差壓變送器的工作(zuò)原理
更新更新時間：2019-08-29 點(diǎn)擊次數：2553
電容式差壓變送器是20世紀(jì)80年代研(yán)制開發的(de)新型差壓變送器，它利用單晶矽諧振傳感器，采用微電(diàn)子表面加工技術，除了保證±0.2%的測量精度外，還可實現抵制靜壓、溫飄(piāo)對其影響。由于配備了低噪聲調制解調器和開放式通訊協議(yì)，目前的電容式差壓變送(sòng)器可實現數字無損耗(hào)信号傳輸。
1.結構及工作原理變(biàn)送器主要有檢測(cè)部分和信号轉換及放大處理部分(fèn)組成。
檢測部分由(yóu)檢測膜片和兩側固(gù)定弧形闆組成(chéng)，檢測膜(mó)片在壓差的作用下可軸向(xiàng)移動，形成(chéng)可移動電容極闆(pǎn)，并和固(gù)定弧形闆組成兩個可變電(diàn)容器C1和(hé)C2，結構及電氣原(yuán)理可見圖6-11。
檢測前，高(gāo)、低壓(yā)室壓力平衡，P1 =P2；按結構(gòu)要求，組成兩可變電容(róng)的固定(dìng)弧形極闆和檢測膜片對稱，極間距相等，C1 =C2。
當被測壓力P1和P2分别由導入管進入高、低壓室時，由(yóu)于P1 >P2隔離膜片中心将發生位移(yí)，壓迫電解質使高壓側容積變(biàn)小。當電解質爲不可壓(yā)縮(suō)體時，其容積變(biàn)化量将引起檢測膜片中心向低壓側位(wèi)移，此位移(yí)量和隔離膜片中心位移量相(xiàng)等。根據電工學，當組成電容的兩極闆(pǎn)極間距發生變化時，其電容量也将發生(shēng)變化，即從C1=C2變爲C1≠C2。
由電氣原理圖可知，未發生位移時，I1=I2=0；ι1+ι2=ιc；發生位移後，由于相(xiàng)對(duì)極間距發生變化，各極闆(pǎn)上的(de)積聚電荷量也(yě)發生(shēng)變化，形成電荷位移，此時反映出I1≠ I2，兩者之(zhī)間将産生電流差，若(ruò)檢(jiǎn)測出其值大小以及和壓差的關系，即(jí)可求(qiú)取流量(liàng)。
2.變送電(diàn)流與壓差的關系 '
設：未發生位移(yí)時，按電(diàn)容定義：式中 K——比例常數； ε——介電常數； S——弧形闆**面積； d0-——弧形(xíng)闆和可動(dòng)極闆之間相對平均距離。
當發生位移Δd後，仍按電容定義有：由圖6-11可看出，在電動勢(shì)爲e，角頻率爲ω的高頻電源驅動下，其充放電流差爲：
将C1和C2定義表達式帶(dài)入上式(shì)，有：
由推導結果可以得(dé)出，電流差和可動極(jí)闆(檢測膜片)中心位移成正比，由于此位移和被測壓差成正比，所以電(diàn)流差與被(bèi)測壓差以及流量均成正(zhèng)比。
3.電容式差壓變送器的特點
電容(róng)式差壓變送器*由密(mì)封測量元件組(zǔ)成，可(kě)消除機械傳動所造成的瞬時(shí)沖擊和機(jī)械振動。另外高、低壓測量(liàng)室按防爆要求整體鑄造而成，大大(dà)抑制了外應力、扭矩以及靜壓對測量準确度的影響
微信掃一掃