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压力液位变送器相关知识科普

供稿:中国工控网 2016/5/9 9:33:49

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  • 关键词: 压力液位变送器
  • 摘要:本文介绍了压力变送器的发展趋势及接线时的一些注意事项,供学习参考。

 压力变送器的发展趋势及接线问题

压力液位变送器是许多工业设备中用以控制工业过程和压力变化的重要原件。压力液位变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将压力信号转变成4~20mA DC信号输出。压力变送器分电容式压力变送器和扩散硅压力变送器,陶瓷压力变送器,应变式压力变送器等。

压力液位变送器是直接与被测介质相接触的现场仪表,常常在高温 低温 腐蚀 振动 冲击等环境中工作。在石油、化工、电力、钢铁、轻工等行业的压力测量及现场控制中应用非常广泛。

压力液位变送器的发展大体经历了四个阶段:

(1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力变送器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。

(2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯变送器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。

(3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅变送器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。

(4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。

通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力液位变送器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力变送器进入了微米阶段。

压力液位变送器接线问题:

1、压力液位变送器是二线制,+极出来接PLC AI 模块的-;-极出来接PLC AI 模块的+。

2、对于三线制的液位变送器,信号+出来接PLC AI 模块的+:公用-出来接PLC AI 模块的-:剩下的24dc+接24v电源+

3、对于四线制的液位变送器,信号+出来接PLC AI 模块的+:信号-出来接PLC AI 模块的-:剩下的24dc+接24v电源+:24dc-接24v电源-。

信号端子设置在电气盒的一个独立舱内。接线时,可拧下接线侧的表盖。上面的端子是信号端子,下面的端子是指示表连接端子(见下图)。下面端子上的电流和信号端子上的电流一样,都是4-2OmADC,它可用来连接指示表头。

电源是通过信号线接到变送器的,不需要另外的接线。 ABB压力变送器信号线最好采用屏蔽绞合线。信号线不要与其它电源线一起穿越金属管或放在同一线槽中,也不要在强电设各附近通过。

变送器电气壳体上的穿线孔,应当密封或者塞住(用密封胶),以避免电气壳内潮气积聚。如果穿线孔不密封,则安装送器时,应使穿线孔朝下,以便容易排除液体。

信号线可以浮空或在信号回路中任何一点接地,压力液位变送器外壳可以接地或不接地。电源不一定要稳压,即使电源电压波动lV,对输出信号的影响几乎都可以忽略。

压力液位变送器的最大输出电流不超过3OmADC因为变送器通过电容藕合接地,所以检查绝缘电阻时,不能用高于1OOV的高阻表,压力变送器电路检查应采用不大于1OOV的电压。


审核编辑(王静)
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