压力、差压变送器的结构原理与故障处理ppt课件

1、1压力、差压变送器的结构原理压力、差压变送器的结构原理与故障处理与故障处理甘光升甘光升20112011年年0909月月2626日日学习目标学习目标1.1.压力、差压变送器概述压力、差压变送器概述2.2.压力、差压变送器的分类压力、差压变送器的分类3.3.压力、差压变送器的结构原理压力、差压变送器的结构原理4.4.压力、差压变送器调试基本知识压力、差压变送器调试基本知识5.5.压力、差压变送器的故障处理压力、差压变送器的故障处理目录目录1.1.压力、差压变送器概述压力、差压变送器概述 变送器是对各种工艺参数，如温变送器是对各种工艺参数，如温度，压力、流量、液位、成分等物理度，压力、流量、液位、成

2、分等物理量进行检测，并转化成统一标准信号：量进行检测，并转化成统一标准信号：（DC4-20mADC4-20mA，DC1-5VDC1-5V），以供显示、），以供显示、记录或控制之用。记录或控制之用。扩散硅式压力变送器扩散硅式压力变送器四线制四线制二线制二线制电容式压力变送器电容式压力变送器1-1-盖；盖；2-2-放大器盒盖；放大器盒盖；3-3-敏感元件输出电缆及插头；敏感元件输出电缆及插头；4-4-零点、阻尼、零点、阻尼、量程调节螺钉；量程调节螺钉；5-5-放大器；放大器；6-6-定位螺钉；定位螺钉；7-7-外壳锁紧螺母；外壳锁紧螺母；8-8-容室紧固容室紧固螺栓；螺栓；9-9-外壳外壳1.1.

3、压力、差压变送器概述压力、差压变送器概述62.2.压力、差压变送器的分类压力、差压变送器的分类2.1.2.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器2.2.2.2.扩散硅式压力、差压变送器扩散硅式压力、差压变送器2.3.2.3.膜盒式压力、差压变送器膜盒式压力、差压变送器2.4.2.4.智能式压力、差压变送器智能式压力、差压变送器扩散硅式压力变送器扩散硅式压力变送器电容式压力变送器电容式压力变送器工业压力变送器工业压力变送器数字压力变送器数字压力变送器隔膜压力变送器隔膜压力变送器电容压力变送器电容压力变送器隔离液位变送器微压变送器湿式压力变送器本安压力变送器扩散硅压力变送器智能压力变送器

4、智能压力变送器2.2.压力、差压变送器的分类压力、差压变送器的分类83.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器3.1.1.3.1.1.结构组成结构组成 由测量部件、转换电路、放大电路由测量部件、转换电路、放大电路三部分组成三部分组成感压感压膜片膜片电容电容-电流电流转换器转换器PCIiIi放大和输出放大和输出限制电路限制电路反馈电路反馈电路- -If调零、迁移调零、迁移电路电路II I0 04 420 mA20 mA差动差动电容电容d测量部件测量部件转换电路转换电路放大电路放大电路测量原理图测量原理图3.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器103.1.3.

5、1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器P1P2P1P2113.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器测量部件测量部件电容电容-电流转换器电流转换器PdIP1P2P1P2PfCCCCfIiiiid12121212iiiiCCCC3.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器整机电路流程图整机电路流程图133.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器整机电路整机电路电容电容- -电流转换电路电流转换电路作用作用: :将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号I Id d。振荡控振荡控制放大制放大

6、器器解调解调器器振荡振荡器器电路组成电路组成: :PfCCCCfIiiiid1212振荡振荡器器3.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器振荡器振荡器变压器反馈式振荡器变压器反馈式振荡器其作用为：向电容式压力传其作用为：向电容式压力传感器的感器的C Ci1i1和和C Ci2i2提供高频电源提供高频电源。振荡器的等效电路振荡器的等效电路 3.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器+i i2 2i i2 2+i i1 1i i1 1i i1 1解调器解调器+i i1 1i i1 1i i2 2i i2 2(+)(+)i i2 2i i2 2i i1 1i i1

7、1i i2 2i i2 2(+)i i2 2i i2 2(+)i i1 1i i1 1i i1 13.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器3.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器放大转换部分放大转换部分 放大电路的作用放大电路的作用: :将测量部分输出的差动信号将测量部分输出的差动信号I Id d放大并转换成放大并转换成420mA420mA的直流输的直流输出电流，实现量程调整、零点调整和迁移、输出限幅和阻尼调整功能。出电流，实现量程调整、零点调整和迁移、输出限幅和阻尼调整功能。3.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器电流放大电路电流放

8、大电路 将将I Id d放大并转换成放大并转换成420mA420mA的直流输出电流，并实现量程调整。的直流输出电流，并实现量程调整。3.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器输出电流输出电流I Io o路线为：路线为：E E+ +D D1111R R3131WW3 3R R33 33 D D1212R R1818 R R3434 C C1111VTVT2 2VTVT4 4R RL LE E线性调整电路线性调整电路利用利用W W1 1产生的附加电压产生的附加电压U UC C进行补偿。进行补偿。( (R R2222= =R R2323 ) )若若W W1 1=0=0，正负半周负载

9、相等，则，正负半周负载相等，则U UC C=0 (=0 (无补偿作用无补偿作用) )。若若W W1 100，正负半周负载不相等，则，正负半周负载不相等，则U UC C0 (0 (有补偿作用有补偿作用) )。cOcURRRRURRRRIII86862866821021cddUUUPP(C Ci2i2+ +C Ci1i1)回路阻抗回路阻抗振荡器振荡器振荡幅度振荡幅度 U Uc cI Ic cI Ic c和和K K2 2的变化方的变化方向相反，向相反，I Id d与与PP成线性关系。成线性关系。则则ICIC1 1输入为输入为: :cOUIIRRRRURRRR)(218686286863.1.3.1.

10、电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器振荡控制放大器振荡控制放大器作用作用: : 控制流过控制流过D D1 1、D D5 5和和D D3 3、D D7 7的电流之和的电流之和 I I2 2+ +I I1 1 即即 I Ic c 等于常数。等于常数。 286860286829791OOdURRRRURRRURRRU常数2866812oURRRRII)(12868618686297972IIRRRRIRRRRIRRRRUd021dddUUU定性分析：定性分析：( (I I2 2+ +I I1 1)U Ud2d2U Ud dV V01 01 U U0101(U U0101是以正电源为基准是以正

11、电源为基准)振荡振荡器振荡幅度器振荡幅度变压器变压器T T1 1输出电压输出电压使使 ( (I I2 2+ +I I1 1)()(I I2 2+ +I I1 1恢复到原来的数值恢复到原来的数值) )3.1.3.1.电容式压力、差压变送器电容式压力、差压变送器扩散硅式扩散硅式差压变送器差压变送器构成方框图构成方框图扩散硅式差压变送器的检测元件采用扩散硅压阻传感器。由于扩散硅扩散硅式差压变送器的检测元件采用扩散硅压阻传感器。由于扩散硅的制造工艺与集成电路工艺有很好的兼容性，随着的制造工艺与集成电路工艺有很好的兼容性，随着MEMSMEMS技术的突破，扩散硅技术的突破，扩散硅变送器的使用越来越广泛。变

12、送器的使用越来越广泛。工作原理：工作原理：扩散硅压阻传感器的扩散硅压阻传感器的应变电阻阻值在应变电阻阻值在 P P作用下作用下发生变化，使硅桥产生不发生变化，使硅桥产生不平衡电压平衡电压U Us s，再经前置放，再经前置放大并转换成大并转换成I Io o输出。输出。3.2.3.2.扩散硅式压力、差压变送器扩散硅式压力、差压变送器3.2.3.2.扩散硅式压力、差压变送器扩散硅式压力、差压变送器中间受拉，两边受压中间受拉，两边受压电路部分电路部分 扩散硅式差压变送器放大电路扩散硅式差压变送器放大电路3.2.3.2.扩散硅式压力、差压变送器扩散硅式压力、差压变送器263.3.3.3.膜盒式差压变送器

13、膜盒式差压变送器273.4.3.4.智能智能式差压变送器式差压变送器3.4.3.4.智能智能式差压变送器式差压变送器ST3000ST3000差压变送器差压变送器复合型扩散硅传感器复合型扩散硅传感器: : 在单个芯片上形成差压、在单个芯片上形成差压、静压和温度三种用途的静压和温度三种用途的感测元件。感测元件。测取传测取传感器数据感器数据写入传感器特性数据写入传感器特性数据编程器写编程器写入变送器入变送器参数，动参数，动态保护工态保护工作状态下作状态下的的RAMRAM数数据据。掉电后重新上电掉电后重新上电时装回数据时装回数据传输数传输数据设定据设定器数据器数据生产用计算机生产用计算机3.4.3.4

14、.智能智能式差压变送器式差压变送器ST3000ST3000系统接线示意图系统接线示意图ST3000ST3000系列智能压力、差压变送器所用的现场通讯器为系列智能压力、差压变送器所用的现场通讯器为SFCSFC型，带有键盘及液型，带有键盘及液晶显示器。可以接在现场变送器的信号端子上，就地设定或检测，也可以在远离晶显示器。可以接在现场变送器的信号端子上，就地设定或检测，也可以在远离现场的控制室中，接在某个变送器的信号线上进行远程设定及检测。现场的控制室中，接在某个变送器的信号线上进行远程设定及检测。 实现的功能实现的功能（1）组态）组态（2）测量范围的改变）测量范围的改变（3）变送器的校准）变送器的

15、校准（4）自诊断）自诊断（5）变送器输送）变送器输送/输出显示输出显示（6）设定恒流输出）设定恒流输出 3.4.3.4.智能智能式差压变送器式差压变送器314.4.压力、差压变送器调试基本知识压力、差压变送器调试基本知识4.4.压力、差压变送器调试基本知识压力、差压变送器调试基本知识4.4.压力、差压变送器调试基本知识压力、差压变送器调试基本知识5.5.压力、差压变送器的故障处理压力、差压变送器的故障处理3 3）变送器的电路故障）变送器的电路故障用备用电路板检查电路板是否有故障。用备用电路板检查电路板是否有故障。更换有故障的电路板。更换有故障的电路板。4) 4) 传感器组件（参照传感器组件的检

16、查。）传感器组件（参照传感器组件的检查。）5) 5) 电源电源输出过小或无输出输出过小或无输出1 1）接线回路）接线回路检查回路连接是否发生短路或多点接地。检查回路连接是否发生短路或多点接地。a.a.检查回路连接的正负极性和回路阻抗是否符合要求。检查回路连接的正负极性和回路阻抗是否符合要求。 ( (测试电压不高于测试电压不高于100V)100V)5.5.压力、差压变送器的故障处理压力、差压变送器的故障处理2 2）导压管）导压管检查管道压力连接是否正确；检查管道压力连接是否正确；检查导压管是否泄漏或堵塞；检查导压管是否泄漏或堵塞；检查充液导压管中是否存在有气体；检查充液导压管中是否存在有气体；检查变送器的压力容室中有无沉积物。检查变送器的压力容室中有无沉积物。3 3）变送器的电气