在工業(yè)過(guò)程控制中,測量變送單元,執行器,和調節器是組成整個(gè)控制系統的三大部件。其中測量變送單元就是變送器,有時(shí)候變送器其實(shí)等同于傳感器,而執行器就比如閥門(mén)等,調節器就是控制器,是整個(gè)控制系統的大腦。
變送器
傳感器和變送器一同構成自動(dòng)控制的監測信號源。變送器就是把傳感器的輸出信號轉變?yōu)榭杀豢刂破髯R別的信號,或將傳感器輸入的非電量轉換成電信號并同時(shí)放大,統一轉換為標準的信號源(如4~20mA直流電源),能供遠方測量和控制。因此說(shuō),變送器既是一種轉換介質(zhì),更是一種媒介。
在自動(dòng)控控中的過(guò)程為:信號源-->傳感器-->變送器-->運算器控制器-->執行機構-->控制輸出。
在工業(yè)現場(chǎng), 有時(shí)候變送器與傳感器通用是因為現代的多數傳感器的輸出信號已經(jīng)是通用的控制器可以接收的信號,此信號可以不經(jīng)過(guò)變送器的轉換直接為控制器所識別。
與傳感器相同,變送器一般也分為:溫度/濕度變送器,壓力變送器,差壓變送器,液位變送器,電流變送器,電量變送器,流量變送器,重量變送器等
變送器的原理
轉變——是指將各種從傳感器來(lái)的物理量,轉變?yōu)殡娦盘柕倪^(guò)程。比如:利用熱電偶,將溫度轉變?yōu)殡妱?;利用電流互感器,將大電流轉換為小電流。由于電信號最容易處理,所以,現代變送器,均將各種物理信號,轉變成電信號。
輸送——是指將各種已變成的電信號,為了便于其他儀表或控制裝置接收和傳送,又一次通過(guò)電子線(xiàn)路,將傳感器來(lái)的電信號,統一化(比如4-20MA)。方法是通過(guò)多個(gè)運算放大器來(lái)實(shí)現。
比如:SST3-AD 就是一種將電流互感器的輸出電流,轉變成標準的4-20MA的電流變送器;再比如:SST4-LD,可以將重量傳感器來(lái)的重量信號,轉變成標準的4-20MA的重量變送器。
信號傳輸及供電的線(xiàn)制分類(lèi)
二線(xiàn)制:在熱電阻的兩端各連接一根導線(xiàn)來(lái)引出電阻信號的方式叫二線(xiàn)制:這種引線(xiàn)方法很簡(jiǎn)單,但由于連接導線(xiàn)必然存在引線(xiàn)電阻r,r大小與導線(xiàn)的材質(zhì)和長(cháng)度的因素有關(guān),因此這種引線(xiàn)方式只適用于測量精度較低的場(chǎng)合;
三線(xiàn)制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線(xiàn),另一端連接兩根引線(xiàn)的方式稱(chēng)為三線(xiàn)制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的消除引線(xiàn)電阻的影響,是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的;
四線(xiàn)制:在熱電阻的根部?jì)啥烁鬟B接兩根導線(xiàn)的方式稱(chēng)為四線(xiàn)制,其中兩根引線(xiàn)為熱電阻提供恒定電流I,把R轉換成電壓信號U,再通過(guò)另兩根引線(xiàn)把U引至二次儀表??梢?jiàn)這種引線(xiàn)方式可完全消除引線(xiàn)的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測。
熱電阻采用三線(xiàn)制接法。采用三線(xiàn)制是為了消除連接導線(xiàn)電阻引起的測量誤差。這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻,其連接導線(xiàn)(從熱電阻到中控室)也成為橋臂電阻的一部分,這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化,造成測量誤差。采用三線(xiàn)制,將導線(xiàn)一根接到電橋的電源端,其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上,這樣消除了導線(xiàn)線(xiàn)路電阻帶來(lái)的測量誤差。
一次儀表和二次儀表
從專(zhuān)業(yè)上對二次儀表的解釋就是接受由變送器、轉換器、傳感器(包括熱電偶、熱電阻)等送來(lái)的電或氣信號,并指示所檢測的過(guò)程工藝參數量值的儀表。從實(shí)物來(lái)舉例就比如,數顯表,溫控等
一次表就是屬于信號采集轉換(各種變送器 溫度元件 信號采集設備) 二次表是顯示報警調節(盤(pán)裝顯示報警儀表 分散控制系統的輸入 集散控制系統的輸入)
變送器的保護功能
1、輸入過(guò)載保護;
2、輸出過(guò)流限制保護;
3、輸出電流長(cháng)時(shí)間短路保護;
4、兩線(xiàn)制端口瞬態(tài)感應雷與浪涌電流TVS抑制保護;
5、工作電源過(guò)壓極限保護≤35V;
6、工作電源反接保護。
常見(jiàn)故障
1、安裝時(shí)應使變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向,
如果安裝條件限制,則應安裝固定后調整變送器零位到標準值。
2、殘存的壓力釋放不出,因此傳感器零位又下不來(lái)。排除此原因的最佳方法是將傳感器卸下,直接察看零位是否正常,如果正常更換密封圈再試。
3、加壓變送器輸出不變化,再加壓變送器輸出突然變化,泄壓變送器零位回不去。 產(chǎn)生此現象的原因極有可能是壓力傳感器密封圈引起的。
4、是否符合供電要求;電源與變送器及負載設備之間有無(wú)接線(xiàn)錯誤。如果變送器接線(xiàn)端子上無(wú)電壓或極性接反均可造成變送器無(wú)電壓信號輸出。
5、壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地,信號電纜線(xiàn)不得與動(dòng)力電纜混合鋪設,傳感器及變送器周?chē)鷳苊庥袕婋姶鸥蓴_。傳感器及變送器在使用中應按行業(yè)規定進(jìn)行周期檢定。
6、用戶(hù)在選擇壓力傳感器及變送器時(shí),應充分了解壓力測量系統的工況,根據需要合理選擇,使系統工作在最佳狀態(tài),并可降低工程造價(jià)。
7、通過(guò)隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。
8、壓力變送器要求每周檢查一次,每個(gè)月檢驗一次,主要是清除儀器內的灰塵,對電器元件認真檢查,對輸出的電流值要經(jīng)常校對,壓力變送器內部是弱電,一定要同外界強電隔開(kāi)。