Промышленные датчики давления

Мембранные манометры.

Пружинные манометры.

В зависимости от назначения пружинные манометры подразделены на образцовые, контрольные и технические (общего назначения и специальные). Отличаются качеством упругого элемента и тщательностью отделки деталей прибора.

Образцовые: допустимая погрешность 0,2 и 0,33% и чувствительность 0,04-0,05% от предельного значения шкалы.

Контрольные: предназначены для поверки рабочих технических на месте их установки в рабочем состоянии, без демонтажа). Допускаемая погрешность составляет ±1,0%.

Технические: общего назначения служат для измерения давления нейтральных взрывобезопасных некристаллизующихся жидкостей и газов с температурой от -20 до +60˚С.

Промышленность выпускает следующие показывающие трубчато-пружинные манометры (МП), вакуумметры (ВП), мановакуумметры (МВП), предназначенные для измерения давления и разрежения неагрессивных газов, паров и жидкостей:

Пределы измерения, МПа

МП3	0,06-60
МП4, МП5	0,06-160
ВП4, ВП5	-0,06-0; -0,1-0
МВП3, МВП4, МВП5	-0,1-0-2,4

Кроме показывающих трубчато-пружинных манометров выпускаются также самопишущие: МТС-711 – с записью одного параметра, МТ2С-711 – двухзаписной с приводом диаграммы от синхронного двигателя, МТС-712 – с записью одного параметра, МТ2С-712 - двухзаписной с приводом от часового механизма.

Для сигнализации заданной величины контролируемого давления выпускают контактные манометры. В отличие от обычного показывающего манометра в этом приборе имеются два электрических контакта, которые замыкаются при определенных заданных значениях давления, передавая при этом сигнал по проводам. Пределы, при которых подаются сигналы, устанавливаются перемещением контактных стрелок с помощью двух головок, выведенных наружу через стекло и помещённых над осью вращения стрелки прибора. Электрическая часть контактных манометров может питаться постоянным или переменным током. В целях безопасности корпус контактного манометра имеет особую клемму, которая должна быть соединена с землей.

Манометры электроконтактные: ЭКМ1, ЭКМ2 – верхние пределы измерения 0,1-160 МПа.

Под действием давления металлическая мембрана 1 выгибается. Для малых перемещений (малых деформаций)

Промышленные датчики давления могут иметь предел допускаемой основной погрешности: 1,0 %; 0,5 %; 0,25 %.

Промышленные датчики давления чаще всего имеют чувствительный мембранный элемент и преобразователь, который преобразует деформацию мембраны в электрический сигнал. Могут применяться:

• емкостные преобразователи;

• индуктивные;

• тензопреобразователи и др.

Индуктивные манометры.

Представляют собой мембранные манометры с индукционным преобразователем. (Рисунок)

Тензометрические датчики давления.

У датчика с тензочувствительным преобразователем деформация мембраны манометра преобразуется в электрический сигнал мостовой схемой. В плечах моста находятся тензодатчики, наклеиваемые на мембрану. Выходной сигнал напряжения снимается с диагонали моста (слайд 6).

Датчики выпускаются промышленностью для измерения давления в определённом диапазоне, максимальный верхний предел измерения которого может быть (для датчиков избыточного давления):

кПа	МПа
0,4	-
2,5	-
1,6	-
	-
-	0,1
	-
-	2,5
-	1,0
-
-
-

Например: датчик избыточного давления Метран-100-ДИ-1152 имеет ряд верхних пределов измерения:

0,1; 0,16; 0,25; 0,40; 0,60; 1,0; 1,6; 2,5 МПа

Датчики с двухпроводной токовой линией связи

Большинство датчиков в нефтегазовой промышленности яв­ляются полевыми устройствами, преобразующими измеряемый параметр в сигнал 4...20 мА. Главная особенность таких дат­чиков - низкое энергопотребление при минимальном значении входного сигнала. Для работы датчика требуется ток менее 4 мА. Только в этом случае электропитание и выходной сигнал могут подаваться по одной линии.

Для питания электронной схемы датчика (слайд9) требуется невысокое напряжение питания порядка 5...8 В, кото­рое может преобразовываться в датчике в двуполярное стабили­зированное напряжения порядка ±2,5 В. Для работы схем усилителя, управления диспле­ем и выходным транзистором потребляется ток менее 2 мА. При максимальном значении выходного сигнала выходной транзистор приоткрывается (т.е. сопротивление его перехода уменьшается) настолько, чтобы пропустить ток 18,1 мА; в результате по линии связи проходит полный ток 20 мА.

Преимущества схемы подключения типа «токовая петля»:

1) токовая петля имеет низкое сопротивление, а следо­вательно, более устойчива к помехам, чем линии связи с сигна­лами напряжения;

2) до определенного предела она не чувствительна к изменению внутреннего сопротивления прово­дов линии связи;

3) «нуль» токового контура 4...20 мА отличается от «нуля сигнала работающего прибора», что позво­ляет надежно распознать неисправность датчика, а также обрыв линии связи.

Электроника датчика распознаёт отказ прибора (например, неисправность чувствительного элемента (сенсора)) и немедлен­но устанавливает выходной сигнал, равный 3 мА. При обрыве ток в линии отсутствует (0 мА). В обоих состояниях выходной сигнал будет отличен от сигнала в режиме измерения, что позво­ляет обнаружить неисправность (слайд10). Диапазон 4...20 мА имеет фиксированный верхний предел, поэтому ток, превышаю­щий 20 мА, также не может интерпретироваться как измеритель­ный сигнал. Это может служить указанием, что значение изме­ряемого параметра превысило измерительный диапазон, или сви­детельствовать о коротком замыкании, т.е. о неисправности. При этом ток короткого замыкания должен ограничиваться до разум­ного значения на стороне контроллера с помощью защитного резистора (или плавкого предохранителя).

Если датчик откалиброван, то при отсутствии давления он покажет «нуль». Чтобы амперметр показывал ток 4 мА, выход­ной транзистор должен «приоткрыться» и отобрать из линии питания определенный ток, доведя полный ток в цепи до 4 мА. Считается, что ток ниже 3,6 мА или выше 21 мА свидетельствует о неисправности. Следовательно, измерительный сигнал i_изм включая выход за нижнюю границу диапазона и превышение верхней границы диапазона, находится в пределах между 3,8 и 20,5 мА.

Пример: измерительный диапазон головки равен 100 Па, сле­довательно, 10 мА выходного тока датчика соответствуют давле­нию (100/16)*6 = 37,5 Па.

Без барьера безопасности они мо­гут использоваться только в невзрывоопасных областях. При со­единении с соответствующим барьером безопасности датчики можно установить во взрывоопасной зоне.

Дата добавления: 2014-01-07