整变送器零位到标准值。[5]　2.残存的压力释放不出，因此传感器零位又下不来。排除此原因的最佳方法是将传感器卸下，直接察看零位是否正常，如果正常更换密封圈再试。3.加压变送器输出不变化，再加压变送器输出突然变化，泄压变送器零位回不去。产生此现象的原因极有可能是压力传感器密封圈引起的4.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。5.压力传感器及变送器的外壳一般需接地，信号电缆线不得与动力电缆混合铺设，传感器及变送器周围应避免有强电磁干扰。传感器及变送器在使用中应按行业规定进行周期检定。6.用户在选择压力传感器及变送器时，应充分了解压力测量系统的工况，根据需要合理选择，使系统工作在最佳状态，并可降低工程造价。7.通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。8.压力变送器要求每周检查一次，每个月检验一次，主要是清除仪器内的灰尘，对电器元件认真检查，对输出的电流值要经常校对，压力变送器内部是弱电，一定要同外界强电隔开。变送器[1]的密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器，加压时压力介质进不去，但是压力很大时突然冲开密封圈，压力传感器受到压力而变化，而压力再次降低时，密封圈又回位堵住引压口，残存的压力释放不出，因此传感器零位又下不来。排除此原因的最佳方法是将传感器卸下，直接察看零位是否正常。变送器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，转换成与压力成正比的信号。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，所不同的是低压室压力是大气压或真空。变送器要检查敏感部件隔离膜片有无变形，破损和漏油现象发生。拆下补偿板，不取出敏感部件，检查插针对壳体的绝缘电阻，在电压不超过100V的情况下，绝缘电阻不应小于100MΩ 。接通电路和气路，当压力信号为量程上限值时，关闭气源，输出电压和读数值应稳定不动。如果输出电压下降，则说明变送器有泄漏，可用肥皂水检查出泄漏部位。变送器的另外一个是温度补偿范围，正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围，在超出温度补偿范围时可能会达不到其应用的性能指标。温度补偿范围是一个比工作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作变送器肯定会达到其应有的性能指标。温度变从两方面影响着其输出。相关推荐12月10日，统计局公布了全国粮食生产数据，粮食生产再获丰收，产量连续6年保持在1.3万亿斤以上。具....发表于 12-11 16:0887次阅读1、operation（运行）：通报压力变送器运行状态或正常运行信息出现在液晶表头上以确认动作。运行信息与其他变送器信息一起显...发表于 12-10 15:580次阅读模型姿态即攻角α和侧滑角β的测量控制如图2所示。所选用FB900C系列角位传感器及变送器其本身为一单....电子设计发表于 12-10 09:54414次阅读传感器和换能器可以制作简单的独立电子电路来重复闪烁灯光或弹奏音符。但是，为了使电子电路或系统执行任何有用的任务或功能，...发表于 12-10 09:27348次阅读静压式液位变送器稳定性好，精度高，传感器部分可直接投入到液体中，变送器部分可用法兰或支架固定，安装使....发表于 12-09 15:3786次阅读1、首先检查压力变送器周围有无信号干扰，如果有，尽量排除，或尽可能让传感器屏蔽线与金属外壳相连，增强抗干扰能力。...发表于 12-09 14:050次阅读温度压力一体化变送器工作原理：温度压力一体化变送器系双功能型：压力、温度测量；可广泛使用于工业控制检测中...发表于 12-08 16:520次阅读随着物联网、人工智能等前沿技术加速发展，智慧城市、智慧消防等智慧化建设不断推进，工厂、消防、环保、石....我快闭嘴发表于 12-08 14:48224次阅读近几个月来，煤矿事故频频发生，而且都是较大的事故。令多个家庭支离破碎。这些事故在令人痛惜的同时也引人....发表于 12-08 14:31139次阅读V锥流量计必须与差压变送器配套使用，才能得知流量。为了便于在现场调整零点，必须在差压变送器的引压管处....发表于 12-08 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CP-1201接口标准。音频串行端口和DIT能够以高达216kHz的采样率运行.DIR锁定范围包括介于20kHz到216kHz之间的采样率。DIX4192-Q1器件通过四线串行外设接口（SPI）端口或双线I2C总线接口存取的片上控制寄存器和数据缓冲器进行配置。通过状态寄存器，可以访问来自不同功能块的各种标记和错误位。该器件提供了开漏中断输出引脚，该引脚通过控制寄存器设置由灵活的中断报告和屏蔽选项提供支持。该器件还提供了主复位输入引脚，以供通过主机处理器或监测功能行初始化。DIX4192-Q1器件不仅需要一个3.3V电源来为部分DIR，DIT以及线路驱动器和接收器功能供电，还需要一个1.8V内核逻辑电源。单独的逻辑I /O电源支持在1.65V到3.6V范围内运行，且兼容通常位于数字信号处理器和可编程逻辑器件上的...发表于 09-25 15:4359次阅读