压力变送器
二、压力变送器分类:
按性质分类 1、电动式压力变送器: 输出信号(4~20)mA或(0~10)mA, (1~5)V 直流电流信号,负载一般250Ω。 2、气动式压力变送器: 统一输出信号(20~100)kPa的气体压力
按用途分类 1、正压:输入压力为正压力 2、负压:输入压力为负压力 3、差压:变送器输入端两个压力接头在 变送器内形成差压。 4、绝压:变送器输入为绝对压力。 正压、负压、差压、绝压的分析定义见 规程28-29页。
5、在表格回程误差栏选一最大值除以满量 程乘以100%为检定后回程误差的准确度 回程误差准确度= ΔPmax×100 %/量程 = ΔPmax×100 %/16 = % 6、其它检定项目是否满足要求以规程数据 为准判断。 例:一差压变送器准确度等级为0.5级,量 程(0~6)kPa,示值检定如下表
标准压 力点 (kPa) 0
输出 理论值 (mA) 4.000
被检上 行程 输出值 (mA) 4.003
被检回程 输出值 (mA) 4.007
平均值 (mA) 4.005
基本误 差 (mA) 0.007
回程误差 (mA) 0.004
1
2 3 4 5 6
6.667
9.333 12.000 14.667 17.334 20.000
谢谢大家!
要求-4kPa时输出20mA,+4kPa时输出 4mA。注:()表示绝对值
则斜率b=16mA/8kPa=2mA/kPa或 8mA/4kPa=2mA /kPa 当(-4kPa)时=(-4kPa)×斜率+12 mA=20mA
(-3kPa)时=(-3kPa)×斜率+12 mA=18mA
0
20
7.2
40
10.4
60
13.6
80
16.8
20.0 100
如果输出为(0~10)mA,则a为0 mA代入计算。 2、特殊情况下计算各压力点对应电流关系: (1)、在大气压为零的表压,要求变送器零压时 输出20mA电流,满量程上限输出4mA。 则 中间点各点电流值,20mA-(某点压力×斜率) 例:压力量程为(0~6)MPa的压力变送器,要 求0MPa时输出电流为20 mA,要求6MPa时输出 电流为4 mA 那么 斜率 b=16/6=2.6667mA/MPa
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五、变送器的允许误差 (基本允许误差)
铭牌上给出准确度等级为0.1级,则
变送器允许误差=满量程电流×准确度等级/100 =16 ×0.1/100 =0.016mA
说明该变器器检定点的电流输出值不能超过 ±0.016mA。
例:上例要求负压(下限)为4mA,正压 (上限)为20mA
则:0压力时输出为20mA 6MPa时输出为4mA 1MPa =20mA-(1MPa×2.6667)=17.333mA 2MPa=20mA-(2MPa×2.6667)=14.667 mA 3MPa=20mA-(3MPa×2.6667)=12.000 mA 4MPa=20mA-(4MPa×2.6667)=9.333 mA 5MPa=20mA-(5MPa×2.6667)=6.667mA
0.069 0.022 0.009 0.053 0.001
斜率:b=16/6=2.6667 根据 I=a+bx 求出各点理论电流值 检定后的示值误差的 %=0.117/16×100%=0.73% 检定后的回程误差的 %= 0.117/16×100%=0.73% 符合1.0级。
压力变送器
一、压力变送器的定义 二、压力变送器的分类 三、压力变送器的组成 四、压力变送器的检定
一、压力变送器的定义:
变送器:是把一种量转换(变换)成另一种量(电 量)并送到所需设备的仪器。 如常用的温度变送器是把温度量转换成电量。 压力变送器:是把压力量变换为电流或电压送到所 需设备。 所以规程描述为压力变送器是将压力变量转换为可 传送统一输出信号的仪表,而且输出信号与压力变 量之间有一给定的连续函数关系,通常为线性函数
6.595
9.285 11.982 14.563 17.294 19.992
6.575
9.216 11.960 14.554 17.241 19.991
6.585
9.250 11.971 14.559 17.268 19.992
0.092
0.117 0.04 0.113 0.093 0.009
0.020
例如:一压力变送器输入压力(0~100)kPa,输出(4~20)mA, 准确度等级0.1级 解:先求出斜率
b 量程电流 量程压力 20 - 4 100 0.16mA/kPa
检定时分成六点:0、20、40、60、80、100kPa 则: 标准压力值 (kPa) 输出理论值 (mA) 4 变送器输出上 行程值(mA) 变送器输出下 行程值(mA) 变送器输出 平均值(mA)
斜率同上 b=16mA/8kPa=2mA/kPa 零压为8mA+4mA=12mA。注:()表示绝对值
(-4kPa)= 12mA-((-4kPa)×斜率)=4mA (-3kPa)=12mA-((-3kPa)×斜率)=6mA (-2kPa)=12mA-((-2kPa)×斜率)=8mA (-1kPa)=12mA-((-1kPa)×斜率)=10mA 1kPa=12mA+(1kPa×斜率)=14mA 2kPa=12mA+(2kPa×斜率)=16mA 3kPa=12mA+(3kPa×斜率)=18mA 4kPa=12mA+(4kPa×斜率)=20mA
三、压力变送器的组成
1、输入端压力接口 2、压力传感器(转换器 压力/电信号) 3、电信号放大器 4、零位、满量程调整 5、电压/电流转换 6、外接电源和输出
四、压力变送器的检定
(一)、变送器的接线方式
1、二线制接法
mA
Rf
1Ω
24V
压力入口
压力入口
检定变送器的接线
2、三线制接法
压力入口
检定变送器的接线
3、四线制接法
220V 220V 24V
压力入口
(二)、变送器供电
二线制和三线制均为24V直流供电。 四线制供电220V在内部变压整流稳压,或 24VDC输出直流电压(1~5)V。
(三)、变送器压力、电流对应关系
1、变送器在应用中含有一定的压力输出相对 应电流,它们的关系是: I=a+bP I:电流 b:斜率 a:零位电流 P:压力
(-2kPa)时=(-2kPa)×斜率+12 mA=16mA (-1kPa)时=(-1kPa)×斜率+12 mA=14mA 0kPa时=0kPa×2 mA+12 mA=12 mA 1kPa时=12 mA-(1kPa×斜率) =10 mA 2kPa时=12 mA-(2kPa×斜率) =8 mA 3kPa时=12 mA-(3kPa×斜率) =6 mA 4kPa时=12 mA-(4kPa×斜率) =4 mA
5、输出开路影响的检定:输入50%压力,断开输 出5min,然后接通,依次按检示值误差方法检定, 输出示值误差和回程误差是否合格。 6、输出交流分量的检定:在负载电阻上并以交流 mV表,输入加10%、50%、90%压力,观察交流 输出分量不大于(20~50)mV。 7、绝缘电阻的检定:将输出接线与外壳连接测绝 缘电阻≥20MΩ 8、绝缘强度(耐压):在输出接线与外壳上加 (500~1000)V/min不跳弧。 9、过压影响:120%压力加入,卸压后再重新检 示值。
六、检定压力变送器的仪器
1、标准器:变送器误差的1/4、 压力范围≥变送器压力范围 2、电流表:5位的数字电流表 3、负载电阻:250Ω电阻箱或电阻 4、电流:直流稳压电源24V
七、连接线路(照前面图所示)
把变送器如图所示安装在标准器上。
八、检定项目
1、外观:检查铭牌、检查压力范围、准确度等级、 编号、型号等。 2、密封性检查:加压15min观察压力下降不超过 上限的2%。 3、基本误差的检定:规程8—10页(正负压力、 差压力检定) 4、静压影响检定:差压才有,将高低压端连通, 加压观察示值。
九、数据处理
1、先算出各点正反行程的平均值,填入表 格。 2、求各测试点与标准值差值较大的一个填 入表格中。 3、求出各检定点的回程误差填入表格中。 4、在表格示值误差一栏选一最大值除以满 量程乘以100%,测试后 压力变送器的实际准确度= ΔPmax×100 %/量程= ΔPmax×100 %/16= %
(2)、在正负压力绝对值相等的情况下, 要求负压是下限输出4mA,正压是上限输 出20mA。 则斜率b= 16mA/正负压力绝对值之和 或全量程的一半即16/2=8mA再除以正压或 负压, 零压力为12mA(半量程8mA+零点电 流4mA=12mA)
例:正负分别为4kPa的差压变送器 (±4kPa)。