压力差压变送器的结构原理与故障处理.pptx
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1、1压力、差压变送器的结构原理与故障处理甘光升2011年09月26日第1页/共42页学习目标1.掌握电容式压力、差压变送器结构与工作原理。2.掌握压力、差压变送器故障处理方法。3.熟悉几种常见压力、差压变送器工作原理。4.了解各种压力、差压变送器电子转换电路。5.了解变送器调试基本知识。2第2页/共42页31.压力、差压变送器概述2.压力、差压变送器的分类3.压力、差压变送器的结构原理4.压力、差压变送器调试基本知识5.压力、差压变送器的故障处理目录第3页/共42页41.压力、差压变送器概述 变送器是对各种工艺参数,如温度,压力、流量、液位、成分等物理量进行检测,并转化成统一标准信号:(DC4-
2、20mA,DC1-5V),以供显示、记录或控制之用。扩散硅式压力变送器四线制二线制电容式压力变送器第4页/共42页1-盖;2-放大器盒盖;3-敏感元件输出电缆及插头;4-零点、阻尼、量程调节螺钉;5-放大器;6-定位螺钉;7-外壳锁紧螺母;8-容室紧固螺栓;9-外壳1.压力、差压变送器概述5第5页/共42页62.压力、差压变送器的分类2.1.电容式压力、差压变送器2.2.扩散硅式压力、差压变送器2.3.膜盒式压力、差压变送器2.4.智能式压力、差压变送器扩散硅式压力变送器电容式压力变送器第6页/共42页工业压力变送器数字压力变送器隔膜压力变送器电容压力变送器隔离液位变送器微压变送器湿式压力变送
3、器本安压力变送器扩散硅压力变送器智能压力变送器2.压力、差压变送器的分类7第7页/共42页83.1.电容式压力、差压变送器3.1.1.结构组成 由测量部件、转换电路、放大电路三部分组成。感压膜片电容-电流转换器PCIi放大和输出限制电路反馈电路-If调零、迁移电路II0420 mA差动电容d测量部件转换电路放大电路测量原理图第8页/共42页3.1.电容式压力、差压变送器9第9页/共42页3.1.2.测量原理差动平板电容器有三个极板,中间一个电极板为活动电极板,两端为固定电极板。电容变化量与活动电极的位移成正比。当位移较小时,近似满足线性关系。差动电容的相对变化量与输入差压成线性关系。变送器基本
4、不受温度的影响。转换环节检测出差动电容的相对变化量,将其转换成 420mA 的直流电流输出。3.1.电容式压力、差压变送器P1P2P1P210第10页/共42页113.1.3.1.电容式压力、差压变送器3.2.3.转换电路作用:电容的相对变化量差动电流,并实现非线性补偿。结构组成:振荡器、解调器、振荡控制放大器及线性调整电路。各组成部分的作用及原理(画出简化线路)测量部件电容-电流转换器PP1P2P1P2第11页/共42页振荡器振荡器解调器解调器线性调线性调整整IC1IC1基准电压基准电压稳压源稳压源IC3IC3功放功放限流限流负反馈负反馈调零调零零迁零迁R RL LI Io oE EI If
5、 fI Id dI Iz z()V Vc cV Vr r差动电容差动电容3.1.电容式压力、差压变送器整机电路流程图12第12页/共42页133.1.3.1.电容式压力、差压变送器整机电路第13页/共42页14电容-电流转换电路作用:将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号Id。振荡控制放大器解调器振荡器电路组成:振荡器3.1.电容式压力、差压变送器第14页/共42页15振荡器变压器反馈式振荡变压器反馈式振荡器器其作用为:向电容其作用为:向电容式压力传感器的式压力传感器的C Ci1i1和和C Ci2i2提供高频电源提供高频电源。振荡器的等效电路 3.1.电容式压力、差压变送器第15页/共4
6、2页16+i2i2+i1i1i1解调器+i1i1i2i2(+)(+)i2i2i1i1i2i2(+)i2i2(+)i1i1i13.1.电容式压力、差压变送器第16页/共42页173.1.3.1.电容式压力、差压变送器解调器作用:对通过差动电容Ci1、Ci2的高频电流进行半波整流振荡器输出为正半周时,电流 i1 的路线为:T1(3)D7 D3 C1Ci1C17R6R8T1(10)振荡器输出为正半周时,电流 i2 的路线为:T1(2)D6、D2 C2Ci2C17C11T1(11)振荡器输出为负半周时,电流 i2 的路线为:T1(12)R7R9C17Ci2C2D1、D5T1(1)振荡器输出为负半周时,
7、电流 i1 的路线为:T1(11)C11C17Ci1C1D4、D8T1(2)第17页/共42页18放大转换部分 放大电路的作用放大电路的作用:将测量部分输出的差动信号将测量部分输出的差动信号I Id d放放大并转换成大并转换成420mA420mA的直流输出电流,实现量程调整、的直流输出电流,实现量程调整、零点调整和迁移、输出限幅和阻尼调整功能。零点调整和迁移、输出限幅和阻尼调整功能。3.1.电容式压力、差压变送器第18页/共42页19电流放大电路 将将I Id d放大并转换成放大并转换成420mA420mA的直流输出电流,并实现量的直流输出电流,并实现量程调整。程调整。3.1.电容式压力、差压
8、变送器输出电流Io路线为:E+D11R31W3R33 D12R18 R34 C11VT2VT4RLE第19页/共42页20课间休息第20页/共42页21线性调整电路利用利用W W1 1产生的附加电压产生的附加电压U UC C进行补偿。进行补偿。(R R2222=R R2323)若若W W1 1=0=0,正负半周负载相等,则,正负半周负载相等,则U UC C=0(=0(无补偿作用无补偿作用)。若若W W1 100,正负半周负载不相等,则,正负半周负载不相等,则U UC C0(0(有补偿作有补偿作用用)。P(Ci2+Ci1)回路阻抗振荡器振荡幅度 UcIcIc和K2的变化方向相反,Id与P成线性关
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