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老生常谈压力变送器的安装与使用说明

来源:作者:发表时间:2018-03-29 11:05:01


    有关使用压力变送器的常见问题或疑问包括:
    变送器输出及其接线配置;
    将一个变送器连接到多个读数器,记录器,计算机等;
    将多个变送器连接到一台读出器,记录器,计算机等;
    在电压输入仪器上使用毫安信号;
    确定一个电源可以激发多少个变送器。

    下面的文章将我们布莱迪仪表详细讨论这些问题或问题中的每一个。
    压力变送器输出及其布线配置:

    布莱迪压力变送器有三种主要的电气输出类型;毫伏(mV),伏特(V)和电流(mA)。用户必须知道哪个输出适合他的应用,以确保正确选择换能器。以下将描述毫伏,伏特和电流输出变送器的优点,缺点和接线。
    图1毫伏输出的变送器通常用于实验室应用。它们成本低,体积小,需要稳定的电源。记住毫伏信号是非常低的水平,它仅限于短距离(通常认为200英尺是限制),并且很容易受到来自其他附近电信号(其他仪器,高交流电压线等)的电子干扰)。典型的接线配置如图1所示:

毫伏输出变送器的典型接线配置
图1.毫伏输出变送器的典型接线配置
 

电压输出变送器的典型接线配置

图2 电压输出变送器的典型接线配置

    图2具有放大电压输出的变送器通常用于需要较高电平直流信号的轻工业环境和计算机接口系统。由于内置信号调理,它们比毫伏输出变送器的成本更高,尺寸更大。放大的电压信号可以传播到中等距离,并且比毫伏信号更好地抵抗杂散电干扰。典型的接线配置如图2所示。

电流输出变送器的典型接线配置
图3.电流输出变送器的典型接线配置

    图3变送器产生毫伏,放大电压或电流输出。变送器仅产生电流输出。同样,由于内置的??信号调理,发射器比毫伏输出换能器成本更高,尺寸更大。与毫伏和电压输出变送器不同,电流信号不受任何杂散电子干扰的影响,这是工厂的宝贵资产。电流信号也可以长距离传输。典型的接线配置如图3所示。

    将一个变送器连接到多个READOUTS,RECORDERS,COMPUTERS等。

    电流信号的一个重要优点是设置多仪器系统的简单性。从仪器到仪器的长距离传输没有电气干扰,使得多仪器系统更容易。例如,一个材料测试中心可能为所有不同的测试实验室设有一个控制室,从而能够从一个中心位置进行操作。仪器校准和故障排除在多仪器电流回路中很简单。仪器数量的唯一限制是驱动电流回路的电源电压量。所需的最小电压由欧姆定律确定,V-IR(电压等于电流倍数电阻)。这在图4中显示和解释。

多仪器4-20mA电流回路(面板仪表,图表记录器,计算机等)
    图4.多仪器4-20mA电流回路(面板仪表,图表记录器,计算机等)


    RLINE =由于电线引起的电阻
    RLOAD =组合仪表电阻
    VsTRANSDUCER =变送器的最小电源电压
    例如,假设您拥有以下内容:
    带12-30 Vdc电源电压的压力变送器(4-20 mA);
    具有10欧姆输入阻抗的面板表;
    录音机具有25欧姆输入阻抗;
    计算机具有200欧姆的输入阻抗;
    导线电阻为5欧姆。

多个仪器并联到电压输出变送器

图5.多个仪器并联到电压输出变送器

    图5所需最低电压=(0.020)。 (5 + 10 + 25 + 200)+12 = 16.8伏24伏是4-20 mA电流回路中最常用的电源。也可以将电压或毫伏信号连接到多台仪器,但并不容易,也不具备电流环路系统固有的校准和故障诊断优势。如图5所示,电压或毫伏信号可以并行连接到多个仪器。这种方法假设仪器接线时输入阻抗非常高。如果不是这种情况,则可以使用模拟输出来重发信号。
    将多个变送器连接到一个读出器,记录器,计算机等。

    在测量多个压力时,尝试使用多个换能器,开关设备和一个面板仪表是一个常见错误,因此可以节省多台面板仪表(或任何其他仪器)的费用。问题是每个变送器都有一个独特的零点,读数只有一个零点螺丝。最终的结果是,即使每个变送器精确度为0.5%,总准确度也会提高到3%左右。在大多数情况下,这个较大的错误是不能容忍的。
    将多个变送器与一个读数设备一起使用的正确方法是使用内置零点和量程调节螺丝的变送器,相同的输出(电压或电流)和相同的压力范围。每个变送器通过施加已知的压力进行调节,以使它们都具有相同的输出。当它们都具有相同的输出时,仪表将被缩放并且可以使用开关。

    使用多个变送器并使用一个读数的另一种解决方案是使用扫描仪而不是仪器和开关。有许多类型的扫描仪。使用多个压力变送器的扫描仪类型必须在每个通道上具有独立的缩放比例。
    一些扫描仪除了在每个通道上具有独立的缩放比例外,还为每个通道提供独立的电流,电压或毫伏输入。这些类型的扫描仪使您可以使用具有不同输出的变送器,以及使用同一台仪器的不同压力范围。

 多个变送器连接到一个仪表和一个开关(变送器内置零点和量程调节,相同的输出和相同的压力范围)

图6.多个变送器连接到一个仪表和一个开关(变送器内置零点和量程调节,相同的输出和相同的压力范围)

    最小电压req'd =(0.20 Amps)(R LINE + R LOAD)+ Vs TRANSDUCER

    在电压输入仪器中使用MILLIAMP信号


    图7大多数仪器设置为接收电压。一个常见的问题是如何将电流信号与设置为电压的仪表配合使用。这只需在仪器的输入端子上安装一个电阻即可完成。电阻值取决于欧姆定律(V = IR)。例如,安装一个500欧姆的电阻可以将20 mA转换为10伏(V = IR = 0.020 x 500)。这在图7中显示。唯一的其他考虑因素是零点偏移。由于大多数电流回路的最低电流为4 mA,因此会出现零点偏移。使用与上述相同的电阻值4 mA将转换为2伏特。
    R = V / I
    其中:R =电阻的大小
    V =所需电压
    I =当前
    例:
    将4-20 mA转换为2-10 V
    R = V / I = 10 / 0.02 = 500欧姆


    仪器上的(+)和( - )端子将安装500欧姆的电阻确定多个变送器可以从一个电源供电。多个变送器可以从一个电源激发。可以使用的换能器的数量仅由每个换能器的电流消耗和电源的电流容量决定。变送器电流消耗的总和不能超过电源的总电流容量。例如,如果您有50个变送器绘制13毫安,则需要至少650毫安(50 x 13)的电源。仅用一个具有高电流容量的电源为一个变送器供电也没有任何问题。

为设置电压的仪器将电流转换为电压处理,定位和安装变送器
图7.为设置电压的仪器将电流转换为电压处理,定位和安装变送器

    A.隔膜 - 请勿按压或接触隔膜,因为这可能会损坏或改变其校准,特别是在低压范围型号中。
    B.配件和硬件 - 使用适当的额定压力配件和硬件。确保你有正确的螺纹类型和尺寸拟合。如果需要,请使用压力限制器,容量室,缓冲器等。
    C.在环境温度下操作 - 找到可以轻松检查和维修的变送器。环境温度应在变送器规格范围内。环境温度越接近25°C,温度系数对变送器整体精度的影响可以最小化。避免震动过大的地方。
    D.安装 - 只能由熟悉安全规范的专业人员进行安装,并熟悉所有行业公认的与压力系统有关的标准。如果安装时转换器校准和/或零位可能发生偏移。安装后检查零点偏移。安装压力变送器时,请参阅标准工业扭矩数据,了解螺纹尺寸和材料类型。