壓力變送器的發(fā)展趨勢(shì)及接線問(wèn)題
壓力變送器是許多工業(yè)設(shè)備中用以控制工業(yè)過(guò)程和壓力變化的重要原件。壓力變送器用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成4～20mA DC信號(hào)輸出。壓力變送器分電容式壓力變送器和擴(kuò)散硅壓力變送器，陶瓷壓力變送器，應(yīng)變式壓力變送器等。
壓力變送器是直接與被測(cè)介質(zhì)相接觸的現(xiàn)場(chǎng)儀表，常常在高溫 低溫 腐蝕 振動(dòng) 沖擊等環(huán)境中工作。在石油、化工、電力、鋼鐵、輕工等行業(yè)的壓力測(cè)量及現(xiàn)場(chǎng)控制中應(yīng)用非常廣泛。
壓力變送器的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個(gè)階段：
(1) 發(fā)明階段(1945 - 1960 年) :這個(gè)階段主要是以1947 年雙極性晶體管的發(fā)明為標(biāo)志。此后,半導(dǎo)體材料的這一特性得到較廣泛應(yīng)用。史密斯(C.S. Smith) 與1945 發(fā)現(xiàn)了硅與鍺的壓阻效應(yīng)[2 ] ,即當(dāng)有外力作用于半導(dǎo)體材料時(shí),其電阻將明顯發(fā)生變化。依據(jù)此原理制成的壓力變送器是把應(yīng)變電阻片粘在金屬薄膜上,即將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。此階段***小尺寸大約為1cm。
(2) 技術(shù)發(fā)展階段(1960 - 1970 年) :隨著硅擴(kuò)散技術(shù)的發(fā)展,技術(shù)人員在硅的(001) 或(110) 晶面選擇合適的晶向直接把應(yīng)變電阻擴(kuò)散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成較薄的硅彈性膜片,稱為硅杯[3 ] 。這種形式的硅杯變送器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn)定性好、成本低、便于集成化的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了金屬- 硅共晶體,為商業(yè)化發(fā)展提供了可能。
(3) 商業(yè)化集成加工階段(1970 - 1980 年) :在硅杯擴(kuò)散理論的基礎(chǔ)上應(yīng)用了硅的各向異性的腐蝕技術(shù),擴(kuò)散硅變送器其加工工藝以硅的各項(xiàng)異性腐蝕技術(shù)為主,發(fā)展成為可以自動(dòng)控制硅膜厚度的硅各向異性加工技術(shù)[4 ] ,主要有V 形槽法、濃硼自動(dòng)中止法、陽(yáng)極氧化法自動(dòng)中止法和微機(jī)控制自動(dòng)中止法。由于可以在多個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行腐蝕,數(shù)千個(gè)硅壓力膜可以同時(shí)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了集成化的工廠加工模式,成本進(jìn)一步降低。
(4) 微機(jī)械加工階段(1980 年- 今) :上世紀(jì)末出現(xiàn)的納米技術(shù),使得微機(jī)械加工工藝成為可能。
通過(guò)微機(jī)械加工工藝可以由計(jì)算機(jī)控制加工出結(jié)構(gòu)型的壓力變送器,其線度可以控制在微米級(jí)范圍內(nèi)。利用這一技術(shù)可以加工、蝕刻微米級(jí)的溝、條、膜,使得壓力變送器進(jìn)入了微米階段。
壓力變送器接線問(wèn)題：
1、壓力變送器是二線制，+極出來(lái)接PLC AI 模塊的-;-極出來(lái)接PLC AI 模塊的+。
2、對(duì)于三線制的液位變送器，信號(hào)+出來(lái)接PLC AI 模塊的+：公用-出來(lái)接PLC AI 模塊的-：剩下的24dc+接24v電源+
3、對(duì)于四線制的液位變送器，信號(hào)+出來(lái)接PLC AI 模塊的+：信號(hào)-出來(lái)接PLC AI 模塊的-：剩下的24dc+接24v電源+：24dc-接24v電源-。
信號(hào)端子設(shè)置在電氣盒的一個(gè)獨(dú)立艙內(nèi)。接線時(shí)，可擰下接線側(cè)的表蓋。上面的端子是信號(hào)端子，下面的端子是指示表連接端子(見下圖)。下面端子上的電流和信號(hào)端子上的電流一樣，都是4-2OmADC，它可用來(lái)連接指示表頭。
電源是通過(guò)信號(hào)線接到變送器的，不需要另外的接線。 ABB壓力變送器信號(hào)線***好采用屏蔽絞合線。信號(hào)線不要與其它電源線一起穿越金屬管或放在同一線槽中，也不要在強(qiáng)電設(shè)各附近通過(guò)。
變送器電氣殼體上的穿線孔，應(yīng)當(dāng)密封或者塞住(用密封膠)，以避免電氣殼內(nèi)潮氣積聚。如果穿線孔不密封，則安裝送器時(shí)，應(yīng)使穿線孔朝下，以便容易排除液體。
信號(hào)線可以浮空或在信號(hào)回路中任何一點(diǎn)接地，變送器外殼可以接地或不接地。電源不一定要穩(wěn)壓，即使電源電壓波動(dòng)lV，對(duì)輸出信號(hào)的影響幾乎都可以忽略。
變送器的***大輸出電流不超過(guò)3OmADC因?yàn)樽兯推魍ㄟ^(guò)電容藕合接地，所以檢查絕緣電阻時(shí)，不能用高于1OOV的高阻表，壓力變送器電路檢查應(yīng)采用不大于1OOV的電壓。
