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压力变送器未来发展趋势

压力变送器是许多工业设备中用以控制工业过程和压力变化的重要原件。压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将压力信号转变成4~20mA DC信号输出。压力变送器分电容式压力变送器和扩散硅压力变送器,陶瓷压力变送器,应变式压力变送器等。
压力变送器是直接与被测介质相接触的现场仪表,常常在高温 低温 腐蚀 振动 冲击等环境中工作。在石油、化工、电力、钢铁、轻工等行业的压力测量及现场控制中应用非常广泛。
压力变送器的发展大体经历了四个阶段:
(1) 早期压力变送器采用大位移式工作原理,如曾大量生产的水银浮子式差压计及膜盒式差压变送器,这些变送器精度低且笨重。
(2) 20世纪50年代有了精度稍高的力平衡式差压变送器,但反馈力小,结构复杂,可靠性、稳定性和抗振性均较差。
(3) 70年代中期,随着新工艺、新材料、新技术的出现,尤其是电子技术的迅猛发展出现体积小巧、结构简单的位移式变送器。
(4) 90年代科学技术迅猛发展,这些变送器测量精度高而且逐渐向智能化发展数字信号传输更有利于数据采集
压力变送器发展至今已有电容式变送器、扩散硅压阻式变送器、差动电感式变送器和陶瓷电容式变送器等不同类型。
20世纪90年代, 现场总线技术迅速崛起, 工业过程控制系统逐渐向具有双向通信和智能仪表控制的现场总线控制系统方向发展。从而产生了新一代的智能压力变送器。它们的主要特点如下。
(1)自补偿功能如非线性、温度误差、响应时间、噪声和交叉感应等。
(2)自诊断功能如在接通电源时进行自检, 在工作中实现运行检查。
(3)微处理器和基本传感器之间具有双向通信的功能构成闭环工作系统。
(4)信息存储和记忆功能。
(5)数字量输出。
基于上述功能, 智能压力变送器的精度、稳定性、重复性和可靠性都得到提高和改善。其双向通信能力实现了计算机软件控制及远程设定量程等状态。
智能型压力变送器主要分为带协HART协议的和带482或RS232接口的两种类型。带HART协议的智能压力变送器是在模拟信号上迭加一个专用频率信号, 实现模拟和数字同时进行通信。带RS232或485口的智能压力变送器内部将模拟信号A/D转换通过微处理器计算由D/A输出。RS232接口是异步通信协议接口, 可与许多通信协议兼容。因此, 后者应用非常广泛。
压力变送器的趋势
 当今世界各国压力变送器的研究领域十分广泛,几乎渗透到了各个行业,但归纳起来主要有以下几个趋势:
 (1) 智能化由于集成化的出现,在集成电路中可添加一些微处理器,使得变送器具有自动补偿、通讯、自诊断、逻辑判断等功能。
 (2) 集成化压力变送器已经越来越多的与其它测量用变送器集成以形成测量和控制系统。集成系统在过程控制和工厂自动化中可提高操作速度和效率。
 (3) 小型化目前市场对小型压力变送器的需求越来越大,这种小型变送器可以工作在极端恶劣的环境下,并且只需要很少的保养和维护,对周围的环境影响也很小,可以放置在人体的各个重要器官中收集资料,不影响人的正常生活。如美国Entran 公司生产的量程为2~500PSI 的变送器,直径仅为1. 27mm ,可以放置在人体的血管中而不会对血液的流通产生大的影响。
 (4) 标准化变送器的设计与制造已经形成了一定的行业标准。如ISO 国际质量体系;美国的ANSI、ASTM标准、俄罗斯的ГOCT、日本的J IS 标准。
 (5) 广泛化压力变送器的另一个发展趋势是正从机械行业向其它领域扩展,例如:汽车元件、医疗仪器和能源环境控制系统。
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