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ATM-SBW 系列一體化溫度變送器的技術文章
2019-11-28 閱讀(1564)
ATM-SBW
系列一體化溫度變送器
ATM-SBW
系列一體化溫度變送器是溫度傳感器與變送器的結合,，
以十分簡潔的方式
把-200~1800℃范圍內的溫度信號轉換為二線制4~20mA DC的電信號傳輸顯示儀,、調節(jié)器,、記錄儀、
DCS等，實現(xiàn)對溫度的精度測量和控制。是現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場,。科研院所溫度測控的更新?lián)Q代產品,，是集散系統(tǒng),，數字總線系統(tǒng)的*產品。
ATM-SBW 系列一體化溫度變送器的特點
1 超小型（模塊φ44*18）一體化,，通用型強,。
2二線制4~20mA DC 輸出。傳輸距離遠,，抗干擾能力強,。
3冷端、溫漂,、非線性自動補償,、
4測量精度高，長期溫度性好,。
5溫度模塊內部采用陽樹脂澆注工藝,，適用于各種惡劣環(huán)境和危險場合。
6一體化設計,，結構簡單合理,，可直接替換普通裝配式熱電偶、熱電阻,、
7機械保護IP65
8采用熱電偶溫變,，可采用補償導線，降低成本,。
9液晶,、數碼管,、指針等多種指示功能方便現(xiàn)場適合監(jiān)控。
10現(xiàn)場環(huán)境溫度》70℃時,，變送器和現(xiàn)場顯示儀可采用分離（隔離）式安裝
11防爆等級：d II BT4,、dHBT5 12防護等級：IP54
ATM-TJ-2 型智能變送器掌上編程器
概述：shou家采用高性能（康柏 COMPAQ）
Pocket PC 掌上電腦組成的
ATM-TJ-2型智能變送器掌上編程器，及掌上電腦及組態(tài)與一體,，微型化,，性能價格比高。
功能
1內置奧特美儀表ATM-TJ-2 HART 調試程序
2MP3播放功能當上游有泵,。閥門等阻力件時,，直管段長度至少應有（30~50）d，有時甚至要求更高,。
此外,，還應進行換能器安裝方式的選擇,、安裝距離的確定,，顯示儀表安裝地點的選擇、連
線長度的計算,，流量計的調整和檢驗等,。
以前盛行的外夾裝式超聲波流量計使用方便靈活，然而現(xiàn)場應用的實際測量準確度,，長因
工作疏忽,、換能器安裝距離及流通面積等測量誤差而有所下降。
有時不正確的安裝甚至會使得儀表*不能工作,。
因此,，換能器的安裝時超聲波流量計實現(xiàn)準確、可靠測量的重要環(huán)節(jié),。
今年來國外競相開發(fā)出經實核準流速的不確定性,，這不僅降低了對應流流速分布的靈感度，
而且減少了前后直管段長度和現(xiàn)場安裝換能器位置等對測量的影響,，使測量準確度大大提
高,。
腰輪流量計有哪些優(yōu)點？
腰輪流量計,，又稱羅茨流量計,，
其測量原理、工作過程與橢圓齒輪流量計基本相同,，兩者不同的地方只是結構,，主要表現(xiàn)在：
1轉子的形狀不同。腰輪流量計的轉子為腰輪形狀,，且腰輪上不像橢圓齒輪那樣帶有小齒,。
腰輪的組成由兩種：一種是只要一對腰輪,，另一種是由兩對互呈45°角的組成腰輪構成，
稱45°角組合式腰輪流量計,。普通腰輪流量計運行時產生的震動較大,，組合式腰輪流量計
振動小，適合于大流量測量,。
2計量室,、由要輪（轉子）的外輪廓和流量計殼體的內壁面組成，不是半月形,。
3在流量計殼體外面雨兩個腰輪同軸安裝了一對驅動齒輪,，它們相互嚙合使兩個腰輪可以互
相聯(lián)動。腰輪流量計可用于各種清潔液體的流量測量,，也可制成測量氣體的流量計,。計量準確度高，可達0.1~0.5,，主要缺點是面積大,、笨重、進行周期檢定比較困難,，壓損較大,，運行中有震
動等。
液位測量存在的主要問題表現(xiàn)在哪里,？
1 液面不平,。
流動性好的液體，液面是水平的,，所以除了利用器壁作為電極的電容式液位計之外,，
一般液位計只對安裝高度有要求，可以在同一高度上選擇任何安裝地點,。
理想情況液面是一個規(guī)則的表面,，但當物料流進流出時，會有波浪,，或在生產過程中被測液體可能出現(xiàn)沸騰,、起泡沫、或在表面有懸浮物的現(xiàn)象,，液面是不平的,。
2 物性參數不均勻變化。
如不考慮上下層液體的溫度不均勻性,，可認為密度一致,，由體積求重量很容易算，而且可能隨時間,、溫度等而變化,。造成測量誤差,。
3 測試情況。容器中常會有高溫高壓,，或液體粘度很大,，或含有大量雜質懸浮物等情況，對
測量造成不利影響,。
什么是量程遷移,？無論是壓力計式物位計還是差壓式液位計都要求取壓口與壓力測量儀表的入口在同一水平高度，否則會產生附加靜壓誤差,。但是,，在實際安裝時，不一定能滿足這個要求,。入地下儲槽,，為了讀數和維護的方便，壓力表不能安裝在所謂零物位的地方,；采用法蘭式差壓變送器時,，
由于從磨合至變送器的毛細管充以硅油，無論差壓變送器在什么高度,，一般均會產生服靜壓,。
在這種情況下,，可通過計算進行校正,，更多的是對壓力計物位計會差壓式液位計進行
零點調整，使它在只受附加靜壓時輸出為“0",，這種方法稱為“量程遷移",。
所謂無量程遷移主要指：
1對壓力計式物位計，壓力表與取壓點處于同一水平位置,。
2對差壓式液位計,，將差壓式變送器的正負壓室分別與容器下部和上部的氣體取壓口相連通。
雖然負壓室與氣體取壓口不處于同一水平線上,，但因為氣體密度較小,，二者由于高度差而造成
的靜壓差也很小，可以不計,。
外熱式質量流量計的特點,？
內熱式質量流量計有較好動態(tài)特性，但是由于電加熱絲和感溫元件都直接與被測氣體接觸,，
易被氣體污染和腐蝕,，影響儀表的靈敏度和使用壽命。由此,，研制了非接觸即外加熱式的熱
式質量流量計,。加熱絲和兩個電阻絲纏繞在測量導管的外部,，并用保溫外殼封閉，以減少與
外界的熱交換,。為提高響應速度,，測量導管均制成薄壁管，并選擇導熱性能良好的金屬材料
如：不銹鋼等等,；當有氣體流經測量導管時,，因帶走熱量，而使前后熱電阻產生溫差,，引起
熱電阻值的變化,，破壞了電橋平衡，通過測量電橋輸出的不平衡電壓就可測出北側流體的質
量流量,。
外加熱式質量流量計在小流量測量方面具有一定的優(yōu)勢,，但只適用于小管徑的流量測量，
其*大的缺點就是熱慣性大,，響應速度慢,。電容式物位測量儀表的使用？
電容式物位測量儀表的上述特點決定了他在物位測量中的重要地位,。
但在實際應用時,，應注意準確選型和正確使用。測兩種液體間的相界面時,，如均為不導電液體,，
可在用于非導電介質的電容物位測量儀表中任選一種。
使用時應注意：
其靈敏度與兩種液體的介電數之差成正比,，這和浮力式物位測量儀表要求的密度差大相對應,。
如果兩種液體密度相近而介電數差別大，電容式便可大顯身手,。如其中一種為導電液體,，就必須用包有絕緣層的電極。
電容式物位測量儀表也可用于粉粒體料位測量,，但應注意物料中含水分時將對測量結果影
響很大,。例如干燥的土壤介電數約為1.9，含水19%時達到8,；此外水分還會造成漏電,，即
使采用帶絕緣層的電極，效果也不佳,。所以電容式物位測量儀表只適用于干燥粉?；蛩趾?/span>
量恒定不變的粉粒體。
稍有黏著性的不導電液體仍可用luo體電極，若粘性液體有導電性,，即使采用絕緣層電極
也不能工作,，因為粘附在電極上不易脫落會造成虛假液位。這種情況下只能借助隔離膜將壓
力傳到非粘性液體上,，在用電容式物位測量儀表測量,。
用電容法構成物位開關，可用于液位,、料位報警或位式調節(jié)系統(tǒng),，這種應用方式下，不
要求電容與物位成正比,，只希望在電極附近有很高的靈敏度,，所以電極宜橫向插入容器或用
平板形電極。
電容式物位測量表具有哪些特點,？
1被測介質適用性廣
電容式物位測量儀表幾乎可以用于任何介質,，包括液體、粉狀固體,、液-固漿體和相界面,。對介質本身性質的要求不像其它物位計那樣嚴格，對導電介質和非導電介質都能測量,，此外還能測量有傾斜晃動及高速運動的容器的液位,。
2適于各種惡劣的工況條件，工作壓力從真空到7MPa,工作溫度從-186~540℃,。
3測量結果與介質密度,、化學成分等因素無關
4可動部件，結構簡單,、性能可靠,、造價低廉。
5要求物料的介電常數與空氣介電數差別大,，且需要高頻電路
6使用時需注意分布電容的影響、面積式電容壓力變送器
面積式電容壓力變送器的結構原理,，被測壓力作用在金屬膜片上,，通過中心柱、支撐huang片使可動電極隨膜片中心位移而動作,?？蓜与姌O與固定電極均是金屬同心多層圓筒，段面呈梳齒型,，其電容量有兩電極交錯重疊部分的面積所定,。固定電極與外殼之間絕緣，可動電極則與外殼連通。壓力引起的級間電容變化由中心柱至適當的變換器電路,，轉換成反映被測壓力的電信號輸出,。使用時應將變換器與上述可變電容安裝在同一外殼中。金屬膜片為不銹鋼材質或家鍍金層,，使其具有一定的防腐蝕能力,，外殼為塑料或不銹鋼。為保護膜片在過大壓力下不至損壞,，在其背面有帶波紋表面的擋塊,，壓力過高時膜片與擋塊貼緊可避免變形過大。
這種變送器的測量范圍是固定的,，不能隨意遷移,，而且因其膜片背面為防腐能力的封閉空間，
不可與被測介質接觸,。故只限于測量壓力,，不能測差壓。膜片中心位移不超過0.3mm,，其背面無硅油,，可視為恒定的大氣壓力。準確度為0.25~0.5級,。允許在-10~150℃環(huán)境中工作,。
改變送器可直接利用軟導線懸掛在被測介質中，也可用螺紋或法蘭安裝在容器壁上,，除用于一般壓力測量之外,，該變送器還常用于開口容器的液位測量，即使介質有腐蝕性或粘稠不易流動,，也可使用,。
電容式壓力變送器的特點
電容式壓力變送器的特點的測量范圍為-1×107 Pa，可在-46~100℃的環(huán)境下工作其優(yōu)點是：
A需要輸入的能力極低及方便,。
B靈敏度*,，電容的相對變化量可以很大。
C結構可做得剛度大而質量小,，因而固有頻率高,，又由于無機械活動部件，損耗小,，所以可在很高的頻率下工作,。
D穩(wěn)定性好，測量準確度高,，其準確度可達±0.25%~±0.05%,。
F結構簡單、抗震，耐用,，能在惡劣環(huán)境下工作,。
其缺點是：分布電容影響大，必須采取措施設法減小其影響,。
霍爾式壓力變送器的優(yōu)點及原理
霍爾式壓力變送器是基于“霍爾效應"制成的,。它具有結構簡單、體積小,、重量輕,、功耗低、靈敏度高,、頻率響應寬,、動態(tài)范圍（輸出點勢的變化）大、可靠性高,、易于微型化和集成電路化等優(yōu)點,。但信號轉換效率低、對于外部磁場敏感,、耐振性差,、溫度影響大，使用時應注意進行溫度補償,。
霍爾效應
當電流垂直于外磁場通過導體或半導體薄片時,，導體中的載流子在磁場中受到洛倫磁力的作用，其運動軌跡有所偏離,，這樣薄片的左側就因電子的累計而帶負電荷,，相對的右側就帶正電荷，于是在薄片的x軸方向的兩側表面之間就產出了電位差,。這一物理現(xiàn)象為霍爾效應,，其形成的點式稱為霍爾點式，能夠產生霍爾效應的器件稱為霍爾元件,。
壓力表的選擇原則和動態(tài)校準
標準表的允許誤差應小于被校表的允許誤差的1/3~1/5,，這樣可忽略標準表的誤差，
將其示值與標準壓力比較的方法主要用于校驗0.2級以上的精密壓力表,，亦可用于校驗各種工業(yè)用壓力表,。
常用的壓力校準儀器有液柱式壓力計、活塞式壓力計或配有高準確度標準表的壓力校驗泵,。
在一些工程技術領域常會遇到動態(tài)變化的情況，例如,，火箭發(fā)動機的燃燒室壓力在啟動點后的瞬間,，壓力變化頻率從幾赫茲到數千赫茲。為了能夠準確測量壓力的動態(tài)變化，要求壓力傳感器的頻率響應特性要好,。實際上壓力傳感器的頻率響應特性決定了傳感器對動態(tài)壓力測量的使用范圍和測量準確度,。因此，對用于動態(tài)壓力測量的儀表或測壓系統(tǒng)必須進行動態(tài)校準,，以確定其動態(tài)特性參數,，如頻率響應函數、固有頻率,、阻尼比等,。壓力檢測系統(tǒng)的動態(tài)校準首先需要解決動態(tài)壓力信號源問題。產生標準動態(tài)壓力信號的裝置有很多形式,，根據其所提供的標準動態(tài)壓力信號種類可分為兩類：一類是穩(wěn)態(tài)周期性壓力信號源,，如機械正弦壓力發(fā)生器、凸輪控制噴嘴,、電磁諧振器等：一類是穩(wěn)態(tài)周期性壓力信號源,，如激波管、閉式爆炸氣,、快速卸載閥等,。
非標準節(jié)流裝置的應用和種類
在工程實際應用中，若被測液體含有固體微?；蛴袣馀菸龀?，被測氣體含有固體微粒或有液滴存在,，則被測介質不滿足“單相流"的要求,；若被測介質雷若說太低，超過規(guī)定的*小雷若數要求,，也不能使用標準節(jié)流裝置實現(xiàn)正確測量,。在這些情況下，非標準節(jié)流裝置就顯示出它的*性,。非標準節(jié)流裝置時實驗數據尚不充分,，可用數據誤差較大的尚未標準化的節(jié)流裝置，使用前必須進行規(guī)定,。非標準節(jié)流裝置大致有以下種類：
1 低雷若數用,。1/4圓孔板，錐形入口孔板,，雙重孔板,，雙斜孔板，半圓孔板等,；
2臟污介質用,。圓缺孔板,，偏心孔板，環(huán)狀孔板,，鍥行孔板,，彎頭等；
3低壓損害用,。羅洛斯管,，道兒管，矩形文丘里管,，通用文丘里管,，雙重文丘里噴嘴，
Vasy管等,。
4小管徑用,。小于50mm節(jié)流件，整體孔板等,；
5端頭節(jié)流裝置,。端頭孔板，端頭噴嘴,，Borda管等,；
6寬范圍度節(jié)流裝置。變壓頭面積孔板,；
7脈動節(jié)流裝置
8臨界節(jié)流裝置
9混相節(jié)流裝置
浮子流量計的原理介紹
浮子流量計主要由一個向上擴張的錐形管和一個置于錐形管中可以上下自由移動,、密度比被測節(jié)流體稍大的浮子組成，浮子在錐形管上形成一個環(huán)形流同截面,，它比浮子上下面處的錐形管流通面積小,，對流過的流體產出節(jié)流作用。流量計兩端用法蘭連接或螺紋連接的方式垂直的安裝在測量管路上,。當被測流體自下而上流經錐形管時,，由于節(jié)流作用，在浮子上下面處產生差壓,，進而形成作用于浮子的上升力,、流體流動時對浮子的黏性摩擦力。當上述這些力相互平衡時浮子就停留在一定的位置,。如果流量增加,，環(huán)形流通截面中的平均流速加大，浮子上下面的靜差壓增加,，浮子向上升起,。此時，浮子與錐形管之間的環(huán)形流通面積增大,、流速降低,，靜壓差減小,，浮子從新平衡,，其平衡位置的高度酒代表被測介質的流量,。
為了使浮子在錐形管中移動時不至于碰到管壁，通常采用兩種方法,。
一是在浮子上部圓盤形邊緣上開出一條條斜槽,，這樣當流體自下而上的沿錐形管繞過浮子流動時，
作用在斜槽上的力使浮子繞流速中心旋轉,，而不碰到管壁,。由于這種形式的浮子工作時始終旋轉的，顧得名“轉子"流量計,。早期生產的流量計一般采用這種方式,。第二種方法在浮子上不開溝槽，而是在浮子中心加一導向桿,，在基座上加導向環(huán),，或使用具有導向功能的玻璃錐形管，使浮子只能在錐形管中心上下運動,，保持浮子工作穩(wěn)定,。這種流量計在工作時浮子并不旋轉，但習慣上還稱轉子流量計?，F(xiàn)代工業(yè)用較大口徑的浮子流量計一般都是用這種形式,。
皮托管的使用及優(yōu)點有哪些？
使用皮托管時,，需將其牢固固定,，測頭軸線與管道軸線平行，被測流體的流動應盡可能保持穩(wěn)定,，否則將其帶來測量誤差,。在管路中心選擇插入皮托管的橫截面位置，應保證其右足夠長的上下游直管段,。
皮托管具有壓損小,、價格低廉、體積小,、便于攜帶,、安裝和測量等優(yōu)點，適用于中,、大管徑管道的流量測量,，以及風管、水管和礦井中任意一點的流體流速和流速分布測量,。缺點是測量結果受流速分布影響嚴重,，計算復雜,，準確度也較低。測量時候長,，難以實現(xiàn)自動測量,，不適于測量流速變化很快的氣流速度。
需要說明的是,，用皮托管測量氣體流速時,，若氣體流速小于50m/s，則管道內氣流的收縮性可以忽略不計,；若管道內氣流流動大于50m/s,，則要考慮氣流的壓縮性，應按可壓縮流體流動的規(guī)律加以修正,。測量低速氣流時產生的誤差很小,，需要選用很的微壓計。為了克服測量低速氣流時差壓信號過小的缺點,，應選用動壓-文丘里管式流速測量儀表,。
渦流流量計的結構及原理
渦輪流量計一般由渦輪變送器和顯示儀表組成，也可做成一體式渦輪流量計,，變送器的結構主要包括殼體,、導流體、軸和軸承組件,、渦輪和磁電轉換器,。
渦流流量計的核心測量元件，其作用是把流體的動能轉換成機械能,。渦輪由摩擦力很小的軸和軸承組件支撐,，與殼體同軸，其葉片數視口徑大小而定,，通常為2~8片,。葉片有直板葉片、螺旋葉片和丁字形葉片等幾種,。渦輪幾何形狀以及尺寸對傳感器性能有較大影響,，因此要根據流體性質、流量范圍,、使用要求等進行設計,。渦輪的動態(tài)平衡很重要，直接影響儀表的性能和使用壽命,，為提高對流速變化的響應性,，渦輪的
質量要盡可能小。
導流器的組成
導流器由導向片及導向座組成,，作用有兩點：
1用以導直被測流體,，以免因流體的漩渦而改變流體與渦輪葉片的作用角,，從而保證流量計的準確度
2在導流器上裝有軸承，用以支撐渦輪,。
