PDS壓力變送器的工作原理基于先進的復合微硅固態傳感器,結合模塊化設計,通過一系列精密的電子元件和信號處理技術,將壓力信號轉換為標準的電流或數字信號輸出。以下是其詳細的工作原理:
1、壓力感知與轉換:被測壓力(如氣體、液體等介質的壓力)首先作用于壓力變送器的測量膜片上。這個膜片通常是由不銹鋼或其他耐腐蝕材料制成,能夠抵抗介質的腐蝕并保持結構的穩定性。當壓力作用于膜片時,膜片會發生微小的形變,這種形變與作用在其上的壓力成正比。膜片上的壓變橋臂電阻隨之改變,從而產生一個與輸入壓力成正比的電壓信號。
2、信號放大與轉換:由于初始產生的電壓信號非常微弱,因此需要經過放大器進行放大處理。放大后的信號進一步通過A/D(模擬/數字)轉換器轉換成數字信號。這一步驟對于后續的數據處理和傳輸至關重要,因為它使得信號能夠在微處理器中進行更復雜的運算和補償。
3、線性和溫度補償:在微處理器中,對數字信號進行線性和溫度補償是非常重要的一步。這是因為傳感器的輸出信號可能受到溫度變化的影響而產生漂移,因此需要進行相應的補償以確保測量結果的準確性。通過內置的算法和校準數據,微處理器可以計算出準確的壓力值,并將其轉換為標準電流信號(如4mA-20mA)或數字信號(如HART協議或PROFIBUS-PA協議)輸出。
4、過載保護:為了確保傳感器在超出測量范圍時不會損壞,PDS壓力變送器通常具有過載保護功能。當輸入壓力超過測量限值時,防止過載膜片會產生變形直至隔離膜片貼到測量元件體壁上,從而達到貴壓傳感器的過載保護。
5、顯示與通信:變送器還配備了LCD顯示屏和多個輸入調整鍵,允許用戶直接在現場讀取測量結果、故障信息和工作方式,并進行參數調整。此外,它還支持通過HART或PROFIBUS-PA等協議進行遠程通信和參數設置。
PDS壓力變送器在工業控制中的典型應用包括以下幾個方面:
1、工藝脈沖壓力測量:在鋼廠氣錘氣壓、油田注水泵壓力等存在波動壓力的場合,PDS智能壓力變送器通過設計專用的氣壓、液壓緩沖裝置來保護傳感器免受沖擊損壞。
2、多晶硅項目應用:針對高溫高壓、有毒易燃易爆、強腐蝕等特點的工況,PDS設計了高溫型智能壓力變送器,并通過特殊散熱結構和膜片鍍金工藝來解決氫透問題。
3、氯堿項目應用:在重慶天原化工廠,針對介質防腐的需求,PDS智能壓力變送器采用了鉭材隔離膜片,并經過防腐處理,取得了良好的效果。
4、乙醇胺應用:在精餾、脫水工序中,由于工藝特殊性(低溫、易燃、易爆、高壓),PDS473、483H法蘭變送器被用于壓力、液位測量,耐壓達到15MPa,低溫度-33℃。
5、碳四裂解項目應用:在化工碳四裂解項目中,由于高腐蝕、高溫、易燃、易爆、高壓的特點,PDS473、483H法蘭變送器采用了鉭材、高溫硅油和鍍金膜片等特殊設計。
PDS壓力變送器以其先進的技術、優異的性能和強大的功能,廣泛應用于各個行業,滿足了各種復雜的工藝條件。