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云南大理北辰電氣科技有限公司經(jīng)過多年的研究， k型熱電偶廠家產(chǎn)品不斷推陳出新，堅(jiān)持技術(shù)、科學(xué)管理、誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，注重引進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備，推行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，從原材料采購(gòu)、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品檢測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)把關(guān)。



　　壓力傳感器也稱差變送器，主要由測(cè)壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(hào)，以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過程調(diào)節(jié)。壓力傳感器的測(cè)量原理圖如圖3所示。其測(cè)量原理是：流程壓力和參考?jí)毫Ψ謩e作用于集成硅壓力敏感元件的兩端，其差壓使硅片變形（位移很小，僅μm級(jí)），以使硅片上用半導(dǎo)體技術(shù)制成的全動(dòng)態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū)動(dòng)下輸出正比于壓力的mV級(jí)電壓信號(hào)。由于硅材料的強(qiáng)性  ，所以輸出信號(hào)的線性度及變差指標(biāo)均很高。工作時(shí)，壓力傳感器將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成mV級(jí)的電壓信號(hào)，并送往放大倍數(shù)很高而又可以互相抵消溫度漂移的差動(dòng)式放大器。放大后的信號(hào)經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)。

　　德國(guó)HYDAC壓力傳感器使用過程中的要點(diǎn)：正確出安裝位置與被測(cè)介質(zhì)有關(guān)，為獲效得zui佳的測(cè)量果，應(yīng)注意考慮下列情況：

　　1．防止變送器與腐蝕性或過熱的介質(zhì)接觸；zyclxmzsw

　　2．防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積；

　　3．測(cè)量液體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道側(cè)面，以避免沉淀積渣。

　　4．測(cè)量氣體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道頂端，并且變送器也應(yīng)安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中。

　　5．導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動(dòng)小的地方；

　　6．測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí)，需接加緩沖管（盤管）等冷凝器，不應(yīng)使變送器的工作溫度超過極限。

　　7．冬季發(fā)生冰凍時(shí)，按裝在室外的變送器必需采取防凍措施，避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹，導(dǎo)至傳感器損壞。

　　壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中為常見的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種自控環(huán)境，設(shè)計(jì)水利水電，鐵路交通，只能建筑，生產(chǎn)自控，航空航天，軍工，石化，油井，電力，船舶，機(jī)床，管道等眾多行業(yè)。

　　壓力傳感器選型中的密封壓和表壓有什么區(qū)別：密封壓力是指壓力傳感器的背壓腔密封了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的參考?jí)毫?，背壓腔與大氣壓力相隔離，故采用密封壓可以保持壓力傳感器較高的抗環(huán)境能力（例如：潮濕、大氣壓力流動(dòng)等）。當(dāng)測(cè)量表壓時(shí)會(huì)受到大氣壓力的變化產(chǎn)生影響。但當(dāng)測(cè)量較高量程的表壓力時(shí)（例如350bar），大氣壓力變化的影響可以忽略不計(jì)，故密封壓力產(chǎn)品常用在測(cè)量高壓力量程的場(chǎng)所。

　　表壓力是指壓力傳感器背壓腔直接通大氣，  的優(yōu)勢(shì)是測(cè)量表壓時(shí)不受外界大氣壓力的變化影響，但抗環(huán)境能力相對(duì)弱一些。主要用在小壓力量程的場(chǎng)所。

　　壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中為常用的一種傳感器，而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。

　　壓力傳感器原理：

　　我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向受到機(jī)械力作用發(fā)生變形時(shí)，就產(chǎn)生了極化效應(yīng)；當(dāng)機(jī)械力撤掉之后，又會(huì)重新回到不帶電的狀態(tài)，也就是受到壓力的時(shí)候，某些晶體可能產(chǎn)生出電的效應(yīng)，這就是所謂的極化效應(yīng)?？茖W(xué)家就是根據(jù)這個(gè)效應(yīng)研制出了壓力傳感器。　　壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過這個(gè)范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失（這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微?。ㄒ簿驼f(shuō)壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用?！　≡诂F(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等?！　弘娦?yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量，因?yàn)榻?jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。　　壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測(cè)量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異的特點(diǎn)。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測(cè)量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測(cè)量與真空度的測(cè)量。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來(lái)測(cè)量qiang炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來(lái)測(cè)量大的壓力，也可以用來(lái)測(cè)量微小的壓力?！　弘娛絺鞲衅饕矎V泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中，比如說(shuō)心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣。除了壓電傳感器之外，還有利用壓阻效應(yīng)制造出來(lái)的壓阻傳感器，利用應(yīng)變效應(yīng)的應(yīng)變式傳感器等，這些不同的壓力傳感器利用不同的效應(yīng)和不同的材料，在不同的場(chǎng)合能夠發(fā)揮它們獨(dú)特的用途。




　　氣動(dòng)閥門定位器zyclxmzsw

　?。ㄒ唬┕ぷ髟?

　　氣動(dòng)閥門定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的重要附件和配件之一，起閥門定位作用。

　　氣動(dòng)閥門定位器是按力矩平衡原理工作的，當(dāng)通入波紋管2的信號(hào)壓力P1增加時(shí)，使主杠桿3繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使噴嘴擋板9靠近噴嘴，噴嘴背壓經(jīng)單向放大器8放大后，通入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜室的壓力增加，使閥桿向下移動(dòng)。并帶動(dòng)反饋桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，反饋凸輪也隨之作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過滾輪使副杠桿4繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并將反饋彈簧拉伸，彈簧對(duì)主杠桿3的拉力與信號(hào)壓力用在波紋管上的力達(dá)到力矩平衡時(shí)，儀表達(dá)到平衡狀態(tài)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥位維持在一定的開度上，一定的信號(hào)壓力就對(duì)應(yīng)于一定的閥位開度。以上作用方式為正作用，若要改變作用方式，只要將凸輪翻轉(zhuǎn)，A向變成B向等，即可。所謂正作用定位器，就是信號(hào)壓力增加，輸出壓力亦增加；所謂反作用定位器，就是信號(hào)壓力增加，輸出壓力則減少。一臺(tái)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實(shí)現(xiàn)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；相反，一臺(tái)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實(shí)現(xiàn)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。

　?。ǘ┙Y(jié)構(gòu)原理

　　氣動(dòng)閥門定位器接收來(lái)自控制器或控制系統(tǒng)中4～20mA等弱電信號(hào)，并向氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸送空氣信號(hào)來(lái)控制閥門位置的裝置。

　　其與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用，構(gòu)成閉環(huán)控制回路。把控制系統(tǒng)給出的直流電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣信號(hào)，控制調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作。同時(shí)根據(jù)調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行反饋，使閥門位置能夠按系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)進(jìn)行正確定位。

　?。ㄈ┲饕δ?

　　氣動(dòng)閥門定位器與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成自控單元和各種調(diào)節(jié)閥連接經(jīng)過調(diào)試安裝后，組合成氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。用于各種工業(yè)自動(dòng)化過程控制領(lǐng)域當(dāng)中。

　　3

　　電氣閥門定位器

　　由于現(xiàn)在DCS在現(xiàn)場(chǎng)使用越來(lái)越多，很多控制器都是使用了中控系統(tǒng)的控制器，所以中控到現(xiàn)場(chǎng)的都是4-20mA的電信號(hào)，到現(xiàn)場(chǎng)又需要閥動(dòng)作的比較快。

　　雖然閥門定位器由初的氣/氣閥門定位器、電/氣閥門定位器發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字閥門定位器、區(qū)域總線閥門定位器，但它們的基本原理和主要功能都沒有大的改變。

　　（一）定位器中基本自控元件介紹

　　電/氣轉(zhuǎn)換器原理 隨著儀表技術(shù)的發(fā)展，氣動(dòng)儀表領(lǐng)域已逐步被電動(dòng)儀表和計(jì)算機(jī)控制所占領(lǐng)，現(xiàn)在只有在一些特殊的場(chǎng)合還在使用氣動(dòng)儀表，作為儀表中的閥門附件“定位器”也由原來(lái)的氣動(dòng)閥門（P/P）定位器逐步由電/氣（E/P）閥門定位器所代替。 那么在電/氣閥門定位器中輸入的電信號(hào)是如何轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)的呢？我們以SAMSON 6111 型電/氣轉(zhuǎn)換器為例介紹一下它的工作原理(見圖1)：

　　氣動(dòng)功率放大器（8）在設(shè)計(jì)時(shí)；選用合適的彈簧力（8.2），使當(dāng)輸入信號(hào)為0 mA 時(shí)保持輸出PA 在100mbar ，這樣輸出的壓力通過恒節(jié)流孔（8.4）使噴嘴（7）內(nèi)有一定的背壓。

　　當(dāng)輸入的信號(hào)增加時(shí)；通電的線圈（2）切割  磁鐵（3）的磁力線，產(chǎn)生向上的力→擋板（6）靠近噴嘴（7）使背壓（PK）增加→膜片（8.3）↓→打開閥芯（8.5）→輸出PA↑。 當(dāng)輸入信號(hào)減少時(shí)；擋板（6）離開噴嘴（7）→背壓（PK）減少→輸出壓力（PA）作用下膜片（8.3）↑→閥芯（8.5）關(guān)死→輸出壓力通過閥芯（8.5）釋放。 當(dāng)PA 同PK 平衡時(shí)輸出壓力保持不變；這時(shí)電信號(hào)在線圈（2）中產(chǎn)生的力也同背壓（PK）取得平衡。 這樣輸入的電信號(hào)就轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)了。

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　　以SAMSON 的4763 電/氣閥門定位器（圖1A）為例，定位器主要組成部分見圖2。

　　1.反饋桿（1） 2.反饋彈簧（6） 3.反饋風(fēng)箱（7） 4. 氣動(dòng)功率放大器（7下部） 5. 電/氣轉(zhuǎn)換器（21）

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　　1. 模擬定位器 我們還是以SAMSON的4763定位器為例（參考圖3）。我們?cè)O(shè)：調(diào)節(jié)閥為FC（氣開）；定位器為正作用

　　A） 閥位根據(jù)輸入信號(hào)成比例動(dòng)作

　　輸入信號(hào)↑→Pe 點(diǎn)氣壓↑→反饋風(fēng)箱中連桿（9）向左動(dòng)作→壓緊彈簧（6），擋板（10.2）靠近噴嘴（10.1）→輸出風(fēng)壓↑→閥桿（對(duì)于氣開閥）↑→壓緊彈簧（6）→反饋風(fēng)箱中連桿（9）向右動(dòng)作→擋板（10.2）離開噴嘴（10.1）→輸出氣壓（Pst）↓。當(dāng)反饋彈簧的力與反饋風(fēng)箱的力平衡時(shí)，閥位保持與輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置。

　　B） 定位

　　當(dāng)輸入信號(hào)不變時(shí)：

　　由于工藝條件變化導(dǎo)致閥桿↑→壓緊執(zhí)行器彈簧→壓緊彈簧（6）→反饋風(fēng)箱中連桿（9）向右動(dòng)作→擋板（10.2）離開噴嘴（10.1）→輸出氣壓↓→由執(zhí)行器向下的彈簧力使閥位回到原來(lái)的地方。

　　由于工藝條件變化導(dǎo)致閥桿↓→放松執(zhí)行器彈簧→放松彈簧（6）→反饋風(fēng)箱中連桿（9）向左動(dòng)作→擋板（10.2）靠近噴嘴（10.1）→輸出氣壓↑→使執(zhí)行器向上運(yùn)動(dòng)使閥位回到原來(lái)的地方。

　?。ㄋ模┱{(diào)試

　　調(diào)至零點(diǎn)時(shí)給調(diào)節(jié)閥輸入電流信號(hào)（一般為4mA），如若閥位指針指示不在零位上，打開閥門定位器，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使閥位指針指示零位。調(diào)節(jié)量程時(shí)，調(diào)節(jié)定值器使其輸出值達(dá)到閥門所需的氣源壓力值。零位調(diào)準(zhǔn)以后，分別給調(diào)節(jié)閥輸入8mA、12mA、16mA和20mA信號(hào)，閥位指針應(yīng)分別指向25%、50%、75%和。如果指示不準(zhǔn)確，可微調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，便能指示準(zhǔn)確。如果效果仍不太好，那就是行程量不足，松動(dòng)量程調(diào)節(jié)鎖緊螺釘，并轉(zhuǎn)動(dòng)量程調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)結(jié)束后擰緊鎖緊螺釘。通過反復(fù)調(diào)整零點(diǎn)和量程，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程在公差范圍內(nèi)。

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　　1. 閥門定位器有輸入信號(hào)但是沒有輸出信號(hào)。

　?。?）電磁鐵組件發(fā)生故障，建議換電磁鐵組件。

　?。?）供氣壓力不對(duì)，建議檢查氣源壓力。

　　（3）氣動(dòng)放大器擋板零點(diǎn)調(diào)節(jié)過高，擋板遠(yuǎn)離噴嘴。

　?。?）氣路堵塞。

　?。?）氣路連接有誤（包括放大器）。

　?。?）電/氣定位器輸入信號(hào)線正負(fù)極接反。

　　2.閥門定位器沒有輸入信號(hào)但是輸出信號(hào)一直  。

　?。?）氣動(dòng)放大器擋板零點(diǎn)調(diào)節(jié)過低，擋板過于壓緊噴嘴。

　　（2）噴嘴堵塞。

　　（3）輸出壓力緩慢或不正常。

　　會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的膜頭受損、漏氣，造成有輸入信號(hào)但調(diào)節(jié)閥動(dòng)作緩慢的故障，使調(diào)節(jié)閥達(dá)不到及時(shí)調(diào)節(jié)的效果，處理辦法檢查膜室，更換膜片。

　　3.定位器線性不好

　?。?）反饋凸輪或彈簧選擇不當(dāng)或者方向不對(duì)。 （2）反饋連桿機(jī)構(gòu)安裝不好或者在某些位置有卡住的現(xiàn)象。 （3）噴嘴或擋板有異物。 （4）背壓有輕微泄漏現(xiàn)象。

　?。┙Y(jié)語(yǔ)

　　為閥門定位器提供的壓縮空氣必須是經(jīng)過過濾器清潔的空氣。工作中拆卸的部件，在調(diào)節(jié)結(jié)束后一定要正確的固定。注意不要使磁性裝置受到震動(dòng)或?qū)ζ涫┘舆^大的力，這樣會(huì)使零件受損，工作性能降低。應(yīng)盡量減少拆卸噴嘴擋板裝置的次數(shù)。



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