本周擂台:恒压供水工程中压力变送器该怎么选?
要求:
1、列举电压型和电流型压力变送器的特点。包括优点和缺点、价格及性价比、抗干扰性能等,也欢迎讨论其原理。
2、电压型和电流型压力变送器该怎么接线?
3、电压型和电流型压力变送器对应的变频器参数该怎么设置?
4、本擂台不限讨论范围,你所能想到的,都可以尽量发挥。。。。。。
变频擂台每周一期,本期擂台在下周末结贴。
奖项设置:一等奖1名:50MP,二等奖5名:10MP,三等奖10名:30积分。
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压力变送器选型要点:
1、变送器要测量什么样的压力:先确定系统中要确认测量压力的最大值,一般而言,需要选择一个具有比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。这主要是在许多系统中,尤其是水压测量和加工处理中,有峰值和持续不规则的上下波动,这种瞬间的峰值能破坏压力传感器,持续的高压力值或稍微超出变送器的标定最大值会缩短传感器的寿命,然而,由于这样做会精度下降。于是,可以用一个缓冲器来降低压力毛刺,但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时,要充分考虑压力范围,精度与其稳定性。
2、什么样的压力介质:我们要考虑的是压力变送器所测量的介质,黏性液体、泥浆会堵上压力接口,溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送吕中与这些介质直接接触的材料。以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。一般的压力变送器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢,如果你的介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力变送器都适合你对介质压力的测量.如果你的介质对316不锈钢有腐蚀性,那么我们就要采用化学密封,这样不但起到可以测量介质的压力,也可以有效的阻止介质与压力变送器的接液部分的接触,从而起到保护压力变送器,延长了压力变送器的寿命.
3、变送器需要多大的精度:决定精度的有,非线性,迟滞性,机电商务网 非重复性,温度、零点偏置刻度,温度的影响。但主要由非线性,迟滞性,非重复性,精度越高,价格也就越高。每一种电子式的测量计都会有精度误差的,但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的,比如,中国和美国等国家标的精度是传感器在线性度最好的部分,也就是我们通常所说的测量范围的10%到90%之间的精度;而欧洲标的精度则是线性度最不好的部分,也就是我们通常所说的测量反的0到10%以及90%到100%之间的精度.如欧洲标的精度为1%,则在中国标的精度就为0.5%.
4、变送器的温度范围:通常一个变送器会标定两个温度范围,即正常操作的温度范围和温度可补偿的范围。 正常操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操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,一是零点漂移;二是影响满量程输出。如:满量程的+/-X%/℃,读数的+/-X%/℃,在超出温度范围时满量程的+/-X%,在温度补偿范围内时读数的+/-X%,如果没有这些参数,会导至在使用中的不确定性。变送器输出的变化到度是由压力变化引起的,还是由温度变化引起的。温度影响是了解如何使用变送器时最复杂的一部分。
5、需要得到怎样的输出信号: mV 、V、 mA及频率输出数字输出,选择怎样的输出取决于多种因素,包括变送器与系统控制器或显示器间的距离,是否存在“噪声”或其他电子干扰信号。是否需要放大器,放大器的位置等。对于许多变送器和控制器间距离较短的OEM设备,采用mA输出的变送器最为经济而有效的解决方法,如果需要将输出信号放大,最好采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输出或存在较强的电子干扰信号,最好采用mA级输出或频率输出。如果在RFI或EMI指标很高的环境中,除了要注意到要选择mA或频率输出外,还要考虑到特殊的保护或过滤器。(目前由于各种采集的需要,现在市场上压力变送器的输出信号有很多种,主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比较常用的是4...20mA和0...10V两种,在我上面举的这些输出信号中,只有4...20mA为两线制,我们所说的输出为几线制不包含接地或屏蔽线,其他的均为三线制)
6、选择怎样的励磁电压:输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。许多放大变送器有内置的电压调节装置,因此其电源电压范围较大。有些变送器是定量配置,需要一个稳定的工作电压,因此,能够得到的一个工作电压决定是否采用带有调节器的传感器,选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。
7、是否需要具备互换性的变送器:确定所需的变送器是否能够适应多个使用系统。一般来讲,这一点很重要。尤其是对于OEM产品。一旦将产品送到客户手中,那么客户用来校准的花销是相当大的。如果产品具有良好的互换性,那么即使是改变所用的变送器,也不会影响整个系统的效果。
8、变送器超时工作后需要保持稳定度:大部分变送器在经过超时工作后会产生“漂移”,因此很有必要在购买前了解变送器的稳定度,这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。
9、变送器的封装:变送器的封装,尤其往往容易忽略是它的机架,然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。在选购传送器传一定要考虑到将来变送器的工作环境,湿度如何,怎样安装变送器,会不会有强烈的撞击或振动等。
10、在变送器与其它电子设备间采用怎样的连接:是否需要采用短距离连接?若是采用长距离连接,是否需要采用一个连接器?
11、其他:我们确定上面的一些参数之后还要确认你的压力变送器的过程连接接口以及压力变送器的供电电压;如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级.
第一条我不说了,选择的压力变送器根据量程,选择大一点的比较好,比如量程是1.3Mpa,建议选择2.5Mpad 的压力变送器比较好。压力变送器的接线,如果没有24V电源,(变频器或者与压力变送器相连的仪表)需要外置一个24V的直流开关电源,如果带24V,可按下图接线,变频器品牌不限,(只要有24v电源就可以):
变频器参数设置,用EV1000的变频器为列,可做如下设置:F0.03=1;F5.00=1;F5.01=0;F5.02=1;F5.12=0.5;F5.13=0.1;F5.05=调压力。其他的参数可根据需要做相应的调整。
一、压力的变送器都归结为一个差压变送器,然而在生产中会遇到单晶硅谐振式和电容式的
在使用过程中两种变送器的差别也不太大,电容式压变主要有罗斯蒙特的1151和3051系列。单晶硅谐振式压变:日本横河的430和530系列。 电容式压力变送器原理:压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室,作用在δ元件(即敏感元件)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。EJA系列智能变送器的工作原理: EJA系列智能变送器采用单晶硅谐振式传感器,在单晶硅芯片上采用微电子机械加工技术分别在其表面的中心和边缘作为两个形状、大小完全一致的H形状谐振梁,由于处于微型真空腔中,不与充灌液接触,因而确保振动时不受空气阻尼的影响。谐振梁分别将压力、差压信号转换成频率信号,送到脉冲计数器,再将两频率之差直接传递到CPU(微处理器)进行数据处理,经D/A转换器转换为与输入信号相对应的4~20mA DC的输出信号,并在模拟信号上叠加一个BRAIN/HART数字信号进行通信。 膜盒组件中内置的特性修正存贮器存贮传感器的环境温度、静压及输入/输出特性修正数据,经CPU运算,可使变送器获得优良的温度特性和静压特性及输入/输出特性
二、两种压力变送器比较:
1、单晶硅谐振式:是一块单晶硅芯片上采用微电子机械加工技术,在单晶硅芯片上制成两个完全一致的H形状的谐振梁,并以一定的频率产生振动。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进行运算和A/D转换。
它具有如下特点:
(1)、精度高: 由于传感器使用的是单晶硅谐振式传感器,其优良的性能保证了测量的精度,变送器的精度可达到±0.065%,这是其他变送器无法比拟的。
(2)、稳定性好:由于电路采用了特性修正存贮器,对采集到的温度、静压数据通过CPU运算,修正因此产生的测量漂移。同时,智能转换器采用了大规模集成电路,并将放大器AISC化,减少了零部件,提高了放大器的自身可靠性,使仪表具有非常可靠的稳定性和重复性。我厂从97年开始使用EJA智能变送器至今,几乎无维护量,零点和量程均无漂移,深受变送器维护人员的青睐
(3)、静压特性好:由于两个谐振梁加工工艺精密,尺寸完全一致,且处于同一表面,故在受压后产生的频率变化是相同的,其差值保持不变。 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: 变送器具有非常优良的承受反复交替的高压侧、低压侧反复受压的能力,其数值可大16Mpa。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造成变送器单向受压损坏,可以避免因此给企业造成的损失
(5)、具有较宽的测量范围: EJA智能变送器在常用的范围内,其量程比为100:1,也可以为30:1~40:1。但衡量一种变送器是否具有较宽的测量范围外,还需要考虑变送器的各部分材质和许多附加规格是否能一机多用,EJA变送器在这一点上显示了较好的优越性,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),这样的高耐腐蚀材质,大大提高了变送器的通用性。因此,宽的量程比,通用性的接液部件材质,附加规格的减少,可使变送器的实用性和通用性得以提高,给设计者和使用者带来方便。同时,也减少了备表的数量和种类,为企业减少了维护费用
(6)、方便的组态能力和自诊断功能: EJA变送器具有智能通讯功能,可以通过手持终端BT200/HART375或者DCS(具有现场通讯功能的I/O卡件)远距离对EJA变送器的量程、工程单位、运算功能、阻尼时间、位号等进行设置操作。并还可以对变送器进行故障诊断和零点调整;另外,对变送器的自诊断功能可以显示变送器的运行状况和故障信息,从而,指导检修维护人员对故障的分析和判断。
2、电容式压力:采用结构简单、坚固耐用且极稳定的可变电容形式,可变电容由压力腔上的膜片和固定在其上的绝缘电极所组成,当感受到压力变化时,膜片要产生微微的翘曲变形,从而改变了两极的间距,采用独特的检测电路测电容的微小变化,并进行线性处理和温度补偿。传感器输出与被测压力成正比的直流电压或电流信号。精巧的结构、高性能的材料及先进的检测电路的完美结合,赋予了电容式 压力变送器以很高的性能。
(1)、高性能:制作变送器的电容材料具有极稳定的物理化学性能,使产品具有极高的性能。精度高达± 0.02%FS 的传感器,稳定性优于± 0.05%FS ,如此高的性能是采用其它敏感原理的产品难以达到的。
(2)、机械变形:敏感电容模极板间距的微小的变化,即可产生可测量的电压信号变化,小的机械变形使传感器的迟滞和非重复性误差大大降低,同时传感器的速度也得到很大提高。
(3)、测量范围宽: 的压力变送器具有很宽的测量范围,它可对 25Pa ~ 70MPa 范围的压力进行精确的测量,且具有极高的稳定性。
(4)、长期稳定性好:压力变送器与其他同类产品相比具有更高的稳定性,与其它传感器如金属应变式传感器不同,电容式压力变送器的蠕变,时效和温度影响均很小。几乎所有不利因素对电容式传感器输出稳定性的影响均小于其他形式的传感器。 压力变送器的零点稳定性可达到
(5)、高输出信号: 压力变送器的电路可将电容的微小变化直接转换成高输出信号,而无需进行信号放大,压阻式传感器(薄模式, C 式)输出信号低,易受外界信号干扰等缺点,而这通常是传感器稳定性差,受温度影响大,易受电磁波干扰的主要原因
(6)、防腐性能好: 压力变送器与介质相接触的材料均采用优质不锈钢材料,因而可与许多酸碱溶液,腐蚀性气体或液体很好地相容。
(7)、抗电磁场干扰:高输出信号、抗干扰设计及采用金属外壳和, 压力变送器对外部电磁场具有很高的抑制能力,它具有与可编程控制相当的抗干扰能力。
(8)、在恶劣环境中工作:的压力变送器非常经久耐用,它的工业级的产品可承受最小 10 7 次测满量程压力循环,如果工作压力不,传感器的循环寿命几乎可达到无限长,而且其工业的产品均能承受 100 ~ 200kg 的冲击和最小 10 ~ 20 的振动。
选购压力变送器时,应从以下几个方面考虑:
第一、测量介质
一般我们测量的是相对比较清洁的流体,就直接采用标准的压力变送器就可以了,如果你所测量的介质是易结晶的或粘稠的,我们一般采用的是外置膜片的或和化学密封共同使用,这样会有效的阻止介质堵住压力测量孔。
第二、量程范围
一般传感器测量的最大范围为传感器的满量程70%是最好的,也就是现在要测量70bar的压力,我们选压力变送器的量程应该选100bar。
第三、精度等级
每一种电子式的测量计都会有精度误差的,但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的,比如,中国和美国等国家标的精度是传感器在线性度最好的部分,也就是我们通常所说的测量范围的10%到90%之间的精度;而欧洲标的精度则是线性度最不好的部分,也就是我们通常所说的测量反的0到10%以及90%到100%之间的精度.如欧洲标的精度为1%,则在中国标的精度就为0.5%。
第四、接液材质
一般的压力变送器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢,如果测量介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力变送器都适合你对介质压力的测量。
如果测量介质对316不锈钢有腐蚀性,那么我们就要采用化学密封,这样不但起到可以测量介质的压力,也可以有效的阻止介质与压力变送器的接液部分的接触,从而起到保护压力变送器,延长了压力变送器的寿命。
第五、输出信号
目前由于各种采集的需要,现在市场上压力变送器的输出信号有很多种,主要4~20mA,0~20mA,0~10V,0~5V等等,但是比较常用的是4~20mA和0~10V两种,在我上面举的这些输出信号中,只有4~20mA为两线制(我们所说的输出为几线制不包含接地或屏蔽线),其他的均为三线制。
第五、介质温度
由于压力变送器的信号是通过电子线路部分转换的,所以一般情况下,压力变送器的测量介质温度为-30到+100度,如果温度过高,我们一般采用的是冷凝弯来冷却介质。
第七、其他
我们确定上面的五个参数之后还要确认你的压力变送器的过程连接接口以及压力变送器的供电电压;如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级。
最开始做项目的时候,就是恒压供水为多。一般都是选择远传压力表。
由于供水现场环境相对比较好,所以一般都不需要考虑太多的干扰问题。
远传压力表,选择过2种输出类型的:一种是0~5VDC输出,另外一种4-20mA的。这两者的选择原则,与距离以及控制器或变频器的接口有关。近距离,我选择的0~5V为多,三芯屏蔽电缆。长距离自然以4-20mA为主。一般控制器或变频器都支持2种信号,所以也不要过多的考虑。
当然还需要考虑精度问题,有些设备恒压有特殊要求,波动要求很小。不过恒压供水工程大部分要求都不是太高,所以对于仪表选择也不是太严格,0.5%就足够了。
最后就是仪表量程。通常仪表的显示范围一般要求在仪表量程的1/3~2/3之间比较好。
一般选择压力变送器要应从以下7个方面着手:
第一,测量介质:一般我们测量的是相对比较清洁的流体,我们就直接采用标准的压力变送器就可以了,如果你所测量的介质是易结晶的或粘稠的,我们一般采用的是外置膜片的或和化学密封共同使用,这样会有效的阻止介质堵住压力测量孔。当然恒压供水工程中介质是没问题的了。
第二,精度等级:每一种电子式的测量计都会有精度误差的,但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的,比如,中国和美国等国家标的精度是传感器性度最好的分,也就是我们通常所说的测量范围的10%到90%之间的精度;而欧洲标的精度则是线性度最不好的分,也就是我们通常所说的测量反的0到10%以及90%到100%之间的精度.如欧洲标的精度为1%,则在中国标的精度就为0.5%.
第三,量程:一般传感器测量的最大范围为传感器的满量程70%是最好的,也就是现在要测量70bar的压力,我们选压力变送器的量程应该选100bar.
第四,输出信号:目前由于各种采集的需要,现在市场上压力变送器的输出信号有很多种,主要4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比较常用的是4...20mA和0...10V两种,在我上面举的这些输出信号中,只有4...20mA为两线制(我们所说的输出为几线制不包含接地或屏蔽线),其他的均为三线制.
第五,介质温度:由于压力变送器的信号是通过电子线路分转换的,所以一般情况下,压力变送器的测量介质温度为-30到+100度,如果温度过高,我们一般采用的是冷凝弯来冷却介质,这样相对让厂家特地为你生产一个耐高温的压力变送器的成本会降低很多.
第六,接液材质:我们要考虑的是压力变送器所测量的介质,一般的压力变送器的接触介质分的材质采用的是316不锈钢,如果你的介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力变送器都适合你对介质压力的测量.
第七,其他因素:我们确定上面的五个参数之后还要确认你的压力变送器的过程连接接口以及压力变送器的供电电压;如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级.
一般我们测量的是相对比较清洁的流体,我们就直接采用标准的压力变送器就可以了,如果你所测量的介质是易结晶的或粘稠的,我们一般采用的是外置膜片的或和化学密封共同使用,这样会有效的阻止介质堵住压力测量孔.
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变频供水选压力变送器,主要矛盾是啥?
是抗工频干扰的能力!~~~~
奶奶迪奶
打铁就得自身硬,搞事先得棒槌挺,,,软球耷拉滴,那叫患者,不叫阿强,也不叫伟哥,,,
嘻嘻嘻
咋嘛判断,压力变送器的,抗工频干扰能力强弱呢?
舌复杂咧,你也木设备,你也搞不懂
你就嘴勤快点,打听点小问题吧
比如你问问:变送器滴4~20mA信号,不加压4mA时,小数点后,第几位有跳字呀?跳几个字呀?
这叫买马看牙口,体检玻璃棒棒敲棒槌
嘿嘿嘿
要是小数点后,第二位有跳字,1分钟内的变化量超过0.01mA,,,谁去买,那是谁发情咧,寻着挨球呢
要是小数点后,第三位有跳字,1分钟内的变化量超过0.003mA,,,谁去买,那谁就得小心,给屁股穿3条裤衩儿
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俺村滴C23,练滴是铁裆功,,,4~20mA信号,4mA时,小数点后第4位,5分钟的变化量,小于0.0004mA
嘿嘿嘿
0.0004mA ÷﹙20mA-4mA﹚=0.000025 也就是百万分之二十五,即25ppm
鸟儿棒槌,梆梆滴,,,当当当
骚情的变频干扰,万一来咧?,,,靠它!,,,靠滴它心花怒放,倒找钱儿一吊吊~~~~~~~~~~
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变频供水,信号穏,是根本,,,
至于“精度”咋选,至于量程咋选,至于现场安装注意点啥,,,,,下回咧咧~~~~~~~~~