2088擴散硅壓力變送器

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2088擴散硅壓力變送器

   1．概述

    2088系列擴散硅壓力變送器，采用世界最先進的隔離式擴散硅壓力敏感組件和高品質(zhì)的集成電路組裝而成，它具有高品質(zhì)、低價位、能適應(yīng)各種工業(yè)應(yīng)用的特點，是擴散硅精密機械加工+溫度補償+模擬信號處理技術(shù)的結(jié)晶，主體電路工藝材料先進，密封固化與外部完全隔離，能滿足防潮、防水、防爆、防腐、防塵等惡劣工況的要求，選用不同的過程連接件可對強腐性的介質(zhì)、高低溫介質(zhì)、粘稠介質(zhì)進行準(zhǔn)確測量。

    2088系列壓力變送器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵、電力、建材、紡織、制藥、食品、氣體、科學(xué)實驗和軍工等各個領(lǐng)域，實現(xiàn)對各工藝點壓力的計量、***和控制。

    2088系列壓力變送器，分普通和智能型兩種，普通型提供標(biāo)準(zhǔn)的直流4-20mA信號輸出，智能型除可選HART通信之外，也可選RS485接口，它用簡單的編程軟件調(diào)整變送器零點和量程等參數(shù)。

2.  工作原理

2088系列壓力變送器的核心是一個擴散硅敏感元件，它是在硅基片上采用離子注入并經(jīng)激光修正制成惠斯登電橋，過程壓力作用于傳感器的隔離膜片上使膜片產(chǎn)生位移，通過膜盒內(nèi)的硅油壓力傳遞到硅基片上，同時參考端的壓力（大氣壓、絕壓或密封壓）作用于硅片的另一測，這樣在硅片的兩邊就加上了一個差壓，差壓在硅片上產(chǎn)生了一個應(yīng)力場，使惠斯登電橋的四支電阻，有兩支因拉伸而阻值變小，另外兩支因壓縮而阻值變大，變化量為Δ R，橋臂阻值的變化使電橋失去平衡這樣就產(chǎn)生了一個與壓力成正比的電壓輸出信號

Vout，Vout∝Vb×Δ R，

由于Δ R與施加的壓力成正比，因此：Vout=k×Vb×P+ V0         式中Vout為輸出電壓；k為靈敏度系數(shù)；Vb為供橋電壓；V0為電橋零位輸出；P為被測壓力Vout經(jīng)過差分歸一放大器輸出放大后，再經(jīng)過電壓電流的轉(zhuǎn)換，變換成相應(yīng)的電流信號，該電流信號通過非線性矯正環(huán)路的補償，即產(chǎn)生了與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。智能型信號處理由一個PIC14000微處理器和能處理5個信號的輸入設(shè)備組成，信號轉(zhuǎn)換速度每秒至少100次。

3.  主要特性

a）體積小，重量輕

由于采用了美國或瑞士帶隔離膜片的傳感器組件，及可靠

的模塊處理電路使其體積只有電容式壓力變送器的1/3，

重量是電容式壓力變送器的1/5，可螺紋直接安裝，不需要安裝支架。

B）精度高，穩(wěn)定性好

穩(wěn)定可靠的硅壓阻芯片，最高精度可達0.2級以上，并且通過溫度校正，使溫度漂移在其最高的精度范圍之內(nèi)，長期穩(wěn)定性好，從而減少了維護工作量。

C）電路可靠，響應(yīng)速度快

采用了美國先進的標(biāo)準(zhǔn)電路，并用特殊材料和工藝固化成專用模塊，滿足了各種場合的使用（包括：潮濕、粉塵、高溫、振動、易爆、腐蝕等場合）該電路有反相保護功能，正負(fù)極接反不會損壞。

D）先進的膜片隔離技術(shù)

采用了先進的膜片/充油隔離技術(shù)，充油量極小保證了很好的壓力傳遞功能，提高了抵御極限破壞壓力的能力，同時也提高了防腐蝕的能力。

E）智能接口，易于擴展

智能型能夠很方便地連接到各種智能顯示控制儀，變頻器，PLC，DCS，PC，PDA等。

4.  技術(shù)參數(shù)

?被測介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽

?測量范圍：0-500Pa~0-5KPa  （不帶隔離膜片） 5KPa ~0-80MPa（帶隔離膜片）

?精度等級：±0.2%FS，±0.25%FS，±0.5%FS

?長期穩(wěn)定性：≤0.2%FS/年

?溫度漂移：≤0.02% FS /℃（在0-70℃范圍內(nèi)）

?環(huán)境溫度：-20℃+85℃

?儲存溫度：-55℃~+125℃

?輸出信號：4-20mA或1-5VDC

?供電電壓：16-28VDC

?負(fù)載特性：見圖（1.2）

?允許過載：額定壓力的2倍

?顯示表頭： 0-100%模擬指示（精度2.5%），

            LCD或LED用戶可選

?防爆等級：本安ia II C T5   隔爆 dII C T5

?接濕件材質(zhì)：316不銹鋼和1Gr18Ni9Ti

?外殼材質(zhì)：壓鑄合金鋁，表面環(huán)氧噴涂

?引壓接口：M20×1.5外螺紋，

            或1/2”NPT外螺紋

?重量：普通0.75kg，帶現(xiàn)場指示1kg

5.  安裝

a）使用2088壓力變送器對壓力進行測量，很大程度上取決于變送器的正確安裝，因為變送器只能安裝在使用現(xiàn)場，在露天使用環(huán)境比較惡劣，然而變送器應(yīng)盡量安裝在溫度梯度和溫度波動比較小的地方，同時要避免振動和沖擊。典型安裝有管裝和板裝兩種，見圖1.5

b) 2088壓力變送器，可直接安裝在測量點上，見圖（1.6），連接螺紋：1/2NPT或者M20×1.5，為確保變送器接頭的密封，應(yīng)先在接頭外卷上密封膠帶，然后擰緊變送器。

c) 變送器相對流程管道的正確安裝取決于被測介質(zhì)，考慮到下面幾種情況可決定最好的安裝形式。

? 強腐蝕性的或過熱的介質(zhì)不應(yīng)與變送器直接接觸。

?防止渣子在引壓管內(nèi)沉淀，堵塞管路。

?應(yīng)盡可能縮短引壓管，減少誤差。

?引壓管應(yīng)裝在溫度梯度和溫度波動小的地方。

在測量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時，必須加裝冷凝圈，見圖（1.7） ，用于蒸汽測量時冷凝圈內(nèi)充滿冷水，以防變送器與蒸汽直接接觸，必要時可加裝冷凝罐。

變送器與測量介質(zhì)連接管路是為把取壓口介質(zhì)壓力輸?shù)阶兯推?，在壓力傳輸中引起誤差的主要原因為：（1）泄漏；（2）摩擦損失（特別使用噴吹系統(tǒng)時）；（3）液體管路集氣體；（4）氣體管路集液體。

儀表殼體上有接線孔，應(yīng)當(dāng)用密封件密封，以防儀表殼內(nèi)進水，信號線可以浮空或在信號回路中任何一點接地，變送器的外殼可以接地也可不接地，電源電壓要求不高，即使電壓波動1V對輸出信號的影響也可忽略不計。為使安裝的變送器保持防爆功能，必須注意下述事項：

（1）蓋子必須用力擰緊，但不得損壞螺紋；

（2）過渡連接件必須擰緊；

（3）接線孔必須用密封件密封；

（4）如果儀表外殼上另一側(cè)的接線孔不用，必須用帶

   螺紋的金屬塞擰緊；

（5）殼體的電路側(cè)和接線側(cè)的隔離層不得損壞，接線

   端子必須完好；

（6）開殼時必須斷電。

本質(zhì)安全型：防爆標(biāo)志iaIICT5，本安儀表必須與關(guān)聯(lián)設(shè)備（安全柵）配套使用，組成本安防爆系統(tǒng)。

6.  校準(zhǔn)

2088壓力變送器在出廠時，若用戶沒有特別約定一般按最大測量范圍調(diào)整，即壓力量程下限對應(yīng)4mA，量程上限值對應(yīng)20mA，壓力輸入和電流的輸出是完全線性的關(guān)系，即：

I=16P/（Ps-Pz）+4   式中

I為輸出電流（mA），P為被測壓力，Ps為壓力量程上限，Pz為壓力量程下限

調(diào)節(jié)步驟：

（1）將變送器安裝在標(biāo)準(zhǔn)壓力校準(zhǔn)裝置上,打開右端蓋并按圖（1.8）接線；

（2）打開變送器安裝的左端蓋通電預(yù)熱2-5分鐘；

（3）用小螺刀調(diào)節(jié)線路板模塊上（Z）電位器的位置，使測量下限對應(yīng)4mA；

（4）將壓力升至量程上限穩(wěn)定后，用小螺刀調(diào)節(jié)線路板模塊上（R）電位器的位置使量程上限值對應(yīng)20mA；

（5）將壓力再降到測量下限重復(fù)（3）（4）步驟使之準(zhǔn)確，并可分幾點測量線性，重復(fù)性等；

校驗用標(biāo)準(zhǔn)儀器必須比被校驗儀表精度高2倍以上。