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单晶硅差压变送器的工作原理
发布时间:  2018/10/8 11:22:07

单晶硅差压变送器的工作原理


单晶硅差压变送器是20世纪80年代研制开发的新式差压变送器,它运用单晶硅谐振传感器,选用微电子外表加工技能,除了确保±0.2%的测量精度外,还可结束反抗静压、温飘对其影响。因为配备了低噪声调制解调器和开放式通讯协议,现在的单晶硅差压变送器可结束数字无损耗信号传输。


一、构造及作业原理


差压变送器主要有检查有些和信号转换及扩展处理有些构成。


检查有些由检查膜片和两头固定弧形板构成,检查膜片在压差的效果下可轴向移动,构成可移动电容极板,并和固定弧形板构成两个可变电容器C1和C2,构造及电气原理。


查看前,高、低压室压力平衡,P1=P2;按结构请求,构成两可变电容的固定弧形极板和查看膜片对称,极间隔相等,C1=C2。


当被测压力P1和P2分别由导入管进入高、低压室时,由于P1 >P2隔绝膜片基地将发生位移,压榨电解质使高压侧容积变小。当电解质为不可紧缩体时,其容积改动量将致使查看膜片基地向低压侧位移,此位移量和隔绝膜片基地位移量相等。依据电工学,当构成电容的南北极板极间隔发生改动时,其电容量也将发生改动,即从C1=C2变为C1≠C2。


由电气原理图可知,未发生位移时,I1=I2=0;ι1+ι2=ιc;发生位移后,由于相对极间隔发生改动,各极板上的积累电荷量也发生改动,构成电荷位移,此刻反映出I1≠ I2,两者之间将发生电流差,若查看出其值大小以及和压差的联络,即可求取流量。


二、变送电流与压差的联络 


设:未发生位移时,按电容定义:


式中 K——比例常数;


ε——介电常数;


S——弧形板绝对面积;


d0-——弧形板和可动极板之间相对平均距离。


当发生位移Δd后,仍按电容定义有:


由图6-11可看出,在电动势为e,角频率为ω的高频电源驱动下,其充放电流差为:


将C1和C2定义表达式带入上式,有:


由推导效果能够得出,电流差和可动极板(检查膜片)基地位移成正比,由于此位移和被测压差成正比,所以电流差与被测压差以及流量均成正比。


三、单晶硅差压变送器的特征


单晶硅差压变送器完全由密封测量元件构成,可消除机械传动所构成的瞬时冲击和机械振动。别的高、低压测量室按防爆恳求整体铸造而成,大大抑制了外应力、扭矩以及静压对测量准确度的影响。


单晶硅差压变送器



四、差压变送器在运用中的缺点确诊与分析


  1. 查询法:回想缺点发生前的打火、冒烟、异味、供电改动、雷击、湿润、 误操作、误修补。


  2. 直观法:查询回路的外部损害、导压管的走漏,回路的过热,供电开关情况等。


  3. 检查法:


  1) 断路检查:将怀疑有缺点的有些与其它有些分开来,检查缺点是不是不见,假定不见,则判定缺点地址,不然可进下步查找,如:智能差压变送器不能正常Hart长途通讯,可将电源从表体上断开,用现场另加电源的方法为差压变送器通电进行通讯,以检查是不是电缆是不是叠加约2kHz的电磁信号而干扰通讯。


  2) 短路检查:在确保安全的情况下,将相关有些回路直接短接,如:差压变送器输出值偏小,可将导压管断开,从一次取压阀外直接将差压信号直接引到差压变送器双侧,查询差压变送器输出,以差异导压管路的堵、漏的连通性。


  3) 替换检查:将怀疑有缺点的有些替换,差异缺点部位。如:怀疑差压变送器电路板发生缺点,可暂时替换一块,以判定要素。


  4)分部检查:将测量回路分割成几个有些,如:供电电源、信号输出、信号变送、信号检查,按分有些检查,由简至繁,由外至内,减小方案,找出缺点方位。


单晶硅差压变送器的选择


差压变送器是测量技能管道或罐体中介质的压力差,而且通过数据的转换、开方将测量的差压值转换成电流信号输出。选择差压变送器需要知道如下的参数:


  1、差压值


  2、介质


  3、介质的工作压力


  4、介质的工作温度


  5、是智能仍是模仿



 
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