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电动压力变送器的使用方法及原理
发布时间:  2013/9/18 10:55:20

    早期的力平衡式电动压力变送器,原理与气动的相仿,但喷嘴挡板用高额位移检潲线圈千Ⅱ铝片代替.气动放大器用电于放大电路代替。这仲变逑器曾经广泛用于DDZ l系列电动单元组合仪表中,是压力、流量、液位等参数的主要变遘单元,但因它工作频率很高,且为间歇振荡,又有负特性区.零点和量程的调整互相干扰,使甩很不方便。后来DDZ.1系列仪表里的差压或压力变送器,采用低频连续振荡、差动变压器位移检测、矢量机构传动等措施,上述缺点都已克服。目的.除I)1)Z一Ⅲ系列仪表哩的上平衡压力及差压变送器之外tDDZ—l系列咀的这类,变送器也按豫同样斤法改进.逐渐取代原有的高额位移检测放大电路和传动机构。
    DDZ l系列主要是育流24V供电.输出4~20mA,两线制,奉质安仓防爆。I)I)Z.I系列则是交流220V供电.输出0~]0mA,四线制(电源和信号各两根),非本质安全防爆。
    率书不再分析早期产品.先执DDZ一口系列的力平衡变送器开始,再介绍改进后的DDZ-1系列力平衡变送器,
    压力、差压’绝对压力变送器,结构都一样,只是弹性元件稍有差别。
    这种变送器里用的差动变压嚣不是螺管形的.咐是像图3 5 4所示,由两个纵断面呈“山”字形的铁心相叠而成.原边绕组W,和IV’,串联后由^.B端接入交搋.副边绕组u,,和Ⅳ’zⅢq根据厅名端反向串联,由C.D瑞引出。
    两个铁心略有不同.下部铁心的中央住比边缘柱略短.磁路中总有一定的气隙。上部铁心为平顶形状,其磁路经过衔铁闭台.故气隙d的大小决定上磁路的磁阻。当两磁路磁阻相等时.c.D端电压为零.改变d则陕宅f,D问的电压。
    在围3·5·5中·差动变压=21}和晶体蕾T,组成振荡器,当集电板电流增大时,由于绕自A,B和C,D的同名蛸关景·将舍在C端形成正电压.引起T,的集电授电流进一步增大苴至饱和.饱和后电计l≈:再增大-副边cD端电匝消失,槊电授电溉又开始减小.遣时c≈已出现负电压使电拼c更快地减小,如此反复形成振荡.D.,n提供T,的币俯厢.眦自起振。
    上述振荡的频率取央于原边AB的电感L。。和其并联电容c|.振幅则取决于原边与副边闸的耦台系敦。而耦台系数与衔铁气隙a有关,d越小,耦台越强,这时撅幅太.T。的集电极交流电压大。
    在电路总图,印图3.5.6中,T.的集电撮电压经D.整流和R…C滤波之后.经T。T:放太.便可形成4~20mA输出电流.图中用L表示。
    输出电漉,。既包括Tt,Ta的电流,也含有T,的电流。此电流经过处于永久磁铁气隙中的动圈产生电磁力,利用这个力在杠杆上形成反馈力矩,实现负反馈,以保证变送器输出与轱人间的比例关系。
    为适应不同的量程,输出与输入间应有不同的比例。图中差动变玉器副边有并联电阻月”,它可借助开关s接入或断开,从而可改变电路的灵敏度。动圈叉分为Ⅳ.和Ⅳ。所部分匝数·接图示接法总匝数为Ⅳ,+Ⅳ。之和。若将电源正极改接在电阻R..P.则有效陌数只有~··反馈力就明显减小。通过s和Ⅳ:的政变.可实现量程粗调.传动系统咀的矢量机构则用于量程细调。
    与此相似t经过改进后带有差动变压器和矢量机构,输出0~lomA的力平衡变送器t电路如图3 5 7所示。
    由于这种变送器是非本质安全型防爆仪表,电路稍微简单些.但增加了交流供电部分·此外,差动变压器T rl的原边是串联在T。的发射极电路里.其它部分与前一图雷同。金属短接H M-和村;可用于改变接法.起粗调量程的作用。
    以上两种电动力平衡式压力变送器的结构都可简化为图3.5 8.
    被测压力P作用在测量膜H l上.通过有效面积变成集中力施加在主杠杆2的下端。={三杠杆以支点膜片3为轴而偏转.并将力传至矢量机构4 L,矢量饥构是可凋传动比的种传动酃件,它以支点5为轴.将水平向左的力变成连扦6向上的力。此力带动副杠杆7,绕其点点顺时针转动,固而使差动变压器8的衔铁下移.气隙变小。经过振荡放大电路9之后将转变成直流电流,。,此电流流过磁场中的动嘲l0产生电磁力。由千动嚼10固定在副杠杆的下端.故与主杠杆上的力矩能互相平衡。
    调节支点5的水平位置.可改变矢量机构的夹角0,从而能连续改变两杠杆间的传动比.也就能细调耸程。调节弹簧ll的张力,可起调整零点的作用。
    电动力平衡压力变送器的方框图和圈3 5 3之(6)形吱样.只不过方框内容有些区别。如有
必要呵参考有关DDZ—I系列电动单元组合仪表田3.5.8电动力平膏压力变遘嚣结构简隔的书籍.此处不再详述.特别是这种变送器已应用多年,比较成熟.技术话抖弈易得到.
    上述的气动和电动力平衡式压力、差压或绝对压力变送嚣的精确度郝能达到0 5级.而且都有根可靠的防爆措施,可用在易燃易爆的危险场所(电动的必须加安全栅或分电盘).

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