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技術(shù)文章

解決壓力變送器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中(PLC)應(yīng)用出現(xiàn)的各種問題

發(fā)布日期:2017-12-11 13:28

摘要：壓力變送器是壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)中，壓力變送器連續(xù)測(cè)量氣體或液體的壓力，并轉(zhuǎn)換為0.2~1.0公斤-力/厘米²的信號(hào)氣壓，輸送至調(diào)節(jié)器或其他顯示儀表，例如鍋爐壓力自動(dòng)控制和貯氣瓶壓力自動(dòng)控制等。
 
壓力變送器和差壓式變送器有相同的氣動(dòng)轉(zhuǎn)換部分，所不同的是測(cè)量傳感部分，其測(cè)量傳感部分分為微壓、低壓、中壓、高壓四種不同壓力測(cè)量范圍。
氣動(dòng)壓力式溫度變送器是用于溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)連續(xù)測(cè)量氣體或液體的溫度，并轉(zhuǎn)換為0.2~1.0公斤-力/厘米²的信號(hào)氣壓，送往調(diào)節(jié)器或其他顯示儀表。氣動(dòng)壓力式溫度變送器測(cè)量溫度范圍一般不超過300℃，被測(cè)量的氣體或液體壓力不超過60公斤/厘米²。通常用于測(cè)量廢氣鍋爐出口蒸汽溫度和柴油主機(jī)冷卻水溫度等。
 
自動(dòng)控制系統(tǒng)中在壓力變送器中的應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)
 壓力式溫度變送器的結(jié)構(gòu)組成包括測(cè)量傳感部分。測(cè)量傳感部分是由感溫包、毛細(xì)管、引長管、測(cè)量波紋管等組成。感溫包內(nèi)灌有酒精或乙醚，有時(shí)也用氮?dú)狻?/span>
 
感溫包插入被測(cè)的氣體或液體中，感溫包中的介質(zhì)受到膨脹產(chǎn)生壓力，通過毛細(xì)管和引長管進(jìn)入測(cè)量波紋管，測(cè)量波紋管受到壓力產(chǎn)生軸向推力，推動(dòng)主杠桿使發(fā)生偏轉(zhuǎn)來改變噴嘴擋板間的距離。轉(zhuǎn)換為0.2~1.0公斤-力/厘米²的信號(hào)氣壓。
 啟動(dòng)離心泵，標(biāo)定介質(zhì)—水在密閉的管道內(nèi)流經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥I、被標(biāo)定的長徑噴嘴流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)閥II，流向標(biāo)準(zhǔn)罐I進(jìn)入地下水池循環(huán)；待水流速度穩(wěn)定后，扳動(dòng)換向器的控制開關(guān)，通過電動(dòng)氣閥迅速切換換向器，使水流向標(biāo)準(zhǔn)罐II，水流向標(biāo)準(zhǔn)罐II的同時(shí)實(shí)驗(yàn)開始；
 
當(dāng)水位達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容積的高度后，快速切換換向器，使水流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)罐I進(jìn)入地下水池，并打開放水閥II，將標(biāo)準(zhǔn)罐II內(nèi)的水放空，一次標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)束。重復(fù)數(shù)次以獲得更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。全部的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打開放水閥II，將標(biāo)準(zhǔn)罐II內(nèi)的水放空。
續(xù)言：壓力變送器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用將輸出電流在20%以下，與輸入差壓的關(guān)系切換成線性，減緩了流量變送器在起始工作段（特別是零點(diǎn)）輸出電流的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是輸出電流50%以下，由于流量變送器的轉(zhuǎn)換的靈敏度仍高于同規(guī)格的差壓變送器，因此其穩(wěn)定性仍略遜于壓力變送器。
 
在進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的過程中，智能差壓變送器所測(cè)得的壓差信號(hào)被傳送到控制柜內(nèi)的PLC模塊，轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)控制的信號(hào)，從而獲得標(biāo)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，循環(huán)使用地下水池內(nèi)的水，水資源得到合理使用，不存在浪費(fèi)問題。
 
測(cè)量微壓的變送器其壓力測(cè)量范圍為0~10000毫米水柱，傳感部分采用金屬膜片。當(dāng)被測(cè)的微壓引入腔室時(shí)，測(cè)量膜片13產(chǎn)生軸向推力，經(jīng)推桿12傳遞到氣動(dòng)部分的主杠桿上，變化噴嘴擋板間的距離，使產(chǎn)生0.2~1.0公斤-力/厘米²的信號(hào)氣壓。
 
測(cè)量低壓的壓力變送器，其測(cè)量范圍為1.0~25公斤-力/厘米²。壓力傳感部分應(yīng)用不銹鋼波紋管。當(dāng)被測(cè)量的壓力引入腔室8時(shí)，波紋管被壓縮，產(chǎn)生軸向推力，傳遞到氣功轉(zhuǎn)換部分的主杠桿上，變化噴嘴擋板的距離使輸出0.2~1.0公斤-力/厘米²的信號(hào)氣壓。
 
測(cè)量中壓的壓力變送器，測(cè)量范圍在25~100公斤-力/厘米²。
 
測(cè)量高壓的壓力變送器，測(cè)量范圍在100~600公斤-力/厘米²。壓力傳感部分都采用彈簧管。當(dāng)被測(cè)量壓力引入彈簧管內(nèi)時(shí)，彈簧管末端產(chǎn)生徑向拉力，拉動(dòng)氣動(dòng)轉(zhuǎn)換部分主杠桿，轉(zhuǎn)換為0.2~1.0公斤-力/厘米²的信號(hào)氣壓。
 
壓力式溫度變送器在被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換為氣壓信號(hào)要求有較好的線性，才能完成好的控制質(zhì)量。前面已經(jīng)敘述過，變送器的測(cè)量傳感部分和氣動(dòng)轉(zhuǎn)換部分是呈線性關(guān)系，故只要被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換為波紋管內(nèi)壓力能夠呈線性關(guān)系，則被測(cè)溫度與輸出信號(hào)氣壓也必然呈線性關(guān)系。
續(xù)言：壓力變送器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用將輸出電流在20%以下，與輸入差壓的關(guān)系切換成線性，減緩了流量變送器在起始工作段（特別是零點(diǎn)）輸出電流的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是輸出電流50%以下，由于流量變送器的轉(zhuǎn)換的靈敏度仍高于同規(guī)格的差壓變送器，因此其穩(wěn)定性仍略遜于壓力變送器。
壓力變送器
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