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差壓變送器介紹
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 2015-06-23 10:46:00
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【文章導(dǎo)讀】

  壓力、差壓變送器是自動化儀表中最重要的一類,應(yīng)用范圍很廣,除了可用于壓力、差壓測量之外,還可用于流量、液位、比重等其它參數(shù)的測量。它的銷售量非常大,據(jù)介紹,僅橫河川儀公司2004年的銷售量就達(dá)到10萬臺,而美國羅斯蒙特(Rosemount,艾默生過程管理的子公司)公司1151型和3051型年產(chǎn)量達(dá)到43萬臺,35年來的總產(chǎn)量超過800萬臺。而日本橫河(Yokogawa)公司自1991年推出EJA壓力、差壓變送器以來,總產(chǎn)量超過150萬臺。
 
  上世紀(jì)六十年代至七十年代末期,我們通常使用的是國產(chǎn)力平衡式電動II型、III型變送器,精確度很低,性能也不穩(wěn)定,故障率較高。八十年代初期,西安儀表廠與美國羅斯蒙特公司合作,在西儀生產(chǎn)1151系列變送器,從而開創(chuàng)了國外高性能變送器快速進(jìn)入中國市場的先例;隨后日本富士(Fuji)公司FC系列變送器、日本日立(HITACHI)公司EDR/EPR系列變送器也在我國上海自動化儀表一廠、蘭煉儀表廠、大連儀表廠引進(jìn)生產(chǎn)。
 
  而隨著國外儀器儀表公司變送器產(chǎn)品的大量涌入,我們逐步接受了包括美國霍尼威爾(Honeywell)公司、美國羅斯蒙特公司、日本橫河公司、德國E+H(Endress Hauser)公司、美國福克斯波羅(Foxboro)公司、日本富士(Fuji)公司、日本日立公司、美國摩爾(Moore)公司、美國斯瑪(Smar)公司等生產(chǎn)的產(chǎn)品。
 
  九十年代初期,四川儀表總廠與橫河公司合資成立重慶川儀橫河公司(后改成重慶橫河川儀公司),生產(chǎn)EJA系列變送器,同時通過川儀總廠及橫河公司在華的銷售網(wǎng)絡(luò)大力推銷,年銷售額快速增長,其風(fēng)頭甚至蓋過羅斯蒙特公司的變送器類產(chǎn)品。ABB公司1999年推出MV2000T智能變送器后,也采用了與羅斯蒙特公司、橫河公司幾乎相同的方式,在中國尋求合作伙伴——上海威爾泰公司,合資建立生產(chǎn)線,并已經(jīng)取得了年銷售數(shù)萬臺的業(yè)績。近年來,由于跨國公司在中國變送器的銷售量大幅增長,除了日本富士公司與浙大中控儀表公司合作生產(chǎn)CXT變送器之外,德國西門子公司、德國E+H公司、ABB公司均已在中國建立自己的變送器生產(chǎn)線。由此可見,在中國變送器市場上的競爭將越來越激烈。
 
第一代產(chǎn)品——模擬式變送器
 
  我們早期使用的是國產(chǎn)力平衡式電動II型、III型變送器,精確度只能達(dá)到0.5%、1.0%,八十年代初期,西安儀表廠引進(jìn)美國羅斯蒙特公司代表國外七十年代初期水平的1151系列變送器,除了DR型微差壓變送器的精確度是0.5%以外,其余的大都是0.25%,這是中國人大量接觸的第一代國外變送器。其特點(diǎn)是采用4~20mA信號傳輸?shù)哪M儀表,就地顯示表頭為指針式,量程比在6:1左右,精確度為0.25~0.5%,穩(wěn)定性6個月。前面提到的日本富士公司FC系列變送器、日本日立公司EDR/EPR系列變送器也屬同一時代的產(chǎn)品。
 
第二代產(chǎn)品——智能式變送器
 
  1983年,美國霍尼威爾公司首先推出智能式變送器——ST3000,1989年又推出第一臺全數(shù)字雙向協(xié)議的智能式變送器,其特點(diǎn)是:傳感元件采用微機(jī)械電子加工技術(shù),安裝有測溫補(bǔ)償元件及大規(guī)模集成電路組成的電路板;提高了變送器的檢測精度和量程比;帶本公司的DE通訊協(xié)議,同時傳輸模擬信號和數(shù)字信號;變送器就地顯示表由模擬指針式改進(jìn)為數(shù)字式;可用手操器或在控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程組態(tài),實現(xiàn)遠(yuǎn)方設(shè)定或遠(yuǎn)方修改變送器組態(tài)數(shù)據(jù)。
 
  稍后,羅斯蒙特公司1151系列變送器經(jīng)過了幾次改進(jìn),量程比分別達(dá)到15:1、40:1、50:1,精確度分別達(dá)到0.1%、0.075%,穩(wěn)定性由6個月提高到2年,且部分產(chǎn)品帶HART協(xié)議,已實現(xiàn)模擬儀表向智能化的過渡。目前,作為羅斯蒙特公司變送器類的中低端產(chǎn)品,1151系列變送器至今仍然暢銷,且銷售量占變送器總量的20%。
 
  九十年代初,隨著日本橫河公司EJA變送器進(jìn)入中國,o.1% (EJA-xxx)、0.075%(1998年問世的EJA-xxxA)精確度的變送器產(chǎn)品也引起了我們的關(guān)注,它的賣點(diǎn)除了高精確度、大量程比、高穩(wěn)定性外,還有差壓變送器單向過壓可達(dá)到14MPa,可不加三閥組而直接安裝使用。
 
  除上述變送器外,與此相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品有羅斯蒙特公司的3051C變送器、德國E H公司的Cerabar S變送器、美國福克斯波羅公司的I/A變送器 、日本富士公司的FCX變送器、美國摩爾公司的XTC變送器、美國斯瑪公司的LD301、LD302變送器、德國西門子公司的SITRANS P DSIII、德國ABB公司的MV2000T變送器。第二代變送器量程比可達(dá)到100:1(霍尼威爾公司有的產(chǎn)品甚至達(dá)到400:1、555:1),精確度為o.1%~0.05% ,穩(wěn)定性1~5年。第二代變送器稍早期的產(chǎn)品中帶HART協(xié)議或本公司內(nèi)部協(xié)議(如霍尼威爾公司的DE協(xié)議、橫河公司的BRAIN協(xié)議、福克斯波羅公司的FoxCon協(xié)議、ABB公司的Bailey FSK協(xié)議等等),后期的產(chǎn)品已經(jīng)帶有符合現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)的FF或PROFIBUS-PA協(xié)議。

第三代產(chǎn)品——數(shù)字智能式變送器
 
  進(jìn)入二十一世紀(jì),第三代變送器又逐步走入我們的視野,其代表性的產(chǎn)品是美國羅斯蒙特公司的3051S變送器、日本橫河公司的EJX變送器、美國霍尼威爾公司的ST3000/100變送器和德國ABB公司的2600T265系列變送器。第三代變送器的突出優(yōu)點(diǎn)是:

  其實1151和3051都是ROSEMOUNT的型號。國內(nèi)做的都是根據(jù)它的型號做的,包括選型。我們市場上的電容式的壓變大多是仿造的該公司的產(chǎn)品所以型號仍舊沿用了原型號。一般的工況條件下國產(chǎn)壓變基本可以應(yīng)付,化工化肥冶金等工況較惡劣的場合國產(chǎn)壓變損壞的情況就比較多,至于1051,1751都是廠家在嘩眾取寵,和1151沒什么區(qū)別。

智能1151在原有基礎(chǔ)上加上HART協(xié)議
 
  
3051的自帶HART協(xié)議,性能更穩(wěn)定。精度更高。3051可以支持現(xiàn)場總線通訊,現(xiàn)場組態(tài)。帶避雷針。

  3051的感受件是擴(kuò)散硅元件,量程范圍大,穩(wěn)定性好,1151的感受件是電容,屬于上一代產(chǎn)品;
 
  
3051C是電容式,3051T是擴(kuò)散硅壓阻式;
 
  Rosemount的1151精度現(xiàn)在是0.075%,量程比50:1,2年穩(wěn)定性,應(yīng)用范圍150pa到41.4MPa。而3051現(xiàn)在的精度為0.04%(3051C和T型,L型為0.075%),100:1量程比,5年穩(wěn)定性,外型比1151小巧但價格比1151貴些。

  1151S和3051C雖然都是羅斯蒙特的智能變送器,但他們是不一樣的。1151S是在1151模擬變送器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的,他的膜盒部件和1151完全一樣,只是電子部件改成了又微處理器為核心的專用集成部件,并加了A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路,能實現(xiàn)自診斷和數(shù)字通信。
 
  3051C的膜盒部件和1151不同,雖然傳感器都是電容式的,但3051C將電容室移到了電子罩的頸部,遠(yuǎn)離過程法蘭和被測介質(zhì)。這樣,但被測介質(zhì)溫度發(fā)生變化時,電容傳熱影響減弱,儀表的溫度性能和抗干擾性能提高。膜盒在制造過程中,需經(jīng)溫度和壓力等特性試驗。雖然膜盒是成批生產(chǎn)的,但不同的膜盒特性仍有差異,需要不同的校正系數(shù)。在3051C的檢測部件中,增加了傳感器存儲器,他便是存放傳感器的信息和校正系數(shù)的。轉(zhuǎn)換時,微處理器和根據(jù)這些信息校正系數(shù),對傳感器進(jìn)行線性修正,這不但提高了儀表精度,而且還增加了零部件之間的互換性。此外,在3051C的檢測部件中,還增加了測溫傳感器,用以修正環(huán)境溫度變化而引起的熱影響。
 

原理和工藝優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
擴(kuò)散硅1 在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)(0-50℃或0-70℃)性能穩(wěn)定
2 小量程和絕壓優(yōu)于其他類型
3 靈敏度高
1 低于0℃、高于80℃后,溫度穩(wěn)定性會大幅度降低
2 不能承受動態(tài)壓力
3 膜片易受損傷
厚膜陶瓷1 成本低
2 抗腐蝕性好
3 使用溫度寬
1 輸出跳動,不易讀數(shù)
2 壓力下降時回零、遲滯大
3 陶瓷膜片薄而脆、易碎
電容式1 量程全
2 抗過載能力強(qiáng)
3 性能穩(wěn)定
1 體積大
2 不能承受動態(tài)壓力
3 高溫需chong充硅油
應(yīng)變片貼片1 低成本
2 成熟傳統(tǒng)工藝
1 由膠引起的時漂大
2 靠手工生產(chǎn)離散性大
濺射薄膜1 擴(kuò)散硅、厚膜、電容、應(yīng)變片所固有的缺點(diǎn)全都沒有
2 全球公認(rèn)的長期穩(wěn)定性和可靠性
1 不適于小量程測量
2 成本高
 


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