自动化仪表与DCS变送单元

第三章变送单元

变送器的作用与构成差压变送器1.仪表的功能：仪表输出信号输入信号变送器调节器执行器T、P、F、L4~20mA0~10mA20~100KpaDV〔DV=PV-SV〕控制信号控制信号调节阀门开度或泵的转速3.1变送器的作用与构成2.3.1变送器的作用与构成1、变送器的作用：变即转换、送即传送、器即仪器装置之意。所以变送器是完成工艺参数转换、传送的过程控制仪表。（T、P、F、L）（4－20mA、20－100KPa、0－10mA等）。3.2、变送器的构成：输入转换D、放大K、反馈Kf

3.1变送器的作用与构成流量、液位、压力、温度4～20mA1～5V20～100KPaDÄKfKX'XX0XfY注意：输入输出关系主要由反响系数Kf与输入转换系数D来决定。4.3、有关概念输入X与输出Y一般为线性关系。

3.1变送器的作用与构成流量、液位、压力、温度4～20mA1～5V20～100KPa测量范围：Xmin~Xmax量程：L=Xmax―Xmin输出范围：

Ymin~Ymax5.4、变送器的调整：〔1〕量程〔满度〕调整3.1变送器的作用与构成使变送器输出的上限值与测量信号输入的上限值相对应。当X=Xmax时，使Y=Ymax〔20mA/10mA/100Kpa〕通过改变和可调整量程。和改变如何影响量程？6.〔2〕零点调整和零点迁移：未迁移正迁移负迁移4、变送器的调整：3.1变送器的作用与构成使变送器输出的下限值与测量信号输入的下限值相对应。（零点调整）（零点迁移）（零点迁移）7.量程〔满度〕调整零点调整和零点迁移量程：测量范围：输出范围：

量程：测量范围：输出范围：

Xmin~XmaxL=Xmax―XminYmin~Ymax改变改变改变不改变不改变不改变3.1变送器的作用与构成4、变送器的调整：8.〔3〕线性化3.1变送器的作用与构成4、变送器的调整：9.3.1变送器的作用与构成〔3〕线性化4、变送器的调整：10.5、电动变送器的连线：3.1变送器的作用与构成11.〔1〕四线制两根为电源线

两根为信号线

供电电源从控制室来

变送器输出信号传送到控制室

电源：信号：DDZ－IIDDZ－III24V220V0～10mA4～20mA控制室现场3.1变送器的作用与构成5、电动变送器的连线：12.两根导线既为电源线，又为信号线。24V电源：4～20mA信号：优点：只需一根管道穿线，安装简单、节省电缆；节省平安栅。3.1变送器的作用与构成〔2〕两线制5、电动变送器的连线：13.第三章变送单元

变送器的作用与构成差压变送器14.差压变送器

气动单杠杆差压变送器DDZ－III〔矢量机构式〕差压变送器电容式差压变送器15.3.2.1气动单杠杆差压变送器1、作用：差压信号转换成标准气信号〔20~100KPa〕2、能源：0.14MPa的洁净空气

液体、气体、蒸汽的工艺变量16.组成：输入转换局部、比较局部放大局部、反响局部、调零局部3.2.1气动单杠杆差压变送器17.结构简图输入转换局部比较局部反响局部调零局部放大局部放大局部3.2.1气动单杠杆差压变送器18.输入转换局部：△PMi

作用：组成：高、低压室〔正、负压室〕，膜盒，轴封膜片等引压，内充隔离介质

敏感元件△PFi

密封杠杆支点

为膜盒的有效面积

3.2.1气动单杠杆差压变送器19.结构简图输入转换局部比较局部反响局部调零局部放大局部放大局部3.2.1气动单杠杆差压变送器20.反响局部：Po

反响力矩Mf作用：组成：反响波纹管放大局部比较局部调零局部喷嘴－挡板机构和功率放大器

作用：组成：Mi、Mf和M0的差值ε

Po

即杠杆调零弹簧零点调整作用：组成：3.2.1气动单杠杆差压变送器21.结构方框图

输入输出关系为：

3.2.1气动单杠杆差压变送器输入输出〔20～100KPa〕22.特性分析：1、输入输出特性：

线性关系：K为常数2、量程调整：

调整KAd：

无法调无法调：

Ab：

可调，改变反响波纹管接法可调，移动量程支点

3、零点调整与迁移：

改变喷嘴－挡板机构的初始位移调零弹簧

：

3.2.1气动单杠杆差压变送器23.XminXmax20100KPa零点与量程应反复调特性分析：3.2.1气动单杠杆差压变送器24.差压变送器

气动单杠杆差压变送器DDZ－III〔矢量机构式〕差压变送器电容式差压变送器25.3.2.2DDZ－III差压变送器工作原理：力矩平衡作用：差压信号转换成标准电信号〔4～20mADC〕液体、气体、蒸汽的工艺变量检测元件：膜盒或膜片26.3.2.2DDZ－III差压变送器检测局部:ΔPi→输入力Fi杠杆系统:力的传递和力矩比较低频位移检测放大器:

位移→输出Io电磁反响装置:输出Io→反响力Ff调零弹簧迁移弹簧量程调整MfMi27.工作原理方框图组成：输入转换局部、放大局部、反响局部、杠杆系统、调零局部等。3.2.2DDZ－III差压变送器28.作用于主杠杆下端的输入力Fi

〔1〕测量局部：作用：A1=A2=Ad

Fi=Ad(P1-P2)=AdΔPi

Fi=A1P1-A2P2因:

故:3.2.2DDZ－III差压变送器29.〔2〕杠杆系统：①

主杠杆进行力的传递和力矩比较作用：作用：输入力Fi作用于矢量机构上的力F13.2.2DDZ－III差压变送器30.〔2〕杠杆系统：②矢量机构进行力的传递和力矩比较作用：输入力F1作用：作用于副杠杆上的力F23.2.2DDZ－III差压变送器31.〔2〕杠杆系统：③副杠杆进行力矩的比较进行力的传递和力矩比较作用：作用：3.2.2DDZ－III差压变送器32.〔3〕低频位移检测放大器：位移检测片〔衔铁〕的微小位移S4~20mADC3.2.2DDZ－III差压变送器33.〔4〕电磁反响装置：输出电流I0电磁反响力Ff作用：其中Kf

=πBDc

W

Ff=Kf

I0改变反响动圈的匝数，可以改变Kf的大小Kf为电磁反响装置的电磁结构系数。3.2.2DDZ－III差压变送器34.〔4〕电磁反响装置：1-3短接、2-4短接

W=W1=725匝

1-2短接

W

=

W1+W2=2175匝

可实现3：1的量程调整

W1=725

匝W2=1450

匝3.2.2DDZ－III差压变送器35.〔5〕整机特性：3.2.2DDZ－III差压变送器36.小结：1.变送器的输出电流I0和输入信号ΔPi之间呈线性关系。

3.调零:4.调量程:6.零点和量程要反复调整。

(W)实现粗调与微调改变tgθ或Kf调零弹簧输入范围下限4mA2.零点迁移：迁移弹簧5.量程比：技术指标取10：13.2.2DDZ－III差压变送器Kf

=πBDc

W

37.差压变送器

气动单杠杆差压变送器DDZ－III〔矢量机构式〕差压变送器电容式差压变送器38.测量原理：3.2.3电容式差压变送器C改变改变电流改变感压膜片C/I转换产生位移S放大Io39.构成方框图：C改变改变电流改变感压膜片C/I转换产生位移S放大Io3.2.3电容式差压变送器40.本章重点流量、液位、压力、温度4～20mA1～5V20～100KPaDÄKfKX'XX0XfY变送器的构成：41.本章重点