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差壓變送器的工作原理簡(jiǎn)述
閱讀：6001 發(fā)布時(shí)間：2022-1-19
差壓變送器是測(cè)量變送器兩端壓力之差的變送器，輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如 4~20mA、0~5V）。差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個(gè)壓力接口， 差壓變送器一般分為正壓端和負(fù)壓端，一般情況下， 差壓變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓段壓力才能測(cè)量。
差壓變送器所測(cè)量的結(jié)果是壓強(qiáng)差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重力G=△P·S=ρg△h·S，S不變，G與△P成正相關(guān)。即只要準(zhǔn)確地檢測(cè)出△P值，與液位高度h成反比，與高度差△h成正相關(guān)，在溫度變化時(shí)，雖然油品體積膨脹或縮小，實(shí)際液位升高或降低，所檢測(cè)到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實(shí)際液位，也可以引入介質(zhì)溫度補(bǔ)償予以解決。
差壓變送器原理：當(dāng)壓力信號(hào)作用于傳感器時(shí)，壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)差分放大和輸出放大器放大，后經(jīng)V/A電壓電流轉(zhuǎn)換成與被測(cè)介質(zhì)（液體）的液位壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào)。
送器主要有檢測(cè)部分和信號(hào)轉(zhuǎn)換及放大處理部分組成。檢測(cè)部分由檢測(cè)膜片和兩側(cè)固定弧形板組成,檢測(cè)膜片在壓差的作用下可軸向移動(dòng),形成可移動(dòng)電容極板,并和固定弧形板組成兩個(gè)可變電容器C1和C2,檢測(cè)前,高、低壓室壓力平衡,P1 =P2;按結(jié)構(gòu)要求,組成兩可變電容的固定弧形極板和檢測(cè)膜片對(duì)稱,極間距相等,C1 =C2。當(dāng)被測(cè)壓力P1和P2分別由導(dǎo)入管進(jìn)入高、低壓室時(shí),由于P1 >P2隔離膜片中心將發(fā)生位移,壓迫電解質(zhì)使高壓側(cè)容積變小。當(dāng)電解質(zhì)為不可壓縮體時(shí),其容積變化量將引起檢測(cè)膜片中心向低壓側(cè)位移,此位移量和隔離膜片中心位移量相等。根據(jù)電工學(xué),當(dāng)組成電容的兩極板極間距發(fā)生變化時(shí),其電容量也將發(fā)生變化,即從C1=C2變?yōu)镃1≠C2。由電氣原理圖可知,未發(fā)生位移時(shí),I1=I2=0;ι1+ι2=ιc;發(fā)生位移后,由于相對(duì)極間距發(fā)生變化,各極板上的積聚電荷量也發(fā)生變化,形成電荷位移,此時(shí)反映出I1≠ I2,兩者之間將產(chǎn)生電流差,若檢測(cè)出其值大小以及和壓差的關(guān)系,即可求取流量。
電容式差壓變送器是20世紀(jì)80年代研制開發(fā)的新型差壓變送器,它利用單晶硅諧振傳感器,采用微電子表面加工技術(shù),除了保證±0.2%的測(cè)量精度外,還可實(shí)現(xiàn)抵制靜壓、溫飄對(duì)其影響。由于配備了低噪聲調(diào)制解調(diào)器和開放式通訊協(xié)議,目前的電容式差壓變送器可實(shí)現(xiàn)數(shù)字無損耗信號(hào)傳輸。