2088擴散硅壓力變送器

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2088擴散硅壓力變送器

   1．概述

    2088系列擴散硅壓力變送器，采用世界最先進的隔離式擴散硅壓力敏感組件和高品質的集成電路組裝而成，它具有高品質、低價位、能適應各種工業應用的特點，是擴散硅精密機械加工+溫度補償+模擬信號處理技術的結晶，主體電路工藝材料先進，密封固化與外部完全隔離，能滿足防潮、防水、防爆、防腐、防塵等惡劣工況的要求，選用不同的過程連接件可對強腐性的介質、高低溫介質、粘稠介質進行準確測量。

    2088系列壓力變送器可廣泛應用于石油、化工、鋼鐵、電力、建材、紡織、制藥、食品、氣體、科學實驗和軍工等各個領域，實現對各工藝點壓力的計量、***和控制。

    2088系列壓力變送器，分普通和智能型兩種，普通型提供標準的直流4-20mA信號輸出，智能型除可選HART通信之外，也可選RS485接口，它用簡單的編程軟件調整變送器零點和量程等參數。

2.  工作原理

2088系列壓力變送器的核心是一個擴散硅敏感元件，它是在硅基片上采用離子注入并經激光修正制成惠斯登電橋，過程壓力作用于傳感器的隔離膜片上使膜片產生位移，通過膜盒內的硅油壓力傳遞到硅基片上，同時參考端的壓力（大氣壓、絕壓或密封壓）作用于硅片的另一測，這樣在硅片的兩邊就加上了一個差壓，差壓在硅片上產生了一個應力場，使惠斯登電橋的四支電阻，有兩支因拉伸而阻值變小，另外兩支因壓縮而阻值變大，變化量為Δ R，橋臂阻值的變化使電橋失去平衡這樣就產生了一個與壓力成正比的電壓輸出信號

Vout，Vout∝Vb×Δ R，

由于Δ R與施加的壓力成正比，因此：Vout=k×Vb×P+ V0         式中Vout為輸出電壓；k為靈敏度系數；Vb為供橋電壓；V0為電橋零位輸出；P為被測壓力Vout經過差分歸一放大器輸出放大后，再經過電壓電流的轉換，變換成相應的電流信號，該電流信號通過非線性矯正環路的補償，即產生了與輸入壓力成線性對應關系的4-20mA標準信號輸出。智能型信號處理由一個PIC14000微處理器和能處理5個信號的輸入設備組成，信號轉換速度每秒至少100次。

3.  主要特性

a）體積小，重量輕

由于采用了美國或瑞士帶隔離膜片的傳感器組件，及可靠

的模塊處理電路使其體積只有電容式壓力變送器的1/3，

重量是電容式壓力變送器的1/5，可螺紋直接安裝，不需要安裝支架。

B）精度高，穩定性好

穩定可靠的硅壓阻芯片，最高精度可達0.2級以上，并且通過溫度校正，使溫度漂移在其最高的精度范圍之內，長期穩定性好，從而減少了維護工作量。

C）電路可靠，響應速度快

采用了美國先進的標準電路，并用特殊材料和工藝固化成專用模塊，滿足了各種場合的使用（包括：潮濕、粉塵、高溫、振動、易爆、腐蝕等場合）該電路有反相保護功能，正負極接反不會損壞。

D）先進的膜片隔離技術

采用了先進的膜片/充油隔離技術，充油量極小保證了很好的壓力傳遞功能，提高了抵御極限破壞壓力的能力，同時也提高了防腐蝕的能力。

E）智能接口，易于擴展

智能型能夠很方便地連接到各種智能顯示控制儀，變頻器，PLC，DCS，PC，PDA等。

4.  技術參數

?被測介質：液體、氣體、蒸汽

?測量范圍：0-500Pa~0-5KPa  （不帶隔離膜片） 5KPa ~0-80MPa（帶隔離膜片）

?精度等級：±0.2%FS，±0.25%FS，±0.5%FS

?長期穩定性：≤0.2%FS/年

?溫度漂移：≤0.02% FS /℃（在0-70℃范圍內）

?環境溫度：-20℃+85℃

?儲存溫度：-55℃~+125℃

?輸出信號：4-20mA或1-5VDC

?供電電壓：16-28VDC

?負載特性：見圖（1.2）

?允許過載：額定壓力的2倍

?顯示表頭： 0-100%模擬指示（精度2.5%），

            LCD或LED用戶可選

?防爆等級：本安ia II C T5   隔爆 dII C T5

?接濕件材質：316不銹鋼和1Gr18Ni9Ti

?外殼材質：壓鑄合金鋁，表面環氧噴涂

?引壓接口：M20×1.5外螺紋，

            或1/2”NPT外螺紋

?重量：普通0.75kg，帶現場指示1kg

5.  安裝

a）使用2088壓力變送器對壓力進行測量，很大程度上取決于變送器的正確安裝，因為變送器只能安裝在使用現場，在露天使用環境比較惡劣，然而變送器應盡量安裝在溫度梯度和溫度波動比較小的地方，同時要避免振動和沖擊。典型安裝有管裝和板裝兩種，見圖1.5

b) 2088壓力變送器，可直接安裝在測量點上，見圖（1.6），連接螺紋：1/2NPT或者M20×1.5，為確保變送器接頭的密封，應先在接頭外卷上密封膠帶，然后擰緊變送器。

c) 變送器相對流程管道的正確安裝取決于被測介質，考慮到下面幾種情況可決定最好的安裝形式。

? 強腐蝕性的或過熱的介質不應與變送器直接接觸。

?防止渣子在引壓管內沉淀，堵塞管路。

?應盡可能縮短引壓管，減少誤差。

?引壓管應裝在溫度梯度和溫度波動小的地方。

在測量蒸汽或其它高溫介質時，必須加裝冷凝圈，見圖（1.7） ，用于蒸汽測量時冷凝圈內充滿冷水，以防變送器與蒸汽直接接觸，必要時可加裝冷凝罐。

變送器與測量介質連接管路是為把取壓口介質壓力輸到變送器，在壓力傳輸中引起誤差的主要原因為：（1）泄漏；（2）摩擦損失（特別使用噴吹系統時）；（3）液體管路集氣體；（4）氣體管路集液體。

儀表殼體上有接線孔，應當用密封件密封，以防儀表殼內進水，信號線可以浮空或在信號回路中任何一點接地，變送器的外殼可以接地也可不接地，電源電壓要求不高，即使電壓波動1V對輸出信號的影響也可忽略不計。為使安裝的變送器保持防爆功能，必須注意下述事項：

（1）蓋子必須用力擰緊，但不得損壞螺紋；

（2）過渡連接件必須擰緊；

（3）接線孔必須用密封件密封；

（4）如果儀表外殼上另一側的接線孔不用，必須用帶

   螺紋的金屬塞擰緊；

（5）殼體的電路側和接線側的隔離層不得損壞，接線

   端子必須完好；

（6）開殼時必須斷電。

本質安全型：防爆標志iaIICT5，本安儀表必須與關聯設備（安全柵）配套使用，組成本安防爆系統。

6.  校準

2088壓力變送器在出廠時，若用戶沒有特別約定一般按最大測量范圍調整，即壓力量程下限對應4mA，量程上限值對應20mA，壓力輸入和電流的輸出是完全線性的關系，即：

I=16P/（Ps-Pz）+4   式中

I為輸出電流（mA），P為被測壓力，Ps為壓力量程上限，Pz為壓力量程下限

調節步驟：

（1）將變送器安裝在標準壓力校準裝置上,打開右端蓋并按圖（1.8）接線；

（2）打開變送器安裝的左端蓋通電預熱2-5分鐘；

（3）用小螺刀調節線路板模塊上（Z）電位器的位置，使測量下限對應4mA；

（4）將壓力升至量程上限穩定后，用小螺刀調節線路板模塊上（R）電位器的位置使量程上限值對應20mA；

（5）將壓力再降到測量下限重復（3）（4）步驟使之準確，并可分幾點測量線性，重復性等；

校驗用標準儀器必須比被校驗儀表精度高2倍以上。