儀器儀表(biao)介紹:如何(he)選用各類(lei)變送器
傳(chuan)感器和變(bian)送器 在儀(yi)器、儀表和(he)工業自動(dong)化領域中(zhong)起着舉足(zu)輕重的作(zuo)用。與傳感(gan)器不同,變(bian)送器除了(le)能将非電(dian)量轉換成(cheng)🈚可測量的(de)💋電量外,一(yi)般還具有(you)一定的放(fang)大作用。本(ben)文🚶簡單地(di)介紹了各(ge)類變送器(qi)的特點,以(yi)供使用者(zhe)選用。
一、壓(ya)力變送器(qi)
壓力變送(song)器 也稱差(cha)變送器,主(zhu)要由測壓(ya)元件傳感(gan)器、模塊電(dian)路、顯示表(biao)🐆頭、表殼和(he)過程連接(jie)件等組成(cheng)。它能将接(jie)收🧡的氣體(ti)、液體等壓(ya)力信号轉(zhuan)變成标準(zhun)的電流電(dian)壓信号,以(yi)供給指示(shi)報警儀、記(ji)錄🔴儀、調節(jie)🧑🏾🤝🧑🏼器等二次(ci)儀表進行(hang)測量、指示(shi)和過程調(diao)節。
壓力變(bian)送器的測(ce)量原理圖(tu)如圖3所示(shi)。其測量原(yuan)理是👣:流程(cheng)壓力和參(can)考壓力分(fen)别作用于(yu)集成矽壓(ya)力敏感元(yuan)件的兩端(duan),其差壓使(shi)矽片變形(xing)(位移很小(xiao),僅μm級),以使(shi)矽片上用(yong)半導體技(ji)術❗制成的(de)全動态惠(hui)斯登電橋(qiao)在⛱️外部電(dian)流源驅動(dong)下輸出正(zheng)比于壓力(li)的mV級電壓(ya)信号。由于(yu)矽材料的(de)強性極佳(jia),所以輸出(chu)信号的線(xian)性度及變(bian)差指标均(jun)很高。工作(zuo)時,壓力變(bian)送器将被(bei)測物理量(liang)轉換成🔅mV級(ji)的電壓信(xin)号,并送往(wang)放大🌈倍數(shu)很高而又(you)可以互相(xiang)抵消溫度(du)漂🐕移的差(cha)動式放大(da)器。放大後(hou)的信号經(jing)電壓電流(liu)轉換變換(huan)成🔴相應的(de)電流信号(hao),再經過非(fei)線性校正(zheng),最🙇🏻後産生(sheng)與🙇🏻輸入壓(ya)力成線性(xing)對應關✏️系(xi)的标準電(dian)流電壓信(xin)号。
壓力變(bian)送器根據(ju)測壓範圍(wei)可分成一(yi)般壓力變(bian)送器💘(0.001MPa~20MP3)和 微(wei)差壓變送(song)器 (0~30kPa)兩種。
二(er)、一體化溫(wen)度變送器(qi)
一體化溫(wen)度變送器(qi) 一般由測(ce)溫探頭(熱(re)電偶或熱(re)電阻傳感(gan)器)和兩線(xian)👈制固體電(dian)子單元組(zu)成。采用固(gu)體模塊形(xing)式将測溫(wen)探頭🤩直接(jie)安裝在接(jie)線盒内,從(cong)而形成一(yi)體化的變(bian)送器。一🌈體(ti)化溫度變(bian)送器一般(ban)分爲熱電(dian)阻和熱電(dian)⛷️偶型兩種(zhong)📐類型。
熱電(dian)阻 溫度變(bian)送器是由(you)基準單元(yuan)、R/V轉換單元(yuan)、線性電路(lu)、反接保護(hu)、限流🧑🏾🤝🧑🏼保護(hu)、V/I轉換單元(yuan)等組成。測(ce)溫熱電阻(zu)信号轉換(huan)放大後,再(zai)由線性🛀電(dian)路對溫度(du)與電阻的(de)非線性關(guan)系進行補(bu)償,經V/I轉換(huan)電路後輸(shu)出一個與(yu)被測溫度(du)成線性關(guan)系的4~20mA的恒(heng)流信号。
熱(re)電偶 溫度(du)變送器一(yi)般由基準(zhun)源、冷端補(bu)償、放大單(dan)元、線性化(hua)🈚處理💰、V/I轉換(huan)、斷偶處理(li)、反接保護(hu)、限流保護(hu)等電路單(dan)✔️元組⛷️成。它(ta)是将熱電(dian)偶産生的(de)熱電勢經(jing)冷端補償(chang)放大後,再(zai)帽由線👅性(xing)電路消除(chu)熱電勢與(yu)溫度♈的非(fei)線性誤差(cha),最後放大(da)轉換爲4~20mA電(dian)流輸出信(xin)号。爲⛹🏻♀️防止(zhi)熱電偶測(ce)量中由于(yu)♻️電偶斷絲(si)而使控溫(wen)失效💛造成(cheng)事故,變🤟送(song)🔞器中還設(she)有斷電保(bao)護電路。當(dang)熱電偶斷(duan)絲或接解(jie)不良時,變(bian)送器會輸(shu)出最大值(zhi)(28mA)以使儀表(biao)切斷電源(yuan)。
一體化溫(wen)度變送器(qi)具有結構(gou)簡單、節省(sheng)引線、輸出(chu)信号☀️大、抗(kang)幹擾能力(li)強、線性好(hao)、顯示儀表(biao)簡單、固體(ti)😄模塊🌈抗震(zhen)㊙️防潮、有反(fan)接保護和(he)限流保護(hu)、工作可靠(kao)等優點。
一(yi)體化溫度(du)變送器的(de)輸出爲統(tong)一的4~20mA信号(hao);可與微機(ji)系統或其(qi)它常規儀(yi)表匹配使(shi)用。也可用(yong)戶要求👉做(zuo)成防爆型(xing)或防火型(xing)測量儀表(biao)。
三、 液位變(bian)送器
1、浮球(qiu)式液位變(bian)送器
浮球(qiu)式液位變(bian)送器 由磁(ci)性浮球、測(ce)量導管、信(xin)号單元、電(dian)子單元、接(jie)線盒及安(an)裝件組成(cheng)。
一般磁性(xing)浮球的比(bi)重小于0.5,可(ke)漂于液面(mian)之上并沿(yan)測💁量導管(guan)上下移動(dong)。導管内裝(zhuang)有測量元(yuan)件,它可以(yi)在外磁作(zuo)用下将被(bei)測液位信(xin)号轉換成(cheng)正比于液(ye)位變化的(de)電阻信号(hao),并将電子(zi)㊙️單元轉🔆換(huan)成4~20mA或其它(ta)标準信号(hao)輸出。該變(bian)送器爲模(mo)塊電路,具(ju)有耐酸、防(fang)😄潮、防震、防(fang)腐蝕等優(you)點,電🌐路内(nei)部含有恒(heng)流反饋電(dian)💃🏻路和内保(bao)護電路,可(ke)使輸出最(zui)大電流不(bu)超過28mA,因而(er)能夠可靠(kao)地保護電(dian)源并使二(er)次儀表不(bu)被損壞。
2、浮(fu)簡式液位(wei)變送器
浮(fu)筒式液位(wei)變送器是(shi)将磁性浮(fu)球改爲浮(fu)筒,它是根(gen)據阿基🐆米(mi)德浮力原(yuan)理設計的(de)。浮筒式液(ye)位變送🙇♀️器(qi)是利用微(wei)小的金屬(shu)膜應變傳(chuan)感技術來(lai)測量液👄體(ti)的液位、界(jie)位或密度(du)的。它在工(gong)作時可以(yi)通過現🏃🏻場(chang)按鍵來🙇🏻進(jin)行常規的(de)設定操🆚作(zuo)
3、靜壓或液(ye)位變送器(qi)
該變送器(qi)利用液體(ti)靜壓力的(de)測量原理(li)工作。它一(yi)般選用矽(xi)壓力測壓(ya)傳感器将(jiang)測量到的(de)壓力轉換(huan)⭐成電信号(hao)💘,再經🧑🏽🤝🧑🏻放大(da)電路放大(da)和補償電(dian)路補償,最(zui)後以4~20mA或0~10mA電(dian)流方式輸(shu)出。
四、 電容(rong)式物位變(bian)送器
電容(rong)式物位變(bian)送器 适用(yong)于工業企(qi)業在生産(chan)過程中進(jin)行測量和(he)控制生産(chan)🥵過程,主要(yao)用作類導(dao)電與非導(dao)電介質的(de)液體液位(wei)或粉粒狀(zhuang)固體料位(wei)的遠距離(li)連續測量(liang)和指示。
電(dian)容式液位(wei)變送器由(you)電容式傳(chuan)感器與電(dian)子模塊電(dian)路‼️組成,它(ta)🥰以兩線制(zhi)4~20mA恒定電流(liu)輸出爲基(ji)型,經過轉(zhuan)換,可以用(yong)三線或四(si)線方式輸(shu)出,輸出信(xin)号形成爲(wei)1~5V、0~5V、0~10mA等标準信(xin)号。電容傳(chuan)感器由✊絕(jue)緣電極和(he)裝有測量(liang)介質的圓(yuan)柱形金屬(shu)容器組成(cheng)。當料位上(shang)升時,因🐆非(fei)導電物料(liao)的介電常(chang)數😍明顯小(xiao)于空🧑🏽🤝🧑🏻氣的(de)介電常⭕數(shu),所以電容(rong)🤩量随着物(wu)料高度🛀的(de)變化而變(bian)化。變送器(qi)的模塊電(dian)路由基準(zhun)源、脈寬調(diao)制、轉換、恒(heng)流放大、反(fan)饋和限流(liu)等單元組(zu)成。采用脈(mo)寬調特原(yuan)理進行⭐測(ce)量的優點(dian)是頻率較(jiao)低,對周💜圍(wei)元射頻幹(gan)擾、穩定💜性(xing)好、線性好(hao)、無明顯溫(wen)度漂移等(deng)。
五、超聲波(bo)變送器
超(chao)聲波變送(song)器 分爲一(yi)般超聲波(bo)變送器(無(wu)表頭)和一(yi)體化超聲(sheng)波變送⭐器(qi)兩👈類,一體(ti)化超聲波(bo)變送器較(jiao)爲常用。
一(yi)體化超聲(sheng)波變更新(xin)器由表頭(tou)(如LCD顯示器(qi))和探頭🈲兩(liang)部分組🏒成(cheng),這種直接(jie)輸出4~20mA信号(hao)的變送器(qi)是将小型(xing)化的敏⭐感(gan)元件(探頭(tou))和電子電(dian)路組裝在(zai)一起,從而(er)使體🏃積更(geng)小、重量更(geng)輕、價格更(geng)便宜。超聲(sheng)波變送器(qi)可用于🌈液(ye)位。物位的(de)測量和💰開(kai)渠、明渠等(deng)流量測量(liang),并可用于(yu)測量距離(li)。
六、銻電極(ji)酸度變送(song)器
銻電極(ji)酸度變送(song)器是集PH檢(jian)測、自動清(qing)洗、電信号(hao)轉🔞換爲一(yi)♊體的㊙️工業(ye)在線分析(xi)儀表,它是(shi)由銻電極(ji)與參考💋電(dian)極組成的(de)PH值🈚測量系(xi)統。在被測(ce)酸性溶液(ye)中,由于銻(ti)電極表面(mian)會生🍓成三(san)氧化二銻(ti)氧化層,這(zhe)樣在金屬(shu)銻面與三(san)氧化二銻(ti)之間會形(xing)成電位差(cha)。該電位差(cha)的大小取(qu)決于三所(suo)氧化二銻(ti)的濃度,該(gai)濃度與被(bei)測酸性溶(rong)液中氫離(li)子的适度(du)相對應。如(ru)果把銻、三(san)氧化二銻(ti)和水溶液(ye)的适度都(dou)當作1,其電(dian)極🛀🏻電位就(jiu)可用能斯(si)特🙇🏻公式計(ji)算出來。
銻(ti)電極酸度(du)變送器中(zhong)的固體模(mo)塊電路由(you)兩大部分(fen)組成。爲了(le)現場作用(yong)的安全起(qi)見,電源部(bu)分采用交(jiao)流24V爲二次(ci)儀表供電(dian)。這一電源(yuan)除爲清洗(xi)電機提🤞供(gong)驅動電源(yuan)外🏃🏻♂️,還應通(tong)過電流轉(zhuan)換單元轉(zhuan)換成相應(ying)的直流電(dian)壓,以供變(bian)送電路使(shi)用。第二部(bu)分是測👅量(liang)變送器電(dian)路,它把來(lai)自🌈傳感器(qi)的基準信(xin)号和PH酸👈度(du)信号經放(fang)☀️大後送給(gei)斜率調整(zheng)和定位調(diao)整電路,以(yi)使信号内(nei)阻降低并(bing)可調節。将(jiang)放大後的(de)PH信号與溫(wen)🔱度被償
信(xin)号進行叠(die)加後再差(cha)進轉換電(dian)路,最後輸(shu)出與PH值相(xiang)🛀🏻對應的4~20mA恒(heng)流電流信(xin)号給二次(ci)儀表以完(wan)成顯示并(bing)控制PH值。
七(qi)、酸、堿、鹽濃(nong)度變送器(qi)
酸、堿、鹽濃(nong)度變送器(qi)通過測量(liang)溶液電導(dao)值來确定(ding)濃❄️度🧡。它可(ke)🌈以在線連(lian)續檢測工(gong)業過程中(zhong)酸、堿、鹽在(zai)水溶液中(zhong)的濃度含(han)量。這種變(bian)送器主要(yao)應用于鍋(guo)爐給水處(chu)理、化工溶(rong)液的配制(zhi)以及環保(bao)等工業生(sheng)産過程。
酸(suan)、堿、鹽濃度(du)變送器的(de)工作原理(li)是:在一定(ding)的範圍内(nei)💁,酸堿溶液(ye)的濃度與(yu)其電導率(lü)的大小成(cheng)比例。因而(er),隻要測⭐出(chu)溶液電🚶♀️導(dao)率📱的大小(xiao)變可得知(zhi)酸堿濃度(du)的高低。當(dang)被測溶液(ye)流入專用(yong)電導池時(shi),如果忽略(lue)電極極🌈化(hua)和分布🛀電(dian)容,則可以(yi)等效爲🧑🏾🤝🧑🏼一(yi)個純電阻(zu)。在有恒壓(ya)交變電流(liu)流過時,其(qi)輸出⭐電流(liu)與電導率(lü)成線性關(guan)系💋,而電導(dao)率又與溶(rong)液中酸、堿(jian)濃度成比(bi)例關系。因(yin)此隻要測(ce)出溶液電(dian)流,便可算(suan)出酸、堿、鹽(yan)的濃度。
酸(suan)、堿、鹽濃度(du)變送器主(zhu)要由電導(dao)池、電子模(mo)塊、顯示表(biao)頭和殼體(ti)組成。電子(zi)模塊電路(lu)則由激勵(li)電源、電導(dao)池♉、電導放(fang)大㊙️器、相敏(min)整✂️流器、解(jie)調器、溫度(du)補償、過載(zai)保護和電(dian)流轉換等(deng)單元組成(cheng)。
八、電導變(bian)送器
它是(shi)通過測量(liang)溶液的電(dian)導值來間(jian)接測量離(li)子濃度🐪的(de)流程儀表(biao)(一體化變(bian)送器),可在(zai)線連續檢(jian)測工☂️業過(guo)程中水溶(rong)液的☂️電導(dao)率。
由于電(dian)解質溶液(ye)與金屬導(dao)體一樣的(de)電的良導(dao)體,因☀️此電(dian)流流過電(dian)解質溶液(ye)時必有電(dian)阻作用,且(qie)符合歐姆(mu)定律。但液(ye)體的電🌈阻(zu)溫度特性(xing)與金屬導(dao)體👄相反,具(ju)有負向溫(wen)度特性。爲(wei)區别于金(jin)💜屬導體,電(dian)解質溶液(ye)的導電能(neng)力用電導(dao)(電💜阻的倒(dao)數)或電導(dao)率💛(電阻率(lü)的倒數)來(lai)表示。當兩(liang)個互相絕(jue)緣的電極(ji)組🔱成電導(dao)池時,若在(zai)其中間放(fang)置待測溶(rong)液,并通以(yi)恒壓交變(bian)電流,就形(xing)成了電流(liu)回路。如果(guo)将電壓大(da)小和電極(ji)尺寸固定(ding),則🔴回路電(dian)流與電導(dao)率就存在(zai)一定的函(han)數關系。這(zhe)樣,測了待(dai)測溶液中(zhong)流過的電(dian)流🚩,就能測(ce)出待測溶(rong)液的電導(dao)率。
電導變(bian)送器的結(jie)構和電路(lu)與酸、堿、鹽(yan)濃度變送(song)器🤟相同。
九(jiu)、智能變送(song)器
智能式(shi)變送器 是(shi)由傳感器(qi)和微處理(li)器(微機)相(xiang)結構而成(cheng)的。它充🔴分(fen)利用了微(wei)處理器的(de)運算和存(cun)儲能力,可(ke)對傳感器(qi)的數據進(jin)行處理,包(bao)括對測量(liang)信号的調(diao)理(如濾波(bo)、放大、A/D轉換(huan)等)、數據顯(xian)示、自動🌐校(xiao)正和自動(dong)補償等
微(wei)處理器是(shi)智能式變(bian)送器的核(he)心。它不但(dan)可以對測(ce)😍量💘數據🔞進(jin)🛀行計算、存(cun)儲和數據(ju)處理,還可(ke)以通過反(fan)饋回路對(dui)傳感器進(jin)行調節,以(yi)使采集數(shu)據達到最(zui)佳。由于微(wei)處理器具(ju)有各種軟(ruan)件和❗硬件(jian)功能,因而(er)它可以完(wan)成傳統變(bian)送器難以(yi)完成的任(ren)務。所以智(zhi)能式變送(song)器降低了(le)傳感器的(de)制造難度(du),并在很大(da)程主上提(ti)高了傳感(gan)器的性能(neng)。另外,智能(neng)式變送器(qi)還具有以(yi)下特💃點:
1.具(ju)有自動補(bu)償能力,可(ke)通過軟件(jian)對傳感器(qi)的非線性(xing)、溫🈲漂🥰、時漂(piao)等進行自(zi)動補償。
可(ke)自診斷,通(tong)電後可對(dui)傳感器進(jin)行自檢,以(yi)檢查傳感(gan)器♉各部分(fen)是否正常(chang),并作出判(pan)斷。
數據處(chu)理方便準(zhun)确,可根據(ju)内部程序(xu)自動處理(li)數😘據,如進(jin)🏃🏻♂️行🌈統計處(chu)理、去除異(yi)常數值等(deng)。
2.具有雙向(xiang)通信功能(neng)。微處理器(qi)不但可以(yi)接收和處(chu)理傳感器(qi)數據,還可(ke)将信息反(fan)饋至傳感(gan)器,從而對(dui)測量過程(cheng)進行調節(jie)和控♉制。
可(ke)進行信息(xi)存儲和記(ji)憶,能存儲(chu)傳感器的(de)特征數⛱️據(ju)、組态信👄息(xi)✌️和補償特(te)性等。
3.具有(you)數字量接(jie)口輸出功(gong)能,可将輸(shu)出的數字(zi)信号方便(bian)地和計算(suan)機或現場(chang)總線等連(lian)接。
傳(chuan)感器和變(bian)送器 在儀(yi)器、儀表和(he)工業自動(dong)化領域中(zhong)起着舉足(zu)輕重的作(zuo)用。與傳感(gan)器不同,變(bian)送器除了(le)能将非電(dian)量轉換成(cheng)🈚可測量的(de)💋電量外,一(yi)般還具有(you)一定的放(fang)大作用。本(ben)文🚶簡單地(di)介紹了各(ge)類變送器(qi)的特點,以(yi)供使用者(zhe)選用。
一、壓(ya)力變送器(qi)
壓力變送(song)器 也稱差(cha)變送器,主(zhu)要由測壓(ya)元件傳感(gan)器、模塊電(dian)路、顯示表(biao)🐆頭、表殼和(he)過程連接(jie)件等組成(cheng)。它能将接(jie)收🧡的氣體(ti)、液體等壓(ya)力信号轉(zhuan)變成标準(zhun)的電流電(dian)壓信号,以(yi)供給指示(shi)報警儀、記(ji)錄🔴儀、調節(jie)🧑🏾🤝🧑🏼器等二次(ci)儀表進行(hang)測量、指示(shi)和過程調(diao)節。
壓力變(bian)送器的測(ce)量原理圖(tu)如圖3所示(shi)。其測量原(yuan)理是👣:流程(cheng)壓力和參(can)考壓力分(fen)别作用于(yu)集成矽壓(ya)力敏感元(yuan)件的兩端(duan),其差壓使(shi)矽片變形(xing)(位移很小(xiao),僅μm級),以使(shi)矽片上用(yong)半導體技(ji)術❗制成的(de)全動态惠(hui)斯登電橋(qiao)在⛱️外部電(dian)流源驅動(dong)下輸出正(zheng)比于壓力(li)的mV級電壓(ya)信号。由于(yu)矽材料的(de)強性極佳(jia),所以輸出(chu)信号的線(xian)性度及變(bian)差指标均(jun)很高。工作(zuo)時,壓力變(bian)送器将被(bei)測物理量(liang)轉換成🔅mV級(ji)的電壓信(xin)号,并送往(wang)放大🌈倍數(shu)很高而又(you)可以互相(xiang)抵消溫度(du)漂🐕移的差(cha)動式放大(da)器。放大後(hou)的信号經(jing)電壓電流(liu)轉換變換(huan)成🔴相應的(de)電流信号(hao),再經過非(fei)線性校正(zheng),最🙇🏻後産生(sheng)與🙇🏻輸入壓(ya)力成線性(xing)對應關✏️系(xi)的标準電(dian)流電壓信(xin)号。
壓力變(bian)送器根據(ju)測壓範圍(wei)可分成一(yi)般壓力變(bian)送器💘(0.001MPa~20MP3)和 微(wei)差壓變送(song)器 (0~30kPa)兩種。
二(er)、一體化溫(wen)度變送器(qi)
一體化溫(wen)度變送器(qi) 一般由測(ce)溫探頭(熱(re)電偶或熱(re)電阻傳感(gan)器)和兩線(xian)👈制固體電(dian)子單元組(zu)成。采用固(gu)體模塊形(xing)式将測溫(wen)探頭🤩直接(jie)安裝在接(jie)線盒内,從(cong)而形成一(yi)體化的變(bian)送器。一🌈體(ti)化溫度變(bian)送器一般(ban)分爲熱電(dian)阻和熱電(dian)⛷️偶型兩種(zhong)📐類型。
熱電(dian)阻 溫度變(bian)送器是由(you)基準單元(yuan)、R/V轉換單元(yuan)、線性電路(lu)、反接保護(hu)、限流🧑🏾🤝🧑🏼保護(hu)、V/I轉換單元(yuan)等組成。測(ce)溫熱電阻(zu)信号轉換(huan)放大後,再(zai)由線性🛀電(dian)路對溫度(du)與電阻的(de)非線性關(guan)系進行補(bu)償,經V/I轉換(huan)電路後輸(shu)出一個與(yu)被測溫度(du)成線性關(guan)系的4~20mA的恒(heng)流信号。
熱(re)電偶 溫度(du)變送器一(yi)般由基準(zhun)源、冷端補(bu)償、放大單(dan)元、線性化(hua)🈚處理💰、V/I轉換(huan)、斷偶處理(li)、反接保護(hu)、限流保護(hu)等電路單(dan)✔️元組⛷️成。它(ta)是将熱電(dian)偶産生的(de)熱電勢經(jing)冷端補償(chang)放大後,再(zai)帽由線👅性(xing)電路消除(chu)熱電勢與(yu)溫度♈的非(fei)線性誤差(cha),最後放大(da)轉換爲4~20mA電(dian)流輸出信(xin)号。爲⛹🏻♀️防止(zhi)熱電偶測(ce)量中由于(yu)♻️電偶斷絲(si)而使控溫(wen)失效💛造成(cheng)事故,變🤟送(song)🔞器中還設(she)有斷電保(bao)護電路。當(dang)熱電偶斷(duan)絲或接解(jie)不良時,變(bian)送器會輸(shu)出最大值(zhi)(28mA)以使儀表(biao)切斷電源(yuan)。
一體化溫(wen)度變送器(qi)具有結構(gou)簡單、節省(sheng)引線、輸出(chu)信号☀️大、抗(kang)幹擾能力(li)強、線性好(hao)、顯示儀表(biao)簡單、固體(ti)😄模塊🌈抗震(zhen)㊙️防潮、有反(fan)接保護和(he)限流保護(hu)、工作可靠(kao)等優點。
一(yi)體化溫度(du)變送器的(de)輸出爲統(tong)一的4~20mA信号(hao);可與微機(ji)系統或其(qi)它常規儀(yi)表匹配使(shi)用。也可用(yong)戶要求👉做(zuo)成防爆型(xing)或防火型(xing)測量儀表(biao)。
三、 液位變(bian)送器
1、浮球(qiu)式液位變(bian)送器
浮球(qiu)式液位變(bian)送器 由磁(ci)性浮球、測(ce)量導管、信(xin)号單元、電(dian)子單元、接(jie)線盒及安(an)裝件組成(cheng)。
一般磁性(xing)浮球的比(bi)重小于0.5,可(ke)漂于液面(mian)之上并沿(yan)測💁量導管(guan)上下移動(dong)。導管内裝(zhuang)有測量元(yuan)件,它可以(yi)在外磁作(zuo)用下将被(bei)測液位信(xin)号轉換成(cheng)正比于液(ye)位變化的(de)電阻信号(hao),并将電子(zi)㊙️單元轉🔆換(huan)成4~20mA或其它(ta)标準信号(hao)輸出。該變(bian)送器爲模(mo)塊電路,具(ju)有耐酸、防(fang)😄潮、防震、防(fang)腐蝕等優(you)點,電🌐路内(nei)部含有恒(heng)流反饋電(dian)💃🏻路和内保(bao)護電路,可(ke)使輸出最(zui)大電流不(bu)超過28mA,因而(er)能夠可靠(kao)地保護電(dian)源并使二(er)次儀表不(bu)被損壞。
2、浮(fu)簡式液位(wei)變送器
浮(fu)筒式液位(wei)變送器是(shi)将磁性浮(fu)球改爲浮(fu)筒,它是根(gen)據阿基🐆米(mi)德浮力原(yuan)理設計的(de)。浮筒式液(ye)位變送🙇♀️器(qi)是利用微(wei)小的金屬(shu)膜應變傳(chuan)感技術來(lai)測量液👄體(ti)的液位、界(jie)位或密度(du)的。它在工(gong)作時可以(yi)通過現🏃🏻場(chang)按鍵來🙇🏻進(jin)行常規的(de)設定操🆚作(zuo)
3、靜壓或液(ye)位變送器(qi)
該變送器(qi)利用液體(ti)靜壓力的(de)測量原理(li)工作。它一(yi)般選用矽(xi)壓力測壓(ya)傳感器将(jiang)測量到的(de)壓力轉換(huan)⭐成電信号(hao)💘,再經🧑🏽🤝🧑🏻放大(da)電路放大(da)和補償電(dian)路補償,最(zui)後以4~20mA或0~10mA電(dian)流方式輸(shu)出。
四、 電容(rong)式物位變(bian)送器
電容(rong)式物位變(bian)送器 适用(yong)于工業企(qi)業在生産(chan)過程中進(jin)行測量和(he)控制生産(chan)🥵過程,主要(yao)用作類導(dao)電與非導(dao)電介質的(de)液體液位(wei)或粉粒狀(zhuang)固體料位(wei)的遠距離(li)連續測量(liang)和指示。
電(dian)容式液位(wei)變送器由(you)電容式傳(chuan)感器與電(dian)子模塊電(dian)路‼️組成,它(ta)🥰以兩線制(zhi)4~20mA恒定電流(liu)輸出爲基(ji)型,經過轉(zhuan)換,可以用(yong)三線或四(si)線方式輸(shu)出,輸出信(xin)号形成爲(wei)1~5V、0~5V、0~10mA等标準信(xin)号。電容傳(chuan)感器由✊絕(jue)緣電極和(he)裝有測量(liang)介質的圓(yuan)柱形金屬(shu)容器組成(cheng)。當料位上(shang)升時,因🐆非(fei)導電物料(liao)的介電常(chang)數😍明顯小(xiao)于空🧑🏽🤝🧑🏻氣的(de)介電常⭕數(shu),所以電容(rong)🤩量随着物(wu)料高度🛀的(de)變化而變(bian)化。變送器(qi)的模塊電(dian)路由基準(zhun)源、脈寬調(diao)制、轉換、恒(heng)流放大、反(fan)饋和限流(liu)等單元組(zu)成。采用脈(mo)寬調特原(yuan)理進行⭐測(ce)量的優點(dian)是頻率較(jiao)低,對周💜圍(wei)元射頻幹(gan)擾、穩定💜性(xing)好、線性好(hao)、無明顯溫(wen)度漂移等(deng)。
五、超聲波(bo)變送器
超(chao)聲波變送(song)器 分爲一(yi)般超聲波(bo)變送器(無(wu)表頭)和一(yi)體化超聲(sheng)波變送⭐器(qi)兩👈類,一體(ti)化超聲波(bo)變送器較(jiao)爲常用。
一(yi)體化超聲(sheng)波變更新(xin)器由表頭(tou)(如LCD顯示器(qi))和探頭🈲兩(liang)部分組🏒成(cheng),這種直接(jie)輸出4~20mA信号(hao)的變送器(qi)是将小型(xing)化的敏⭐感(gan)元件(探頭(tou))和電子電(dian)路組裝在(zai)一起,從而(er)使體🏃積更(geng)小、重量更(geng)輕、價格更(geng)便宜。超聲(sheng)波變送器(qi)可用于🌈液(ye)位。物位的(de)測量和💰開(kai)渠、明渠等(deng)流量測量(liang),并可用于(yu)測量距離(li)。
六、銻電極(ji)酸度變送(song)器
銻電極(ji)酸度變送(song)器是集PH檢(jian)測、自動清(qing)洗、電信号(hao)轉🔞換爲一(yi)♊體的㊙️工業(ye)在線分析(xi)儀表,它是(shi)由銻電極(ji)與參考💋電(dian)極組成的(de)PH值🈚測量系(xi)統。在被測(ce)酸性溶液(ye)中,由于銻(ti)電極表面(mian)會生🍓成三(san)氧化二銻(ti)氧化層,這(zhe)樣在金屬(shu)銻面與三(san)氧化二銻(ti)之間會形(xing)成電位差(cha)。該電位差(cha)的大小取(qu)決于三所(suo)氧化二銻(ti)的濃度,該(gai)濃度與被(bei)測酸性溶(rong)液中氫離(li)子的适度(du)相對應。如(ru)果把銻、三(san)氧化二銻(ti)和水溶液(ye)的适度都(dou)當作1,其電(dian)極🛀🏻電位就(jiu)可用能斯(si)特🙇🏻公式計(ji)算出來。
銻(ti)電極酸度(du)變送器中(zhong)的固體模(mo)塊電路由(you)兩大部分(fen)組成。爲了(le)現場作用(yong)的安全起(qi)見,電源部(bu)分采用交(jiao)流24V爲二次(ci)儀表供電(dian)。這一電源(yuan)除爲清洗(xi)電機提🤞供(gong)驅動電源(yuan)外🏃🏻♂️,還應通(tong)過電流轉(zhuan)換單元轉(zhuan)換成相應(ying)的直流電(dian)壓,以供變(bian)送電路使(shi)用。第二部(bu)分是測👅量(liang)變送器電(dian)路,它把來(lai)自🌈傳感器(qi)的基準信(xin)号和PH酸👈度(du)信号經放(fang)☀️大後送給(gei)斜率調整(zheng)和定位調(diao)整電路,以(yi)使信号内(nei)阻降低并(bing)可調節。将(jiang)放大後的(de)PH信号與溫(wen)🔱度被償
信(xin)号進行叠(die)加後再差(cha)進轉換電(dian)路,最後輸(shu)出與PH值相(xiang)🛀🏻對應的4~20mA恒(heng)流電流信(xin)号給二次(ci)儀表以完(wan)成顯示并(bing)控制PH值。
七(qi)、酸、堿、鹽濃(nong)度變送器(qi)
酸、堿、鹽濃(nong)度變送器(qi)通過測量(liang)溶液電導(dao)值來确定(ding)濃❄️度🧡。它可(ke)🌈以在線連(lian)續檢測工(gong)業過程中(zhong)酸、堿、鹽在(zai)水溶液中(zhong)的濃度含(han)量。這種變(bian)送器主要(yao)應用于鍋(guo)爐給水處(chu)理、化工溶(rong)液的配制(zhi)以及環保(bao)等工業生(sheng)産過程。
酸(suan)、堿、鹽濃度(du)變送器的(de)工作原理(li)是:在一定(ding)的範圍内(nei)💁,酸堿溶液(ye)的濃度與(yu)其電導率(lü)的大小成(cheng)比例。因而(er),隻要測⭐出(chu)溶液電🚶♀️導(dao)率📱的大小(xiao)變可得知(zhi)酸堿濃度(du)的高低。當(dang)被測溶液(ye)流入專用(yong)電導池時(shi),如果忽略(lue)電極極🌈化(hua)和分布🛀電(dian)容,則可以(yi)等效爲🧑🏾🤝🧑🏼一(yi)個純電阻(zu)。在有恒壓(ya)交變電流(liu)流過時,其(qi)輸出⭐電流(liu)與電導率(lü)成線性關(guan)系💋,而電導(dao)率又與溶(rong)液中酸、堿(jian)濃度成比(bi)例關系。因(yin)此隻要測(ce)出溶液電(dian)流,便可算(suan)出酸、堿、鹽(yan)的濃度。
酸(suan)、堿、鹽濃度(du)變送器主(zhu)要由電導(dao)池、電子模(mo)塊、顯示表(biao)頭和殼體(ti)組成。電子(zi)模塊電路(lu)則由激勵(li)電源、電導(dao)池♉、電導放(fang)大㊙️器、相敏(min)整✂️流器、解(jie)調器、溫度(du)補償、過載(zai)保護和電(dian)流轉換等(deng)單元組成(cheng)。
八、電導變(bian)送器
它是(shi)通過測量(liang)溶液的電(dian)導值來間(jian)接測量離(li)子濃度🐪的(de)流程儀表(biao)(一體化變(bian)送器),可在(zai)線連續檢(jian)測工☂️業過(guo)程中水溶(rong)液的☂️電導(dao)率。
由于電(dian)解質溶液(ye)與金屬導(dao)體一樣的(de)電的良導(dao)體,因☀️此電(dian)流流過電(dian)解質溶液(ye)時必有電(dian)阻作用,且(qie)符合歐姆(mu)定律。但液(ye)體的電🌈阻(zu)溫度特性(xing)與金屬導(dao)體👄相反,具(ju)有負向溫(wen)度特性。爲(wei)區别于金(jin)💜屬導體,電(dian)解質溶液(ye)的導電能(neng)力用電導(dao)(電💜阻的倒(dao)數)或電導(dao)率💛(電阻率(lü)的倒數)來(lai)表示。當兩(liang)個互相絕(jue)緣的電極(ji)組🔱成電導(dao)池時,若在(zai)其中間放(fang)置待測溶(rong)液,并通以(yi)恒壓交變(bian)電流,就形(xing)成了電流(liu)回路。如果(guo)将電壓大(da)小和電極(ji)尺寸固定(ding),則🔴回路電(dian)流與電導(dao)率就存在(zai)一定的函(han)數關系。這(zhe)樣,測了待(dai)測溶液中(zhong)流過的電(dian)流🚩,就能測(ce)出待測溶(rong)液的電導(dao)率。
電導變(bian)送器的結(jie)構和電路(lu)與酸、堿、鹽(yan)濃度變送(song)器🤟相同。
九(jiu)、智能變送(song)器
智能式(shi)變送器 是(shi)由傳感器(qi)和微處理(li)器(微機)相(xiang)結構而成(cheng)的。它充🔴分(fen)利用了微(wei)處理器的(de)運算和存(cun)儲能力,可(ke)對傳感器(qi)的數據進(jin)行處理,包(bao)括對測量(liang)信号的調(diao)理(如濾波(bo)、放大、A/D轉換(huan)等)、數據顯(xian)示、自動🌐校(xiao)正和自動(dong)補償等
微(wei)處理器是(shi)智能式變(bian)送器的核(he)心。它不但(dan)可以對測(ce)😍量💘數據🔞進(jin)🛀行計算、存(cun)儲和數據(ju)處理,還可(ke)以通過反(fan)饋回路對(dui)傳感器進(jin)行調節,以(yi)使采集數(shu)據達到最(zui)佳。由于微(wei)處理器具(ju)有各種軟(ruan)件和❗硬件(jian)功能,因而(er)它可以完(wan)成傳統變(bian)送器難以(yi)完成的任(ren)務。所以智(zhi)能式變送(song)器降低了(le)傳感器的(de)制造難度(du),并在很大(da)程主上提(ti)高了傳感(gan)器的性能(neng)。另外,智能(neng)式變送器(qi)還具有以(yi)下特💃點:
1.具(ju)有自動補(bu)償能力,可(ke)通過軟件(jian)對傳感器(qi)的非線性(xing)、溫🈲漂🥰、時漂(piao)等進行自(zi)動補償。
可(ke)自診斷,通(tong)電後可對(dui)傳感器進(jin)行自檢,以(yi)檢查傳感(gan)器♉各部分(fen)是否正常(chang),并作出判(pan)斷。
數據處(chu)理方便準(zhun)确,可根據(ju)内部程序(xu)自動處理(li)數😘據,如進(jin)🏃🏻♂️行🌈統計處(chu)理、去除異(yi)常數值等(deng)。
2.具有雙向(xiang)通信功能(neng)。微處理器(qi)不但可以(yi)接收和處(chu)理傳感器(qi)數據,還可(ke)将信息反(fan)饋至傳感(gan)器,從而對(dui)測量過程(cheng)進行調節(jie)和控♉制。
可(ke)進行信息(xi)存儲和記(ji)憶,能存儲(chu)傳感器的(de)特征數⛱️據(ju)、組态信👄息(xi)✌️和補償特(te)性等。
3.具有(you)數字量接(jie)口輸出功(gong)能,可将輸(shu)出的數字(zi)信号方便(bian)地和計算(suan)機或現場(chang)總線等連(lian)接。