自動化儀表與DCS變送單元

第三章變送單元

變送器的作用與構(gòu)成差壓變送器1.儀表的功能：儀表輸出信號輸入信號變送器調(diào)節(jié)器執(zhí)行器T、P、F、L4~20mA0~10mA20~100KpaDV〔DV=PV-SV〕控制信號控制信號調(diào)節(jié)閥門開度或泵的轉(zhuǎn)速3.1變送器的作用與構(gòu)成2.3.1變送器的作用與構(gòu)成1、變送器的作用：變即轉(zhuǎn)換、送即傳送、器即儀器裝置之意。所以變送器是完成工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換、傳送的過程控制儀表。（T、P、F、L）（4－20mA、20－100KPa、0－10mA等）。3.2、變送器的構(gòu)成：輸入轉(zhuǎn)換D、放大K、反饋Kf

3.1變送器的作用與構(gòu)成流量、液位、壓力、溫度4～20mA1～5V20～100KPaD?KfKX'XX0XfY注意：輸入輸出關(guān)系主要由反響系數(shù)Kf與輸入轉(zhuǎn)換系數(shù)D來決定。4.3、有關(guān)概念輸入X與輸出Y一般為線性關(guān)系。

3.1變送器的作用與構(gòu)成流量、液位、壓力、溫度4～20mA1～5V20～100KPa測量范圍：Xmin~Xmax量程：L=Xmax―Xmin輸出范圍：

Ymin~Ymax5.4、變送器的調(diào)整：〔1〕量程〔滿度〕調(diào)整3.1變送器的作用與構(gòu)成使變送器輸出的上限值與測量信號輸入的上限值相對應(yīng)。當(dāng)X=Xmax時，使Y=Ymax〔20mA/10mA/100Kpa〕通過改變和可調(diào)整量程。和改變?nèi)绾斡绊懥砍蹋?.〔2〕零點調(diào)整和零點遷移：未遷移正遷移負(fù)遷移4、變送器的調(diào)整：3.1變送器的作用與構(gòu)成使變送器輸出的下限值與測量信號輸入的下限值相對應(yīng)。（零點調(diào)整）（零點遷移）（零點遷移）7.量程〔滿度〕調(diào)整零點調(diào)整和零點遷移量程：測量范圍：輸出范圍：

量程：測量范圍：輸出范圍：

Xmin~XmaxL=Xmax―XminYmin~Ymax改變改變改變不改變不改變不改變3.1變送器的作用與構(gòu)成4、變送器的調(diào)整：8.〔3〕線性化3.1變送器的作用與構(gòu)成4、變送器的調(diào)整：9.3.1變送器的作用與構(gòu)成〔3〕線性化4、變送器的調(diào)整：10.5、電動變送器的連線：3.1變送器的作用與構(gòu)成11.〔1〕四線制兩根為電源線

兩根為信號線

供電電源從控制室來

變送器輸出信號傳送到控制室

電源：信號：DDZ－IIDDZ－III24V220V0～10mA4～20mA控制室現(xiàn)場3.1變送器的作用與構(gòu)成5、電動變送器的連線：12.兩根導(dǎo)線既為電源線，又為信號線。24V電源：4～20mA信號：優(yōu)點：只需一根管道穿線，安裝簡單、節(jié)省電纜；節(jié)省平安柵。3.1變送器的作用與構(gòu)成〔2〕兩線制5、電動變送器的連線：13.第三章變送單元

變送器的作用與構(gòu)成差壓變送器14.差壓變送器

氣動單杠桿差壓變送器DDZ－III〔矢量機構(gòu)式〕差壓變送器電容式差壓變送器15.3.2.1氣動單杠桿差壓變送器1、作用：差壓信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)氣信號〔20~100KPa〕2、能源：0.14MPa的潔凈空氣

液體、氣體、蒸汽的工藝變量16.組成：輸入轉(zhuǎn)換局部、比較局部放大局部、反響局部、調(diào)零局部3.2.1氣動單杠桿差壓變送器17.結(jié)構(gòu)簡圖輸入轉(zhuǎn)換局部比較局部反響局部調(diào)零局部放大局部放大局部3.2.1氣動單杠桿差壓變送器18.輸入轉(zhuǎn)換局部：△PMi

作用：組成：高、低壓室〔正、負(fù)壓室〕，膜盒，軸封膜片等引壓，內(nèi)充隔離介質(zhì)

敏感元件△PFi

密封杠桿支點

為膜盒的有效面積

3.2.1氣動單杠桿差壓變送器19.結(jié)構(gòu)簡圖輸入轉(zhuǎn)換局部比較局部反響局部調(diào)零局部放大局部放大局部3.2.1氣動單杠桿差壓變送器20.反響局部：Po

反響力矩Mf作用：組成：反響波紋管放大局部比較局部調(diào)零局部噴嘴－擋板機構(gòu)和功率放大器

作用：組成：Mi、Mf和M0的差值ε

Po

即杠桿調(diào)零彈簧零點調(diào)整作用：組成：3.2.1氣動單杠桿差壓變送器21.結(jié)構(gòu)方框圖

輸入輸出關(guān)系為：

3.2.1氣動單杠桿差壓變送器輸入輸出〔20～100KPa〕22.特性分析：1、輸入輸出特性：

線性關(guān)系：K為常數(shù)2、量程調(diào)整：

調(diào)整KAd：

無法調(diào)無法調(diào)：

Ab：

可調(diào)，改變反響波紋管接法可調(diào)，移動量程支點

3、零點調(diào)整與遷移：

改變噴嘴－擋板機構(gòu)的初始位移調(diào)零彈簧

：

3.2.1氣動單杠桿差壓變送器23.XminXmax20100KPa零點與量程應(yīng)反復(fù)調(diào)特性分析：3.2.1氣動單杠桿差壓變送器24.差壓變送器

氣動單杠桿差壓變送器DDZ－III〔矢量機構(gòu)式〕差壓變送器電容式差壓變送器25.3.2.2DDZ－III差壓變送器工作原理：力矩平衡作用：差壓信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號〔4～20mADC〕液體、氣體、蒸汽的工藝變量檢測元件：膜盒或膜片26.3.2.2DDZ－III差壓變送器檢測局部:ΔPi→輸入力Fi杠桿系統(tǒng):力的傳遞和力矩比較低頻位移檢測放大器:

位移→輸出Io電磁反響裝置:輸出Io→反響力Ff調(diào)零彈簧遷移彈簧量程調(diào)整MfMi27.工作原理方框圖組成：輸入轉(zhuǎn)換局部、放大局部、反響局部、杠桿系統(tǒng)、調(diào)零局部等。3.2.2DDZ－III差壓變送器28.作用于主杠桿下端的輸入力Fi

〔1〕測量局部：作用：A1=A2=Ad

Fi=Ad(P1-P2)=AdΔPi

Fi=A1P1-A2P2因:

故:3.2.2DDZ－III差壓變送器29.〔2〕杠桿系統(tǒng)：①

主杠桿進行力的傳遞和力矩比較作用：作用：輸入力Fi作用于矢量機構(gòu)上的力F13.2.2DDZ－III差壓變送器30.〔2〕杠桿系統(tǒng)：②矢量機構(gòu)進行力的傳遞和力矩比較作用：輸入力F1作用：作用于副杠桿上的力F23.2.2DDZ－III差壓變送器31.〔2〕杠桿系統(tǒng)：③副杠桿進行力矩的比較進行力的傳遞和力矩比較作用：作用：3.2.2DDZ－III差壓變送器32.〔3〕低頻位移檢測放大器：位移檢測片〔銜鐵〕的微小位移S4~20mADC3.2.2DDZ－III差壓變送器33.〔4〕電磁反響裝置：輸出電流I0電磁反響力Ff作用：其中Kf

=πBDc

W

Ff=Kf

I0改變反響動圈的匝數(shù)，可以改變Kf的大小Kf為電磁反響裝置的電磁結(jié)構(gòu)系數(shù)。3.2.2DDZ－III差壓變送器34.〔4〕電磁反響裝置：1-3短接、2-4短接

W=W1=725匝

1-2短接

W

=

W1+W2=2175匝

可實現(xiàn)3：1的量程調(diào)整

W1=725

匝W2=1450

匝3.2.2DDZ－III差壓變送器35.〔5〕整機特性：3.2.2DDZ－III差壓變送器36.小結(jié)：1.變送器的輸出電流I0和輸入信號ΔPi之間呈線性關(guān)系。

3.調(diào)零:4.調(diào)量程:6.零點和量程要反復(fù)調(diào)整。

(W)實現(xiàn)粗調(diào)與微調(diào)改變tgθ或Kf調(diào)零彈簧輸入范圍下限4mA2.零點遷移：遷移彈簧5.量程比：技術(shù)指標(biāo)取10：13.2.2DDZ－III差壓變送器Kf

=πBDc

W

37.差壓變送器

氣動單杠桿差壓變送器DDZ－III〔矢量機構(gòu)式〕差壓變送器電容式差壓變送器38.測量原理：3.2.3電容式差壓變送器C改變改變電流改變感壓膜片C/I轉(zhuǎn)換產(chǎn)生位移S放大Io39.構(gòu)成方框圖：C改變改變電流改變感壓膜片C/I轉(zhuǎn)換產(chǎn)生位移S放大Io3.2.3電容式差壓變送器40.本章重點流量、液位、壓力、溫度4～20mA1～5V20～100KPaD?KfKX'XX0XfY變送器的構(gòu)成：41.本章重點