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差壓變送器初學(xué)者指南
來(lái)源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2018-12-18 08:55:04【小中大】
本文是一個(gè)簡(jiǎn)單而非正式的指南，其中的插圖旨在幫助初學(xué)者了解上海自動(dòng)化儀表有限公司差壓變送器的原理。
1.什么是壓力？
在區(qū)域上施加力時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力。這意味著我們可以通過(guò)增加力或減小面積來(lái)增加壓力。我們也傾向于考慮重量方面的力（如果重力是恒定的，這只是真的）。例如，由重力作用在1英寸×1英寸（1平方英寸）上的1磅重量產(chǎn)生的力將產(chǎn)生1磅/平方英寸的壓力，這通常寫(xiě)為1Psi（1磅/平方英寸）。如果相同的1lb僅向一半?yún)^(qū)域施加力，我們實(shí)際上會(huì)說(shuō)壓力等于2 Psi。在我們的日常工作中，我們可以將汽車輪胎泵送至26 Psi。
我們還會(huì)遇到天氣（或大氣壓力）的壓力。這可以被認(rèn)為是我們頭上大氣層的力量。隨著大氣壓力的變化，天氣也會(huì)變化。高壓通常表示晴天，而低壓則產(chǎn)生陰天。
如果我們回頭看一下我們的汽車輪胎，就會(huì)有兩個(gè)壓力作用在輪胎壁上。輪胎外側(cè)的氣壓壓力和輪胎上升時(shí)我們?cè)趬毫Ρ砩献x取的壓力。
2.有哪些不同類型的壓力測(cè)量？
使用上面的例子，我們可以說(shuō)明3種類型的壓力測(cè)量。
a）表壓 - （輪胎中的壓力）或（絕對(duì)壓力與大氣壓之間的差值）
b）絕對(duì)壓力 - （組合的大氣壓和輪胎壓力）
c）壓差 - （任意兩個(gè)測(cè)量壓力之間的差值）
但它們都是相互關(guān)聯(lián)的
a）壓力表參考大氣壓力測(cè)量（見(jiàn)Fg.3）。
測(cè)量大氣壓力與輪胎之間差異的壓力測(cè)量稱為表壓。為避免混淆，我們通常將“g”添加到測(cè)量單位，例如。每平方英寸磅（Psig）。
測(cè)量表壓的所有壓力表，傳感器，傳感器和變送器實(shí)際上測(cè)量了大氣壓力與待測(cè)壓力之間的差異，如圖3所示。
b）參考真空測(cè)量絕對(duì)壓力。
在一些應(yīng)用中，大氣壓的變化可能是重要的。在這種情況下，我們可以測(cè)量真空和輪胎之間的差異。這被稱為絕對(duì)壓力測(cè)量并且具有將大氣壓力加到輪胎壓力上的效果。如圖2所示
c）參考特定的參考?jí)毫Σ粶y(cè)量差壓（見(jiàn)圖4）。
與儀表或絕對(duì)壓力變送器不同，差壓變送器不會(huì)嘗試固定參考。重要的是，差異的增加可能是增加一個(gè)壓力或減少另一個(gè)壓力的結(jié)果。
如果P1變小或者如果P2變大，則會(huì)出現(xiàn)壓差的增加。以類似的方式，如果P1變大或者如果P2變小，則會(huì)發(fā)生壓差的降低。差壓測(cè)量不關(guān)心兩個(gè)壓力中的較低者是否處于真空，大氣壓或一些其他壓力。它只關(guān)心兩者之間的差異。如圖4所示
并非所有測(cè)量壓差的差壓變送器，儀表，傳感器和傳感器實(shí)際上都測(cè)量了兩個(gè)壓力之間的差異，如圖4所示。一些設(shè)備試圖測(cè)量?jī)蓚€(gè)表壓，然后在數(shù)學(xué)上計(jì)算差異。我們認(rèn)為這種方法存在缺陷，因?yàn)樗姆N壓力測(cè)量的不確定性。如果您想了解更多有關(guān)此主題的信息，請(qǐng)聯(lián)系我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
3.在哪里使用差壓（DP）測(cè)量？
差壓測(cè)量主要用于家庭和工業(yè)應(yīng)用。它通常是其他測(cè)量的基礎(chǔ)，如流量，液位，密度，粘度甚至溫度。最常見(jiàn)的是水平和流量。
DP流量測(cè)量（圖5）是差壓變送器最常見(jiàn)的應(yīng)用之一。通過(guò)在流體流過(guò)管道時(shí)測(cè)量流體壓力的差異，可以計(jì)算流速。
差壓流量計(jì)具有主要和次要元件。一般而言，主要元件設(shè)計(jì)成隨著流量增加而產(chǎn)生壓力差。有許多不同類型的主要元素，最常見(jiàn)的是孔板，文丘里管，流動(dòng)噴嘴和皮托管。
流量計(jì)的次要元件是差壓變送器。它旨在盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量主要元件產(chǎn)生的壓差。特別重要的是，差壓測(cè)量不受流體壓力，溫度或諸如環(huán)境溫度的其他性質(zhì)的變化的影響。
一個(gè)好的dp變送器將確保精確測(cè)量壓差，與其他變化參數(shù)無(wú)關(guān)，并可靠地傳輸信號(hào)以表示壓差。在dp流發(fā)射器的情況下，輸出信號(hào)還可以包括平方根提取。雖然這些日子通常在Dcs系統(tǒng)的流量計(jì)算機(jī)中進(jìn)行此功能。
來(lái)自和工業(yè)DP變送器的輸出信號(hào)可能是4-20mA，但它也可能包括數(shù)字通信，如HART，Profibusm現(xiàn)場(chǎng)總線，Modbus 485 RTU或許多其他通信協(xié)議之一。目的是提供用于傳輸?shù)竭h(yuǎn)程過(guò)程控制儀器的電信號(hào)。見(jiàn)圖-5。
現(xiàn)在我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了差壓是什么以及如何使用我們現(xiàn)在可以將注意力集中在差壓變送器本身上
4.什么是差壓變送器？
最常見(jiàn)和最有用的工業(yè)壓力測(cè)量?jī)x表是差壓變送器。該設(shè)備將檢測(cè)兩個(gè)端口之間的壓力差，并參考校準(zhǔn)的壓力范圍產(chǎn)生輸出信號(hào)。
工業(yè)差壓變送器由兩個(gè)外殼組成（見(jiàn)圖6）。壓力傳感元件安裝在下半部分，電子元件安裝在上半部分。它將有兩個(gè)標(biāo)記為“高”和“低”的壓力端口。高端口始終處于高壓狀態(tài)，低端口始終處于低壓狀態(tài)，這不是強(qiáng)制性的。該標(biāo)記與端口對(duì)輸出信號(hào)的影響有關(guān)。這一點(diǎn)在圖7中闡明（請(qǐng)參見(jiàn)圖7）。
在這個(gè)階段，我們將嘗試解釋變送器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
5.差壓變送器結(jié)構(gòu)：
差壓變送器有三個(gè)功能部件。
1）直接壓力傳感元件（位于下殼體內(nèi)）。
大多數(shù)工業(yè)DP變送器都配有隔膜作為壓力傳感元件。該隔膜是一種機(jī)械裝置。它位于兩個(gè)壓力入口之間。隔膜將通過(guò)施加的壓力偏轉(zhuǎn)。
這在圖7中闡明。該偏轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這通常由傳感器完成。常用的傳感器是（a）應(yīng)變計(jì)（b）差動(dòng)電容（c）振弦。傳感器輸出與施加的壓力成比例。
2）電子單元：傳感器在下腔室產(chǎn)生的電信號(hào)僅在毫伏范圍內(nèi)。
該信號(hào)將被放大到0-5V或0-10V范圍，或者被轉(zhuǎn)換為4-20mA，以便向前傳輸?shù)竭h(yuǎn)程儀器。該上殼體是DP發(fā)射器的發(fā)射器部分，其容納電子單元。有關(guān)進(jìn)一步說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)圖7。
3）2線4-20mA電流發(fā)送器：
產(chǎn)生直流輸出電流，該電流與差壓變送器的壓力范圍成正比。較低范圍為4mA，上限為20mA。該受控電流輸出不受負(fù)載阻抗變化和電源電壓波動(dòng)的影響。該4-20mA輸出與BRAIN或HART FSK協(xié)議的數(shù)字通信疊加。
6.差壓變送器的工業(yè)應(yīng)用：
差壓變送器有無(wú)限的工業(yè)應(yīng)用。
陸上，海上和海底應(yīng)用中的石油和天然氣流量計(jì)量。
水和污水處理廠。它主要用于監(jiān)控這些工廠的過(guò)濾器。
它用于監(jiān)控噴水滅火系統(tǒng)。
用于蒸汽或熱水的加熱系統(tǒng)的遙感。
可以監(jiān)控閥門上的壓降。
泵控制監(jiān)控。
如需了解更多產(chǎn)品詳細(xì)信息，可咨詢上海自動(dòng)化儀表有限公司分廠導(dǎo)航里的上海自動(dòng)化儀表四廠欄目頻道。
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