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E+H(Endress+Hauser)压力变送器原理

在工业领域中,压力变送器是一种应用广泛的重要仪器。本文将为您详细介绍这一设备的相关知识。

变送器与传感器

首先,我们来厘清 “换能器” 和 “变送器” 这两个术语。有些人认为换能器和变送器是同一概念,二者可以相互替代使用。若您对此感到好奇,不妨在网络上搜索这两个术语,会发现相关结果的范围十分广泛。

换能器

换能器是一种能够将一种形式的能量转换为另一种形式能量的装置。例如,电传感器可以把感受到的物理变量(如温度)转化为模拟电信号。


变送器

变送器是一种能对来自换能器的电信号进行转换,使其成为更强的电信号,从而可以远距离传输到 PLC(可编程逻辑控制器)或 DCS(分布式控制系统)的设备。

变送器输出信号

变送器的输出信号通常为一定范围的电压(1 至 5V)或电流(4 至 20mA),该信号代表着所检测到的物理变量的 0 至 100%。

压力变送器

压力变送器是一种与压力传感器相连接的仪器。其输出的模拟电压或电流信号,对应着传感器所感知到的压力范围的 0% 至 100%。


测量隔膜

传感器中实际用于感知压力的部分会与被测量的压力相接触,它基于多种技术和材料制成,如应变片、电容和电位计等。实际的测量过程中,通过测量隔膜将被测压力与传感材料隔离开来。所选用的传感器类型,取决于其应用的场景和所处的环境。

压力测量

压力变送器能够测量绝对压力、表压或差压。

绝对压力

绝对压力以被视为 0 psi 的完美真空为参考,我们将这种真空压力表示为 0 psi(a)。通常情况下,大气压力约为 14.7 psi(a)。

表压

最常见的压力测量方式是表压,它是总压力减去大气压力后的数值,其中大气压力被设定为 0 psi(g)。

正如我们在之前的文章中所探讨的,差压变送器具有很强的多功能性,这使得我们能够灵活地运用它来测量液位、流量以及压力。


压力变送器示例

我们来看一个压力变送器测量管道中气体过程压力的例子。压力变送器会向 PLC 发送一个代表过程压力的电流信号。经过校准后,该压力变送器在 0 至 350 psi 的过程压力范围内,能够输出 4 至 20 mA 的电流信号。

总结

让我们回顾一下本文所讨论的内容:

  • 有些人认为换能器和变送器是同一概念,二者可以相互替代使用。
  • 换能器是一种能将一种形式的能量转换为另一种形式能量的装置。
  • 变送器是一种能对来自换能器的电信号进行转换,使其成为更强的电信号,从而可以远距离传输到 PLC 或 DCS 的设备。
  • 压力变送器是一种与压力传感器相连接的仪器。
  • 压力变送器输出的模拟电压或电流信号,代表着传感器所感知到的压力范围的 0% 至 100%。
  • 压力变送器能够测量绝对压力、表压或差压。

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