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3.4 差动电感压力(差压)变送器

3.4.1 K系列电感式变送器

(1)结构原理

电感式压力传感器具有结构简单、灵敏度高、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强及测量精度高等一系列优点,因此在自动化控制系统中得到广泛的应用。其主要缺点是响应较慢,不宜于快速动态压力测量,而且传感器的分辨率与测量范围有关,测量范围越宽,分辨率越低。电感式压力传感器的测量范围一般为0~100kPa,精度在0.2~1.5级之间。

英国肯特公司生产的K系列电感式压力传感器的检测元件如图1-3-13所示。差动电感由线圈及固定在膜片上的可动衔铁组成,被置于充满隔离液的密闭容器中。被测介质的压力作用于密闭容器两侧的隔离膜片,经隔离液传递到测量膜片上,从而带动固定在测量膜片上的衔铁产生位移,引起差动电感的变化。其测量电路采用脉冲宽度调制技术,经放大解调后输出4~20mA的标准信号,变换电路如图1-3-14所示。

图1-3-13 K系列电感式压力传感器的检测元件

1—外壳;2—测量膜片;3—隔离膜片;4—引压接口;5—铁芯线圈;6—隔离液;7—可动衔铁

图1-3-14 变换电路

1—检测元件;2—调制电路;3—变换电路

(2)技术参数

K系列电感式压力传感器的主要技术参数见表1-3-4。

表1-3-4 K系列电感式压力传感器的主要技术参数

3.4.2 PTSD电感式变送器

(1)结构原理

PTSD差压变送器使用一个电隔离的差动变压器为传感器,简称D传感器,如图1-3-15所示。

图1-3-15 D传感器

D传感器的原理示意图如图1-3-16所示。D传感器用两对半表壳将测量膜片夹住,并通过膜片边缘的焊接使膜片张紧并与中心对准,测量膜片中心的两侧各焊一个磁性铁芯。压力小于90kPa时,膜片有波纹;大于90kPa时膜片变平。具有此特点的膜片提供了较好的对称性、柔软性和静压下的准确性。

图1-3-16 D传感器的原理示意图

两个感应线圈在两对半表壳内的每一侧铁芯处,将两个隔离膜片边缘焊好后,与测量膜片之间形成两个充液容室,里面的填充液为硅油或氟油。隔离膜片的作用是使测量膜片与工作介质隔离,以防止测量膜片腐蚀和过载损坏,从外部保护传感器。传感器测量绝对压力时,作为参考一侧的测量容室应为密闭真空,加在隔离膜片上的压力(或差压)通过填充液传递到测量膜片上。差动变压器利用测量膜片受压力(或差压)作用后所产生的位移,改变铁芯与线圈之间的相对位置,使线圈的电感量发生改变,从而使压力(或差压)变化的信号转换成线圈电感量的变化。

(2)2600T系列变送器

PTSD和PTSP现已升级为ABB公司2600T系列变送器,如HART变送器264B/D/V/P型。ABB公司的2600T系列变送器可在恶劣或有害的环境中准确、可靠地测量差压、表压、绝压、流量和液位。2600T系列变送器的组成框图如图1-3-17所示。

图1-3-17 2600T系列变送器的组成框图

2600T主要包含两个功能单元:主单元和辅助单元。2600T系列变送器与PSTD不同,电感传感器移到了膜盒的上部,远离测量介质,传感器受介质温度的影响减小。同时检测器内部装有温度传感器,根据传感器检测到的温度,变送器中的微处理器可随时修正温度变化所造成的影响,所以变送器的温度特性好。

2600T系列变送器除了模拟加HART数字通信产品外,还有PROFIBUS和FF现场总线通信等产品;2600T系列不但采用了电感式传感器,而且采用了电容式传感器和压阻式传感器;2600T系列变送器可用下列工具进行组态:就地按钮和高精度压力源;就地按钮和LCD指示器;手持终端。 sEHHDaMNbxx0Hjp1nH/qsTfubzS3LXp7IZJ/P1QB06HGm0PPbKgdELFxpFdnjf9h

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