Transcript 三、压力变送器的组成

压力变送器
一、压力变送器的定义
二、压力变送器的分类
三、压力变送器的组成
四、压力变送器的检定
一、压力变送器的定义：
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变送器：是把一种量转换（变换）成另一种量（电
量）并送到所需设备的仪器。
如常用的温度变送器是把温度量转换成电量。
压力变送器：是把压力量变换为电流或电压送到所
需设备。
所以规程描述为压力变送器是将压力变量转换为可
传送统一输出信号的仪表，而且输出信号与压力变
量之间有一给定的连续函数关系，通常为线性函数
二、压力变送器分类：
按性质分类
 1、电动式压力变送器：
 输出信号（4～20）mA或（0～10）mA，
（1～5）V

直流电流信号，负载一般250Ω。
 2、气动式压力变送器：
 统一输出信号（20～100）kPa的气体压力

按用途分类
 1、正压：输入压力为正压力
 2、负压：输入压力为负压力
 3、差压：变送器输入端两个压力接头在
变送器内形成差压。
 4、绝压：变送器输入为绝对压力。
 正压、负压、差压、绝压的分析定义见
规程28-29页。

三、压力变送器的组成
1、输入端压力接口
 2、压力传感器（转换器 压力/电信号）
 3、电信号放大器
 4、零位、满量程调整
 5、电压/电流转换
 6、外接电源和输出
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四、压力变送器的检定
（一）、变送器的接线方式
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1、二线制接法
mA
Rf
1Ω
24V
压力入口
压力入口
检定变送器的接线
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2、三线制接法
压力入口
检定变送器的接线

3、四线制接法
220V
220V
24V
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压力入口
（二）、变送器供电
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二线制和三线制均为24V直流供电。
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四线制供电220V在内部变压整流稳压，或
24VDC输出直流电压（1～5）V。
（三）、变送器压力、电流对应关系
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1、变送器在应用中含有一定的压力输出相对
应电流，它们的关系是：
I=a+bP
I:电流
b：斜率
a：零位电流
P：压力
例如：一压力变送器输入压力（0～100）kPa，输出（4～20）mA，
准确度等级0.1级
解：先求出斜率
b
量程电流 20 - 4

 0.16mA/kPa
量程压力 100
检定时分成六点：0、20、40、60、80、100kPa
则：
标准压力值
（kPa）
0
20
40
60
80
输出理论值
（mA）
4
7.2
10.4
13.6
16.8
20.0
100
变送器输出上
行程值（mA）
变送器输出下
行程值（mA）
变送器输出
平均值（mA）
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如果输出为（0～10）mA，则a为0 mA代入计算。
2、特殊情况下计算各压力点对应电流关系：
（1）、在大气压为零的表压，要求变送器零压时
输出20mA电流，满量程上限输出4mA。
则 中间点各点电流值，20mA-(某点压力×斜率)
例：压力量程为（0～6）MPa的压力变送器，要
求0MPa时输出电流为20 mA，要求6MPa时输出
电流为4 mA
那么 斜率 b=16/6=2.6667mA/MPa
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则：0压力时输出为20mA
6MPa时输出为4mA
1MPa =20mA-(1MPa×2.6667)=17.333mA
2MPa=20mA-(2MPa×2.6667)=14.667 mA
3MPa=20mA-(3MPa×2.6667)=12.000 mA
4MPa=20mA-(4MPa×2.6667)=9.333 mA
5MPa=20mA-(5MPa×2.6667)=6.667mA
（2）、在正负压力绝对值相等的情况下，
要求负压是下限输出4mA，正压是上限输
出20mA。
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则斜率b= 16mA/正负压力绝对值之和
或全量程的一半即16/2=8mA再除以正压或
负压，
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零压力为12mA（半量程8mA+零点电
流4mA=12mA）
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例：正负分别为4kPa的差压变送器
（±4kPa）。

要求－4kPa时输出20mA，+4kPa时输出
4mA。注：（）表示绝对值

则斜率b=16mA/8kPa=2mA/kPa或 8mA/4kPa=2mA /kPa
当（－4kPa）时=（－4kPa）×斜率+12 mA=20mA
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（－3kPa）时=（－3kPa）×斜率+12 mA=18mA
（－2kPa）时=（－2kPa）×斜率+12 mA=16mA
（－1kPa）时=（－1kPa）×斜率+12 mA=14mA
0kPa时=0kPa×2 mA+12 mA=12 mA
1kPa时=12 mA－(1kPa×斜率) =10 mA
2kPa时=12 mA－(2kPa×斜率) =8 mA
3kPa时=12 mA－(3kPa×斜率) =6 mA
4kPa时=12 mA－(4kPa×斜率) =4 mA
五、变送器的允许误差
（基本允许误差）

铭牌上给出准确度等级为0.1级，则
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变送器允许误差=满量程电流×准确度等级/100
=16 ×0.1/100
=0.016mA
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
说明该变器器检定点的电流输出值不能超过
±0.016mA。
例：上例要求负压（下限）为4mA，正压
（上限）为20mA
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斜率同上 b=16mA/8kPa=2mA/kPa
零压为8mA+4mA=12mA。注：（）表示绝对值
（－4kPa）= 12mA-(（－4kPa）×斜率)=4mA
（－3kPa）=12mA-(（－3kPa）×斜率)=6mA
（－2kPa）=12mA-(（－2kPa）×斜率)=8mA
（－1kPa）=12mA-(（－1kPa）×斜率)=10mA
1kPa=12mA+(1kPa×斜率)=14mA
2kPa=12mA+(2kPa×斜率)=16mA
3kPa=12mA+(3kPa×斜率)=18mA
4kPa=12mA+(4kPa×斜率)=20mA
六、检定压力变送器的仪器
1、标准器：变送器误差的1/4、

压力范围≥变送器压力范围
 2、电流表：5位的数字电流表
 3、负载电阻：250Ω电阻箱或电阻
 4、电流：直流稳压电源24V
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七、连接线路（照前面图所示）
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
把变送器如图所示安装在标准器上。
八、检定项目
1、外观：检查铭牌、检查压力范围、准确度等级、
编号、型号等。
2、密封性检查：加压15min观察压力下降不超过
上限的2%。
3、基本误差的检定：规程8—10页（正负压力、
差压力检定）
4、静压影响检定：差压才有，将高低压端连通，
加压观察示值。
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

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5、输出开路影响的检定：输入50%压力，断开输
出5min，然后接通，依次按检示值误差方法检定，
输出示值误差和回程误差是否合格。
6、输出交流分量的检定：在负载电阻上并以交流
mV表，输入加10%、50%、90%压力，观察交流
输出分量不大于（20～50）mV。
7、绝缘电阻的检定：将输出接线与外壳连接测绝
缘电阻≥20MΩ
8、绝缘强度（耐压）：在输出接线与外壳上加
（500～1000）V/min不跳弧。
9、过压影响：120%压力加入，卸压后再重新检
示值。
九、数据处理
1、先算出各点正反行程的平均值，填入表
格。
 2、求各测试点与标准值差值较大的一个填
入表格中。
 3、求出各检定点的回程误差填入表格中。
 4、在表格示值误差一栏选一最大值除以满
量程乘以100%，测试后

压力变送器的实际准确度= ΔPmax×100
%/量程= ΔPmax×100 %/16= %

5、在表格回程误差栏选一最大值除以满量
程乘以100%为检定后回程误差的准确度
 回程误差准确度= ΔPmax×100 %/量程

= ΔPmax×100 %/16

= %
 6、其它检定项目是否满足要求以规程数据
为准判断。
 例：一差压变送器准确度等级为0.5级，量
程（0～6）kPa，示值检定如下表

标准压
力点
（kPa）
输出
理论值
（mA）
被检上
行程
输出值
（mA）
被检回程
输出值
（mA）
平均值
（mA）
基本误
差
（mA）
回程误差
（mA）
0
4.000
4.003
4.007
4.005
0.007
0.004
1
6.667
6.595
6.575
6.585
0.092
0.020
2
9.333
9.285
9.216
9.250
0.117
0.069
3
12.000
11.982
11.960
11.971
0.04
0.022
4
14.667
14.563
14.554
14.559
0.113
0.009
5
17.334
17.294
17.241
17.268
0.093
0.053
6
20.000
19.992
19.991
19.992
0.009
0.001
斜率：b=16/6=2.6667
 根据 I=a+bx 求出各点理论电流值
 检定后的示值误差的
%=0.117/16×100%=0.73%
 检定后的回程误差的
 %= 0.117/16×100%=0.73%
 符合1.0级。

谢谢大家！