压力变送器是一种将压力信号转换成标准电信号的仪表,**应用于工业自动化控制系统中。为了更好地理解压力变送器的工作原理,本文将详细介绍其内部结构图,并对各个组成部分的功能进行说明。
压力变送器根据其工作原理,可以分为多种类型,常见的包括:
压阻式压力变送器 电容式压力变送器 压电式压力变送器 应变片式压力变送器不同的压力变送器类型,其内部结构有所差异。本文将以常用的压阻式压力变送器为例,介绍其内部结构图。
下图为典型的压阻式压力变送器内部结构图,主要包括以下几个部分:
过程连接件:也称为接头,用于将被测压力引入变送器内部,并与隔离膜片连接。常见的过程连接件有螺纹连接、法兰连接等。 隔离膜片:通常由不锈钢或其他耐腐蚀材料制成,用于隔离被测介质与变送器内部电路,并将压力传递给压力传感器。 压力传感器:压力变送器的核心部件,用于感知压力变化并将其转换为电信号。常用的压力传感器有硅压阻式传感器、陶瓷压阻式传感器等。 硅压阻式传感器:在硅片上集成四个压敏电阻,构成惠斯通电桥。当压力变化时,硅片的电阻率发生变化,导致电桥输出电压发生变化,从而实现压力测量。 变送器电路:对压力传感器输出的微弱电信号进行放大、补偿、线性化处理,并转换为标准电信号输出。主要包括放大电路、温度补偿电路、线性化电路、V/I转换电路等。 外壳:保护变送器内部电路免受外部环境的影响,通常由铝合金或不锈钢制成。 接线端子:用于连接外部电源和信号线,常用的接线方式有二线制、三线制、四线制等。3.1 过程连接件
过程连接件的选择应根据被测介质的性质、压力范围、安装方式等因素确定。常见的过程连接件材料有不锈钢、哈氏合金、蒙乃尔合金等。
3.2 隔离膜片
隔离膜片的材料和结构应根据被测介质的腐蚀性、温度、压力等因素选择。常用的隔离膜片材料有316L不锈钢、哈氏合金C、钽等。
3.3 压力传感器
压力传感器是压力变送器的核心部件,其性能直接影响到变送器的精度、稳定性和可靠性。选择压力传感器时,应根据被测压力的范围、精度要求、工作温度等因素进行选择。
3.4 变送器电路
变送器电路的功能是对压力传感器输出的微弱信号进行处理,并转换为标准电信号输出。其中:
放大电路:将压力传感器输出的微弱信号进行放大,提高信号强度。 温度补偿电路:消除温度对压力传感器测量结果的影响,提高测量精度。 线性化电路:将压力传感器输出的非线性信号转换为线性信号,方便后续处理和显示。 V/I转换电路:将电压信号转换为电流信号输出,方便远距离传输。3.5 外壳
外壳的作用是保护变送器内部电路免受外部环境的影响,如灰尘、水分、震动等。外壳的防护等级应根据使用环境选择。
3.6 接线端子
接线端子用于连接外部电源和信号线,常用的接线方式有二线制、三线制、四线制等。选择接线方式时,应根据实际应用需求进行选择。
本文介绍了压阻式压力变送器的内部结构图,并对各个组成部分的功能进行了说明。了解压力变送器的内部结构和工作原理,有助于更好地选择、使用和维护压力变送器,提高工业自动化控制系统的可靠性和稳定性。