摘要：介紹了差壓變送器的發(fā)展概況，闡述了差壓變送器的基本應(yīng)用和擴(kuò)展應(yīng)用，并對差壓變送器的發(fā)展趨勢作了展望。 美鍵詞：差壓變送器；一般應(yīng)用；擴(kuò)展應(yīng)用發(fā)展趨勢 1差壓變送器的發(fā)展概況 同其他各種電動調(diào)節(jié)儀表一樣，差壓變送器正處于一個嶄新的變革時(shí)代。過去二十多年一直沿用的力平衡式差壓變送器，是人們熟知的。它是利用深度負(fù)反饋原理來減小彈性元件模量隨溫度變化、彈性滯后以及非線性變形等因素的影響，從而保證測量精度的因此，力平衡式變送器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重，且存在著難以消除的靜壓誤差。由于新材料的發(fā)展出現(xiàn)了彈性模數(shù)和溫度系數(shù)很小的彈性材料。特別是電子檢測技術(shù)的發(fā)展使微小位移的檢測成為可能，因而允許彈性材料變形小，這使非線性和彈性滯后所引起的變差進(jìn)一步減小。這些都為開環(huán)式新型變送器的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。目前，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場的電容式差壓變送器就是其中的一種。這種變送器不僅在原理上發(fā)生了由閉環(huán)到開環(huán)的根本變化，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、無靜壓誤差、維護(hù)方便的特點(diǎn)。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，其他各種新型的變送器和振弦式、擴(kuò)散硅式變送器等也已研制成功，并應(yīng)用于生產(chǎn)近幾年，又相繼推出了智能變送器這些智能變送器中有的是新開發(fā)的測量機(jī)構(gòu)，再配上微處理機(jī)；有的則是在原有變送器的基礎(chǔ)上，配上微處理機(jī)，因此它們是微機(jī)和通訊技術(shù)進(jìn)入變送儀表的產(chǎn)物。智能變送器的信號轉(zhuǎn)換精度高，環(huán)境溫度變化的影響小，靜壓和振動的影響小，且量程比特別大因此，一種規(guī)格儀表可滿足各種測量范圍的需要，使備表、備件數(shù)量大大減少智能變送器的另一突出特點(diǎn)是具有通訊功能，通過對智能現(xiàn)場通訊器的簡單鍵盤操作，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)定、變更和調(diào)校，除此之外，它還具有自診斷功能，這些都給使用和維護(hù)帶來了極大的方便。 2差壓變送器的一般應(yīng)用 2．1流量測量 在流量測量和計(jì)量中用差壓變送器，簡單可靠，使用方便。例如，冶金廠結(jié)晶器冷卻水檢測系統(tǒng)的流量測量就是用差壓變送器的。在流體流過的管道上安裝一個節(jié)流裝置，流體流過時(shí)，在它的前后產(chǎn)生差壓，差壓的大小與流過的流體流量有關(guān)。因此可以用節(jié)流裝置（孔板、噴嘴或文丘利管）配用差壓變送器來測量流量。 流量與差壓的關(guān)系為，一般在用差壓變送器測量流量時(shí)，都在輸出串接一個開方器，加人開方器后流量與開方器的輸出信號成正比關(guān)系。 2．2用于液位測量 差壓變送器的另一典型應(yīng)用是檢測液位，△p=λH，λ=常數(shù)時(shí)，△P和H成正比。所以在重度幾乎不變的場合，利用差壓變送器可以測量液位日。差壓變送器測量液位只能在重度比較穩(wěn)定的情況下使用，重度的變化對測量精度有影響。 3差壓變送器的擴(kuò)展應(yīng)用 3．1用作徽正壓或徽負(fù)壓測量儀襄 差壓變送器有兩個取壓室，當(dāng)負(fù)壓室通大氣，正壓室接取壓點(diǎn)，可以用于壓力測量，而正壓室通大氣，負(fù)壓室接取壓點(diǎn)，可以用于負(fù)壓測量。 3．1．1差壓變送器用于測量鍋爐妒膛微負(fù)壓 鍋爐由于燃料臺理燃燒的需要，要求爐膛壓力控制在一50Pa的范圍以內(nèi)，這個微負(fù)壓可以用差壓變送器進(jìn)行測量。 3．1．2加熱妒爐膛微正壓的測量 加熱爐除了考慮燃料的合理燃燒因素外，還需要保護(hù)燃燒過程的欠氧狀態(tài)，因?yàn)楦谎跞菀自斐杀患訜峒砻娴难趸ぴ龆啵瑢?dǎo)致?lián)p耗，所以一般控制在微正壓狀態(tài)。差壓變送器可用于加熱爐微正壓測量。 3．2利用差壓變送器作用固體重量流量計(jì) 在發(fā)電廠球磨機(jī)原煤裝入量測量系統(tǒng)中，可用差壓變送器，原煤經(jīng)煤斗、給煤機(jī)，在熱風(fēng)門的推動下進(jìn)入球磨機(jī)研磨，每臺球磨機(jī)都有一定的裝煤量，在這個額定的裝煤量下，研磨的效率最高，一般采用測量球磨機(jī)進(jìn)出口的風(fēng)壓差來做為裝入量的間接計(jì)量。當(dāng)裝入量增加時(shí)，熱風(fēng)通過球磨機(jī)的阻力增加，因而△P也增加，反之當(dāng)裝入量減少時(shí)，△P也減少，因此通過測量△P可以間接知道裝入量的多少。 3．3利用差壓變送囂測量重度 從差壓變送器測量液位的原理知道，在重度等于常數(shù)的情況下，差壓變送器的輸出正比于液位；同樣在液位等于常數(shù)的情況下，差壓變送器的輸出正比于重度，所以可以利用差壓變送器來測量重度。 4差壓變送器使用中需要注意的問題 4．1防止振蕩產(chǎn)生 差壓變送器的測量敏感元件是膜盒（或膜片），前后為正負(fù)測壓室，這兩個測壓室在測量過程中，如同蕩秋千一樣來回推拉，使輸出信號始終在抖動，形成固有的振蕩持性，一般流量輸送管道都是通過泵或壓氣機(jī)進(jìn)行傳輸?shù)?，本身就有?guī)則的脈動現(xiàn)象，加上流體管道中的收縮和擴(kuò)張，形成傳輸過程中的振蕩?？梢哉{(diào)整差壓變送器取壓閹的阻力消除振蕩，還可以在兩個測量管線上各放人一個0.5mm～1.5mm孔徑的墊片，增加阻尼，減少流量管線的脈動影響，以消除震蕩。 4．2不要在1/3以下范圍工作 用差壓變送器測量流量在10以內(nèi)△P的變化幾乎反映不出來。量程越低精度越差，一般差壓式流量計(jì)在1/3量程以下是不標(biāo)精度的。 5差壓變送器的新進(jìn)展 隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，自動化系統(tǒng)不斷的大型化和復(fù)雜化，從過去以生產(chǎn)過程運(yùn)行的穩(wěn)定性為目的轉(zhuǎn)變?yōu)榻裉齑笠?guī)模集中和最佳化控制，加上應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，對差壓變送器提出越來越高的要求。具體而言就是高精度，對測量對象和使用環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，小型化，安裝維護(hù)簡便，尤其是可靠性商，因?yàn)樽兯推餍阅艿姆€(wěn)定可靠將關(guān)系到整個自動化系統(tǒng)的可靠和安全。新型的差壓變送器就是為了滿足這樣的要求而研制的。 5．1智能式變送器 智能式差壓變送器不再像原來那樣僅僅是將被測工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號的儀表，它還具有遙控操作、A/D轉(zhuǎn)換、自診斷等功能，向著機(jī)電一儀一體化方向發(fā)展。采用復(fù)合傳感器新技術(shù)將差壓、靜壓、溫度傳感器集成在同一半導(dǎo)體芯片上，顯著減少了變送器的溫度和靜壓誤差，精度大大提高。在測量精度要求高的系統(tǒng)中，如用于流量計(jì)量回路中的變送器，其精確度對計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確與否有相當(dāng)大的影響，使用智能式變送器是很有必要的。 5．2向體積小型化方向發(fā)展 一般差壓變送器，體積較大，顯得笨重，現(xiàn)場安裝時(shí)要附加支撐才能固定。現(xiàn)在差壓變送器正朝著小型化方向發(fā)展。在變送器中使用經(jīng)過穩(wěn)定處理的集成電路傳感器，使之性能穩(wěn)定、體積小，可以直接安裝在測量管道上，既方便又節(jié)約了安裝費(fèi)用。 5．3數(shù)字信號變送器 目前，過程工業(yè)控制儀表中已基本確立了4mA～20mA直流電流的模擬信號傳送標(biāo)準(zhǔn)。隨著微機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展，一方面建立了數(shù)字信號接口，另一方面對數(shù)字信號輸出的變送器將提出新的更高的要求。