自動化儀表與DCS第三章(變送單元)備課講稿

自動化儀表與DCS第三章(變送單元)3.1變送器的作用與構成1、變送器的作用：變即轉換、送即傳送、器即儀器裝置之意。所以變送器是完成工藝參數(shù)轉換、傳送的過程控制儀表。（T、P、F、L）（4－20mA、20－100KPa、0－10mA等）。2、變送器的構成：輸入轉換D、放大K、反饋Kf

3.1變送器的作用與構成流量、液位、壓力、溫度4～20mA1～5V20～100KPaD?KfKX'XX0XfY注意：輸入輸出關系主要由反饋系數(shù)Kf與輸入轉換系數(shù)D來決定。

3、有關概念輸入X與輸出Y一般為線性關系。

3.1變送器的作用與構成流量、液位、壓力、溫度4～20mA1～5V20～100KPa測量范圍：Xmin~Xmax量程：L=Xmax―Xmin輸出范圍：

Ymin~Ymax4、變送器的調(diào)整：（1）量程（滿度）調(diào)整

3.1變送器的作用與構成使變送器輸出的上限值與測量信號輸入的上限值相對應。當X=Xmax時，使Y=Ymax（20mA/10mA/100Kpa）通過改變和可調(diào)整量程。和改變?nèi)绾斡绊懥砍?？?）零點調(diào)整和零點遷移：未遷移正遷移負遷移4、變送器的調(diào)整：3.1變送器的作用與構成使變送器輸出的下限值與測量信號輸入的下限值相對應。（零點調(diào)整）（零點遷移）（零點遷移）量程（滿度）調(diào)整

零點調(diào)整和零點遷移量程：測量范圍：輸出范圍：

量程：測量范圍：輸出范圍：

Xmin~XmaxL=Xmax―XminYmin~Ymax改變改變改變不改變不改變不改變3.1變送器的作用與構成4、變送器的調(diào)整：（3）線性化3.1變送器的作用與構成4、變送器的調(diào)整：3.1變送器的作用與構成（3）線性化4、變送器的調(diào)整：5、電動變送器的連線：3.1變送器的作用與構成（1）四線制兩根為電源線

兩根為信號線

供電電源從控制室來

變送器輸出信號傳送到控制室

電源：信號：DDZ－IIDDZ－III24V220V0～10mA4～20mA控制室現(xiàn)場3.1變送器的作用與構成5、電動變送器的連線：兩根導線既為電源線，又為信號線。24V電源：4～20mA信號：優(yōu)點：只需一根管道穿線，安裝簡單、節(jié)省電纜；節(jié)省安全柵。

3.1變送器的作用與構成（2）兩線制5、電動變送器的連線：第三章變送單元

變送器的作用與構成差壓變送器差壓變送器

氣動單杠桿差壓變送器DDZ－III（矢量機構式）差壓變送器電容式差壓變送器3.2.1氣動單杠桿差壓變送器1、作用：差壓信號轉換成標準氣信號（20~100KPa）

2、能源：0.14MPa的潔凈空氣

液體、氣體、蒸汽的工藝變量組成：輸入轉換部分、比較部分放大部分、反饋部分、調(diào)零部分

3.2.1氣動單杠桿差壓變送器結構簡圖輸入轉換部分比較部分反饋部分調(diào)零部分放大部分放大部分3.2.1氣動單杠桿差壓變送器輸入轉換部分：

△PMi

作用：組成：高、低壓室（正、負壓室），膜盒，軸封膜片等

引壓，內(nèi)充隔離介質(zhì)

敏感元件△PFi

密封杠桿支點

為膜盒的有效面積

3.2.1氣動單杠桿差壓變送器結構簡圖輸入轉換部分比較部分反饋部分調(diào)零部分放大部分放大部分3.2.1氣動單杠桿差壓變送器反饋部分：

Po

反饋力矩Mf

作用：組成：反饋波紋管

放大部分

比較部分

調(diào)零部分

噴嘴－擋板機構和功率放大器

作用：組成：Mi、Mf和M0的差值ε

Po

即杠桿調(diào)零彈簧零點調(diào)整作用：組成：3.2.1氣動單杠桿差壓變送器結構方框圖

輸入輸出關系為：

3.2.1氣動單杠桿差壓變送器輸入輸出（20～100KPa）特性分析：1、輸入輸出特性：

線性關系：K為常數(shù)2、量程調(diào)整：

調(diào)整KAd：

無法調(diào)無法調(diào)：

Ab：

可調(diào)，改變反饋波紋管接法

可調(diào)，移動量程支點

3、零點調(diào)整與遷移：

改變噴嘴－擋板機構的初始位移調(diào)零彈簧

：

3.2.1氣動單杠桿差壓變送器XminXmax20100KPa零點與量程應反復調(diào)特性分析：3.2.1氣動單杠桿差壓變送器差壓變送器

氣動單杠桿差壓變送器DDZ－III（矢量機構式）差壓變送器電容式差壓變送器3.2.2DDZ－III差壓變送器工作原理：力矩平衡作用：差壓信號轉換成標準電信號（4～20mADC）

液體、氣體、蒸汽的工藝變量檢測元件：膜盒或膜片3.2.2DDZ－III差壓變送器檢測部分:

ΔPi

→輸入力Fi

杠桿系統(tǒng):

力的傳遞和力矩比較

低頻位移檢測放大器:

位移→輸出Io電磁反饋裝置:

輸出Io→反饋力Ff調(diào)零彈簧遷移彈簧量程調(diào)整MfMi工作原理方框圖組成：輸入轉換部分、放大部分、反饋部分、杠桿系統(tǒng)、調(diào)零部分等。3.2.2DDZ－III差壓變送器作用于主杠桿下端的輸入力Fi

（1）測量部分：作用：A1=A2=Ad

Fi=Ad(P1-P2)=AdΔPi

Fi=A1P1-A2P2因:

故:3.2.2DDZ－III差壓變送器（2）杠桿系統(tǒng)：①

主杠桿進行力的傳遞和力矩比較

作用：作用：輸入力Fi作用于矢量機構上的力F13.2.2DDZ－III差壓變送器（2）杠桿系統(tǒng)：②矢量機構進行力的傳遞和力矩比較

作用：輸入力F1作用：作用于副杠桿上的力F23.2.2DDZ－III差壓變送器（2）杠桿系統(tǒng)：③副杠桿進行力矩的比較

進行力的傳遞和力矩比較

作用：作用：3.2.2DDZ－III差壓變送器（3）低頻位移檢測放大器：位移檢測片（銜鐵）的微小位移S4~20mADC3.2.2DDZ－III差壓變送器（4）電磁反饋裝置：輸出電流I0電磁反饋力Ff作用：其中Kf

=πBDc

W

Ff=Kf

I0改變反饋動圈的匝數(shù)，可以改變

Kf的大小Kf為電磁反饋裝置的電磁結構系數(shù)。3.2.2DDZ－III差壓變送器（4）電磁反饋裝置：1-3短接、2-4短接

W=W1=725匝

1-2短接

W

=

W1+W2=2175匝

可實現(xiàn)3：1的量程調(diào)整

W1=725

匝W2=1450

匝3.2.2DDZ－III差壓變送器（5）整機特性：3.2.2DDZ－III差壓變送器小結：1.變送器的輸出電流I0和輸入信號ΔPi之間呈線性關系。

3.調(diào)零:4.調(diào)量程:6.零點和量程要反復調(diào)整。

(W)實現(xiàn)粗調(diào)與微調(diào)改變tgθ或Kf調(diào)零彈簧輸入范圍下限4mA2.零點遷移：遷移彈簧5.量程比：技術指標取10：13.2.2DDZ－III差壓變送器Kf

=πBDc

W

差壓變送器

氣動單杠桿差壓變送器DDZ－III（矢量機構式）差壓變送器電容式差壓變送器測量原理：3.2.3電容式差壓變送器C改變改變電流改變感壓膜片C/I轉換產(chǎn)生位移S放大Io構成方框圖：C改變改變電流改變感壓膜片C/I轉換產(chǎn)生位移S放大Io3.2.3電容式差壓變送器本章重點流量、液位、壓力、溫度4～20mA1～5V20～100KPaD?KfKX'XX0XfY變送器的構成：本章重點輸入X與輸出Y一般為線性關系。

流量、液位、壓力、