在工業(yè)化迅速發(fā)展的大時代，缺少不了壓力變送器、流量計、液位計、密度計、差壓變送器等儀表把現(xiàn)場第一數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)焦た叵到y(tǒng)上，為整個工業(yè)自動化系統(tǒng)充當控制、檢測等一系列的眼睛，接下來華恒儀表為您解讀工業(yè)現(xiàn)場最前沿的壓力變送器使用情況。

　　雙法蘭差壓變送器是一種在工業(yè)生產(chǎn)領域非常常見的一種熱工測量儀表種類，主要作用于測量液體介質(zhì)的壓力、液位和流量等物理參數(shù)。目前，工業(yè)自動化生產(chǎn)裝置中，雙法蘭差壓變送器的應用范圍愈加廣泛，但作為通用型的測量儀表，也經(jīng)常會發(fā)生運行的故障，如果生產(chǎn)中遇到問題，就需要及時地進行故障解決，倘若不能迅速處理，必定會在一定程度上影響操作人員的參數(shù)調(diào)控，生產(chǎn)的無法正常進行，有的嚴重故障甚至會危及人身安全。

　　1雙法蘭差壓變送器簡介

　　差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器，輸出標準信號(如4mA～20mA、0V～5V)。差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個壓力接口，差壓變送器一般分為正壓端和負壓端，一般情況下，差壓變送器正壓端的壓力應大于負壓段壓力才能測量。差壓變送器用于測量液體、氣體和蒸汽的液位、密度和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4mA～20mADC的電流信號輸出。JT－3051DP也可以通過BＲAIN手操器或CENTUMCS/μXL或HAＲT275手操器相互通訊，通過它們進行設定和監(jiān)控等。

　　2雙法蘭差壓變送器工作原理

　　壓力和差壓變送器作為過程控制系統(tǒng)的檢測變換部分，將液體、氣體或蒸汽的差壓(壓力)、流量、液位等工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號(如DC4mA～20mA電流)，作為顯示儀表、運算器和調(diào)節(jié)器的輸入信號，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)檢測和自動控制。雙法蘭差壓變送器由測量部分和轉(zhuǎn)換放大電路組成，如圖1所示。雙法蘭差壓變送器的測量部分常采用差動電容結(jié)構(gòu)，如圖2。中心可動極板與兩側(cè)固定極板構(gòu)成兩個平面型電容HC和LC。可動極板與兩側(cè)固定極板形成兩個感壓腔室，介質(zhì)壓力是通過兩個腔室中的填充液作用到中心可動極板。一般采用硅油等理想液體作為填充液，被測介質(zhì)大多為氣體或液體。隔離膜片的作用既傳遞壓力，又避免電容極板受損。

　　測量轉(zhuǎn)換電路差動電容結(jié)構(gòu)

　　當正負壓力(差壓)由正負壓導壓口加到膜盒兩邊的隔離膜片上時，通過腔室內(nèi)硅油液體傳遞到中心測量膜片上，中心感壓膜片產(chǎn)生位移，使可動極板和左右兩個極板之間的間距不相對，形成差動電容，若不考慮邊緣電場影響，該差動電容可看作平板電容。差動電容的相對變化值與被測壓力成正比，與填充液的介電常數(shù)無關(guān)，從原理上消除了介電常數(shù)的變化給測量帶來的誤差。

　　差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器。所測量的結(jié)果是壓力差，差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個壓力接口，差壓變送器一般分為正壓端和負壓端，一般情況下，差壓變送器正壓端的壓力應大于負壓段壓力才能測量。測量介質(zhì)正負兩端的壓力差，轉(zhuǎn)化成可以反應壓力差的標準電流信號(4mA～20mA)。

　　3液位測量

　　3．1變送器安裝在開口容器液位測量中

　　如圖3所示，高壓室法蘭與容器低端法蘭相接，而低壓室法蘭安裝在與高壓室法蘭同一水平線上的大氣中。

　　高壓室法蘭與容器低端法蘭的連接

　　那么變送器量程為

　　零點遷移量為

　　*低測量液位時，作用于變送器上的等效靜壓差為:P1=h1p1=A*高測量液位時，作用于變送器上的等效靜壓差為:P2=(H+h1)p1=H+p1+A式中:H*低測量液位到*高測量液位之間的高度;h1*低測量液位到容器低端法蘭中心線之間的高度;p1被測液體介質(zhì)的比重。變送器校驗范圍為P=△P1～△P2=A～Hp1+A3．2變送器安裝在密閉容器液位測量中如圖4所示，高壓室法蘭與容器高端法蘭相接，而低壓室法蘭與容器低端法蘭相接。

　　高壓室法蘭與容器高端法蘭的連接

　　那么變送器量程為

　　零點遷移量為:A=h3p2－h(huán)1p1*低測量液位時，作用于變送器上的等效靜壓差為:△P1=h3p2－h(huán)1p1=A*高測量液位時，作用于變送器上的等效靜壓差為:P2=h3p2－h(huán)1p1－Hp1=A－Hp1式中:H3容器高低端法蘭中心線之間的高度。

　　變送器校驗范圍為

　　P=△P1～△P2=A～A－Hp1雙法蘭差壓變送器所測量的結(jié)果是壓強差，即△P=g△h。而由于罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重力G=△PS=g△hS，S不變，G與△P成正比關(guān)系。即只要準確地檢測出△P值，與高度△h成反比，在溫度變化時，雖然液體體積膨脹或縮小，實際液位升高或降低，所檢測到的壓力始終是保持不變的。如果生產(chǎn)現(xiàn)場需要顯示實際液位，也可以引入介質(zhì)溫度補償予以解決。

　　4變送器校驗方法

　　4．1常規(guī)式雙法蘭差壓變送器的校驗方法

　　先將阻尼調(diào)至零狀態(tài)，先調(diào)零點，然后加滿度壓力調(diào)滿量程，使輸出為20mA，在現(xiàn)場調(diào)校講的是快，在此介紹零點、量程的快速調(diào)校法。調(diào)零點時對滿度幾乎沒有影響，但調(diào)滿度時對零點有影響，在不帶遷移時其影響約為量程調(diào)整量的1/5，即量程向上調(diào)整1mA，零點將向上移動約0．2mA，反之亦然。例如:輸入滿量程壓力為100kPa，該讀數(shù)為19．900mA，調(diào)量程電位器使輸出為19．900+(20．000－19．900)1．25=20．025mA。量程增加0．125mA，則零點增加1/50．125=0．025．調(diào)零點電位器使輸出為20．000mA。零點和滿量程調(diào)校正常后，再檢查中間各刻度，看其是否超差，必要時進行微調(diào)。然后進行遷移、線性、阻尼的調(diào)整工作。

　　4．2智能差壓變送器的校準

　　用上述的常規(guī)方法對智能變送器進行校準是不行的，因為這是由HAＲT變送器結(jié)構(gòu)原理所決定了。因為智能變送器在輸入壓力源和產(chǎn)生的4mA～20mA電流信號之間，除機械、電路外，還有微處理芯片對輸入數(shù)據(jù)的運算工作，因此調(diào)校與常規(guī)方法有所區(qū)別。實際上廠家對智能變送器的校準也是有說明的，如EJA的變送器，對校準就有:設定量程、重定量程、微調(diào)之分。其中設定量程操作主要是通過LＲV、UＲV的數(shù)字設定來完成配置工作，而"重定量程"操作則要求將變送器連接到標準壓力源上，通過一系列指令引導，由變送器直接感應實際壓力并對數(shù)值進行設置。而量程的初始、*終設置直接取決于真實的壓力輸入值。但要看到盡管變送器的模擬輸出與所用的輸入值關(guān)系正確，但過程值的數(shù)字讀數(shù)顯示的數(shù)值會略有不同，這可通過微調(diào)項來進行校準。由于各部分既要單獨調(diào)校又必需要聯(lián)調(diào)，因此實際校準時可按以下步驟進行(1)先做一次4mA～20mA微調(diào)，用以校正變送器內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換器，由于其不涉及傳感部件，無需外部壓力信號源。

　　(2)再做一次全程微調(diào)，使4mA～20mA、數(shù)字讀數(shù)與實際施加的壓力信號相吻合，因此需要壓力信號源。

　　(3)*后做重定量程，通過調(diào)整使模擬輸出4mA～20mA與外加的壓力信號源相吻合，其作用與變送器外殼上的調(diào)零(Z)、調(diào)量程(Ｒ)開關(guān)的作用完全相同。

　　5結(jié)束語

　　以上對雙法蘭變送器介紹的安裝位置、校驗分析都是內(nèi)蒙古蘭太實業(yè)股份有限公司制鹽分公司現(xiàn)場使用的方法。

　　儀器儀表是工業(yè)化進程的基石，只有選用工業(yè)現(xiàn)場選用合適的儀表，才能夠事半功倍，自動化流程才能夠更加自動化。