傳感器和變送器的知識(2)

發(fā)布時間:2024-04-04
三、液位變送器
1、浮球式液位變送器浮球式液位變送器由磁性浮球、測量導管、信號單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。
一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿測量導管上下移動。導管內裝有測量元件,它可以在外磁作用下將被測液位信號轉換成正比于液位變化的電阻信號,并將電子單元轉換成4~20ma或其它標準信號輸出。該變送器為模塊電路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優(yōu)點,電路內部含有恒流反饋hcs u ik$ufu;m
電路和內保護電路,可使輸出zui大電流不超過28ma,因而能夠可靠地保護電源并使二次儀表不被損壞。
2、浮筒式液位變送器
浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒,它是根據(jù)阿基米德浮力原理設計的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應變傳感技術來測量液體的液位、界位或密度的。它在工作時可以通過現(xiàn)場按鍵來進行常規(guī)的設定操作。
3、靜壓或液位變送器
該變送器利用液體靜壓力的測量原理工作。它一般選用硅壓力測壓傳感器將測量到的壓力轉換成電信號,再經放大電路放大和補償電路補償,zui后以4~20ma或0~10ma電流方式輸出。
四、電容式物位變送器
電容式物位變送器適用于工業(yè)企業(yè)在生產過程中進行測量和控制生產過程,主要用作類導電與非導電介質的液體液位或粉粒狀固體料位的遠距離連續(xù)測量和指示。
電容式液位變送器由電容式傳感器與電子模塊電路組成,它以兩線制4~20ma恒定電流輸出為基型,經過轉換,可以用三線或四線方式輸出,輸出信號形成為1~5v、0~5v、0~10ma等標準信號。電容傳感器由絕緣電極和裝有測量介質的圓柱形金屬容器組成。當料位上升時,因非導電物料的介電常數(shù)明顯小于空氣的介電常數(shù),所以電容量隨著物料高度的變化而變化。變送器的模塊電路由基準源、脈寬調制、轉換、恒流放大、反饋和限流等單元組成。采用脈寬調特原理進行測量的優(yōu)點是頻率較低,對周圍元射頻干擾、穩(wěn)定性好、線性好、無明顯溫度漂移等。
五、超聲波變送器
超聲波變送器分為一般超聲波變送器(無表頭)和一體化超聲波變送器兩類,一體化超聲波變送器較為常用。
一體化超聲波變更新器由表頭(如lcd顯示器)和探頭兩部分組成,這種直接輸出4~20ma信號的變送器是將小型化的敏感元件(探頭)和電子電路組裝在一起,從而使體積更孝重量更輕、價格更便宜。超聲波變送器可用于液位。物位的測量和開渠、明渠等流量測量,并可用于測量距離。
六、銻電極酸度變送器
銻電極酸度變送器是集ph檢測、自動清洗、電信號轉換為一體的工業(yè)在線分析儀表,它是由銻電極與參考電極組成的ph值測量系統(tǒng)。在被測酸性溶液中,由于銻電極表面會生成三氧化二銻氧化層,這樣在金屬銻面與三氧化二銻之間會形成電位差。該電位差的大小取決于三所氧化二銻的濃度,該濃度與被測酸性溶液中氫離子的適度相對應。如果把銻、三氧化二銻和水溶液的適度都當作1,其電極電位就可用能斯特公式計算出來。
銻電極酸度變送器中的固體模塊電路由兩大部分組成。為了現(xiàn)場作用的安全起見,電源部分采用交流24v為二次儀表供電。這一電源除為清洗電機提供驅動電源外,還應通過電流轉換單元轉換成相應的直流電壓,以供變送電路使用。第二部分是測量變送器電路,它把來自傳感器的基準信號和ph酸度信號經放大后送給斜率調整和定位調整電路,以使信號內阻降低并可調節(jié)。將放大后的ph信號與溫度被償信號進行迭加后再差進轉換電路,zui后輸出與ph值相對應的4~20ma恒流電流信號給二次儀表以完成顯示并控制ph值。
七、酸、堿、鹽濃度變送器
酸、堿、鹽濃度變送器通過測量溶液電導值來確定濃度。它可以在線連續(xù)檢測工業(yè)過程中酸、堿、鹽在水溶液中的濃度含量。這種變送器主要應用于鍋爐給水處理、化工溶液的配制以及環(huán)保等工業(yè)生產過程。
酸、堿、鹽濃度變送器的工作原理是:在一定的范圍內,酸堿溶液的濃度與其電導率的大小成比例。因而,只要測出溶液電導率的大小變可得知酸堿濃度的高低。當被測溶液流入電導池時,如果忽略電極極化和分布電容,則可以等效為一個純電阻。在有恒壓交變電流流過時,其輸出電流與電導率成線性關系,而電導率又與溶液中酸、堿濃度成比例關系。因此只要測出溶液電流,便可算出酸、堿、鹽的濃度。
酸、堿、鹽濃度變送器主要由電導池、電子模塊、顯示表頭和殼體組成。電子模塊電路則由激勵電源、電導池、電導放大器、相敏整流器、解調器、溫度補償、過載保護和電流轉換等單元組成。
八、電導變送器
它是通過測量溶液的電導值來間接測量離子濃度的流程儀表(一體化變送器),可在線連續(xù)檢測工業(yè)過程中水溶液的電導率。
由于電解質溶液與金屬導體一樣的電的良導體,因此電流流過電解質溶液時必有電阻作用,且符合歐姆定律。但液體的電阻溫度特性與金屬導體相反,具有負向溫度特性。為區(qū)別于金屬導體,電解質溶液的導電能力用電導(電阻的倒數(shù))或電導率(電阻率的倒數(shù))來表示。當兩個互相絕緣的電極組成電導池時,若在其中間放置待測溶液,并通以恒壓交變電流,就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定,則回路電流與電導率就存在一定的函數(shù)關系。這樣,測了待測溶液中流過的電流,就能測出待測溶液的電導率。
電導變送器的結構和電路與酸、堿、鹽濃度變送器相同。
九、智能變送器
智能式變送器是由傳感器和微處理器(微機)相結構而成的。它充分利用了微處理器的運算和存儲能力,可對傳感器的數(shù)據(jù)進行處理,包括對測量信號的調理(如濾波、放大、a/d轉換等)、數(shù)據(jù)顯示、自動校正和自動補償?shù)取?
微處理器是智能式變送器的核心。它不但可以對測量數(shù)據(jù)進行計算、存儲和數(shù)據(jù)處理,還可以通過反饋回路對傳感器進行調節(jié),以使采集數(shù)據(jù)達到*。由于微處理器具有各種軟件和硬件功能,因而它可以完成傳統(tǒng)變送器難以完成的任務。所以智能式變送器降低了傳感器的制造難度,并在很大程主上提高了傳感器的性能。另外,智能式變送器還具有以下特點:
1.具有自動補償能力,可通過軟件對傳感器的非線性、溫漂、時漂等進行自動補償??勺栽\斷,通電后可對傳感器進行自檢,以檢查傳感器各部分是否正常,并作出判斷。數(shù)據(jù)處理方便準確,可根據(jù)內部程序自動處理數(shù)據(jù),如進行統(tǒng)計處理、去除異常數(shù)值等。
2.具有雙向通信功能。微處理器不但可以接收和處理傳感器數(shù)據(jù),還可將信息反饋至傳感器,從而對測量過程進行調節(jié)和控制??蛇M行信息存儲和記憶,能存儲傳感器的特征數(shù)據(jù)、組態(tài)信息和補償特性等。
3.具有數(shù)字量接口輸出功能,可將輸出的數(shù)字信號方便地和計算機或現(xiàn)場總線等連接。
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