壓力差壓變送器的結(jié)構(gòu)原理與故障處理PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1壓力差壓變送器的結(jié)構(gòu)原理與故障處理壓力差壓變送器的結(jié)構(gòu)原理與故障處理2壓力、差壓變送器的結(jié)構(gòu)原理與故障處理甘光升2011年09月26日第1頁/共42頁3第2頁/共42頁41.壓力、差壓變送器概述2.壓力、差壓變送器的分類3.壓力、差壓變送器的結(jié)構(gòu)原理4.壓力、差壓變送器調(diào)試基本知識5.壓力、差壓變送器的故障處理目錄第3頁/共42頁51.壓力、差壓變送器概述 變送器是對各種工藝參數(shù)，如溫度，壓力、流量、液位、成分等物理量進(jìn)行檢測，并轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號：（DC4-20mA，DC1-5V），以供顯示、記錄或控制之用。擴(kuò)散硅式壓力變送器四線制二線制電容式壓力變送器第4頁/共42頁1-蓋；2-放

2、大器盒蓋；3-敏感元件輸出電纜及插頭；4-零點(diǎn)、阻尼、量程調(diào)節(jié)螺釘；5-放大器；6-定位螺釘；7-外殼鎖緊螺母；8-容室緊固螺栓；9-外殼1.壓力、差壓變送器概述6第5頁/共42頁72.壓力、差壓變送器的分類2.1.電容式壓力、差壓變送器2.2.擴(kuò)散硅式壓力、差壓變送器2.3.膜盒式壓力、差壓變送器2.4.智能式壓力、差壓變送器擴(kuò)散硅式壓力變送器電容式壓力變送器第6頁/共42頁工業(yè)壓力變送器數(shù)字壓力變送器隔膜壓力變送器電容壓力變送器隔離液位變送器微壓變送器濕式壓力變送器本安壓力變送器擴(kuò)散硅壓力變送器智能壓力變送器2.壓力、差壓變送器的分類8第7頁/共42頁93.1.電容式壓力、差壓變送器3.1

3、.1.結(jié)構(gòu)組成 由測量部件、轉(zhuǎn)換電路、放大電路三部分組成感壓膜片電容-電流轉(zhuǎn)換器PCIi放大和輸出限制電路反饋電路-If調(diào)零、遷移電路II0420 mA差動電容d測量部件轉(zhuǎn)換電路放大電路測量原理圖第8頁/共42頁3.1.電容式壓力、差壓變送器10第9頁/共42頁似滿足線性關(guān)系。n差動電容的相對變化量與輸入差壓成線性關(guān)系。變送器基本不受溫度的影響 。n轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)檢測出差動電容的相對變化量，將其轉(zhuǎn)換成420mA 的直流電流輸出。3.1.電容式壓力、差壓變送器P1P2P1P211第10頁/共42頁12測量部件電容-電流轉(zhuǎn)換器PdIP1P2P1P2PfCCCCfIiiiid12121212iiiiCCC

4、C第11頁/共42頁3.1.電容式壓力、差壓變送器整機(jī)電路流程圖13第12頁/共42頁14整機(jī)電路第13頁/共42頁15作用:將差動電容的相對變化值成比例地轉(zhuǎn)換為差動信號Id。振蕩控制放大器解調(diào)器振蕩器電路組成:PfCCCCfIiiiid1212振蕩器3.1.電容式壓力、差壓變送器第14頁/共42頁16。振蕩器的等效電路 3.1.電容式壓力、差壓變送器第15頁/共42頁17+i2i2+i1i1i1+i1i1i2i2(+)(+)i2i2i1i1i2i2(+)i2i2(+)i1i1i13.1.電容式壓力、差壓變送器第16頁/共42頁182i217111振蕩器輸出為負(fù)半周時，電流i2 的路線為：T1

5、(12)R7R9C17Ci2C2D1、D5T1(1)振蕩器輸出為負(fù)半周時，電流i1 的路線為：T1(11)C11C17Ci1C1D4、D8T1(2)第17頁/共42頁193.1.電容式壓力、差壓變送器第18頁/共42頁203.1.電容式壓力、差壓變送器輸出電流Io路線為：E+D11R31W3R33 D12R18 R34 C11VT2VT4RLE第19頁/共42頁21第20頁/共42頁22cOcURRRRURRRRIII86862866821021cddUUUP(Ci2+Ci1)回路阻抗振蕩器振蕩幅度 UcIcIc和K2的變化方向相反，Id與P成線性關(guān)系。則IC1輸入為:cOUIIRRRRURR

6、RR)(218686286863.1.電容式壓力、差壓變送器第21頁/共42頁23286860286829791OOdURRRRURRRURRRU常數(shù)2866812oURRRRII)(12868618686297972IIRRRRIRRRRIRRRRUd021dddUUU定性分析：(I2+I1)Ud2UdV01 U01(U01是以正電源為基準(zhǔn))振蕩器振蕩幅度變壓器T1輸出電壓使 (I2+I1)(I2+I1恢復(fù)到原來的數(shù)值)3.1.電容式壓力、差壓變送器第22頁/共42頁24擴(kuò)散硅式差壓變送器構(gòu)成方框圖擴(kuò)散硅式差壓變送器的檢測元件采用擴(kuò)散硅壓阻傳感器。由于擴(kuò)散硅的制造工藝與集成電路工藝有很好的兼

7、容性，隨著MEMS技術(shù)的突破，擴(kuò)散硅變送器的使用越來越廣泛。工作原理：擴(kuò)散硅壓阻傳感器的應(yīng)變電阻阻值在P作用下發(fā)生變化，使硅橋產(chǎn)生不平衡電壓Us，再經(jīng)前置放大并轉(zhuǎn)換成Io輸出。第23頁/共42頁25中間受拉，兩邊受壓第24頁/共42頁電路部分 擴(kuò)散硅式差壓變送器放大電路26第25頁/共42頁3.3.膜盒式差壓變送器27第26頁/共42頁28部件和電子部件兩部分。第27頁/共42頁29第28頁/共42頁30復(fù)合型擴(kuò)散硅傳感器: 在單個芯片上形成差壓、靜壓和溫度三種用途的感測元件。測取傳感器數(shù)據(jù)寫入傳感器特性數(shù)據(jù)編程器寫入變送器參數(shù)，動態(tài)保護(hù)工作狀態(tài)下的RAM數(shù)據(jù)。掉電后重新上電時裝回?cái)?shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)

8、設(shè)定器數(shù)據(jù)生產(chǎn)用計(jì)算機(jī)3.4.智能式差壓變送器第29頁/共42頁ST3000系統(tǒng)接線示意圖ST3000系列智能壓力、差壓變送器所用的現(xiàn)場通訊器為SFC型，帶有鍵盤及液晶顯示器?？梢越釉诂F(xiàn)場變送器的信號端子上，就地設(shè)定或檢測，也可以在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室中，接在某個變送器的信號線上進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定及檢測。 實(shí)現(xiàn)的功能（1）組態(tài)（2）測量范圍的改變（3）變送器的校準(zhǔn)（4）自診斷（5）變送器輸送/輸出顯示（6）設(shè)定恒流輸出 3.4.智能式差壓變送器31第30頁/共42頁4.壓力、差壓變送器調(diào)試基本知識第31頁/共42頁“負(fù)遷移”（EZ）的位置上。注意： 此跨接件位于放大板的元器件側(cè)， 要觸及此跨接件必須將放

9、大板從變送器中拔出。4.壓力、差壓變送器調(diào)試基本知識第32頁/共42頁但是要獲得更高的線性， 可重調(diào)零位和量程。4.壓力、差壓變送器調(diào)試基本知識第33頁/共42頁nc. 檢查電源的輸出是否符合所需電壓值。35第34頁/共42頁363）變送器的電路故障用備用電路板檢查電路板是否有故障。更換有故障的電路板。4) 傳感器組件（參照傳感器組件的檢查。）5) 電源輸出過小或無輸出1）接線回路檢查回路連接是否發(fā)生短路或多點(diǎn)接地。a.檢查回路連接的正負(fù)極性和回路阻抗是否符合要求。 (測試電壓不高于100V)第35頁/共42頁372）導(dǎo)壓管檢查管道壓力連接是否正確；檢查導(dǎo)壓管是否泄漏或堵塞；檢查充液導(dǎo)壓管中是否存在有氣體；檢查變送器的壓力容室中有無沉積物。3）變送器的電氣連接檢查變送