羅斯蒙特ROSEMOUNT壓力變送器作用是什么?怎么接線?
壓力變送器通常使用金屬膜片或壓電晶體作為敏感元件,通過壓力傳感器將壓力信號轉換成敏感元件的變形或應變,從而產生電信號輸出。本文將介紹壓力變送器的作用以及如何接線。
一、作用
壓力變送器的作用是將被測壓力轉換為標準的電信號輸出,通常是4-20mA電流信號或0-10V電壓信號。這種電信號可以被PLC、DCS等控制器讀取和處理,從而實現對被測壓力的實時監測和控制。
在工業自動化控制系統中,壓力變送器常用于測量管道、容器、鍋爐等設備內部的壓力,并將壓力信號轉換為標準的電信號輸出,供PLC、DCS等控制器使用。通過對壓力信號的實時監測和控制,可以保證設備的穩定運行,提高生產效率和品質。
二、接線
壓力變送器的接線方法主要分為兩種:兩線制和三線制。兩線制接線簡單,適用于短距離傳輸;三線制接線復雜,但可以實現較長距離的傳輸。
1. 兩線制接線
兩線制接線方法如下:
(1) 將壓力變送器的正極接入電源的正極,負極接入電源的負極。
(2) 將壓力變送器的輸出端接入控制器的輸入端。
(3) 在控制器中設置合適的量程和校準參數。
2. 三線制接線
三線制接線方法如下:
(1) 將壓力變送器的正極接入電源的正極,負極接入電源的負極。
(2) 將壓力變送器的輸出端分別接入控制器的輸入端和電源的負極。
(3) 在控制器中設置合適的量程和校準參數。
需要注意的是,不同壓力變送器的接線方法可能存在差異,應根據具體的產品說明書進行接線。此外,在接線前應確保電源電壓和控制器輸入端的額定電壓相符,以免損壞儀表或設備。
總結,壓力變送器廣泛應用于工業自動化控制、環境監測、氣體液體流量測量、液位測量等領域。例如,在化工、石油、天然氣、水處理等行業中,壓力變送器被廣泛用于監測管道、容器、壓力容器等設備的壓力狀態,以確保設備的安全運行。
羅斯蒙特ROSEMOUNT壓力變送器兩根線及傳輸電源又傳輸信號,也就是傳感器輸出的負載和電源是串聯在一起的,電源是從外部引入的,和負載串聯在一起來驅動負載。
三線制:三線制傳感器就是電源正端和信號輸出的正端分離,但它們共用一個COM端。
四線制:電源兩根線,信號兩根線。電源和信號是分開工作的。
幾線制的稱謂,是在兩線制變送器誕生后才有的。這是電子放大器在儀表中廣泛應用的結果,放大的本質就是一種能量轉換過程,這就離不開供電。因此先出現的是四線制的變送器;即兩根線負責電源的供應,另外兩根線負責輸出被轉換放大的信號(如電壓、電流、等)。但目前,很多變送器采用二線制。下面,我們就來具體看看不同線制變送器的差異有哪些?
不同線制變送器的差異
一、兩線制
要實現兩線制變送器,必須要同時滿足以下條件:
羅斯蒙特ROSEMOUNT壓力變送器的小消耗功率P不能超過上式,通常<90mW。
式中:Emin=低電源電壓,對多數儀表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%為24V電源允許的負向變化量;
如果壓力變送器在設計上滿足了上述的三個條件,就可實現兩線制傳輸。所謂兩線制即電源、負載串聯在一起,有一公共點,而現場變送器與控制室儀表之間的信號聯絡及供電僅用兩根電線,這兩根電線既是電源線又是信號線。兩線制變送器由于信號起點電流為4mA DC,為變送器提供了靜態工作電流,同時儀表電氣零點為4mA DC,不與機械零點重合,這種“活零點"有利于識別斷電和斷線等故障。而且兩線制還便于使用安全柵,利于安全防爆。
羅斯蒙特ROSEMOUNT壓力變送器的接線圖。直流電源 U( 24V )通過兩根線向現場的變換器供電,同時這兩根線又是輸出信號( 4~20mA )的傳輸線。輸出的電流信號需經過標準電阻 RL=250Ω 轉換為電壓 UL=IRL= ( 1~5 ) U 送至控制器。這種二線制變換器的特點是只用于檢測信號而沒有控制功能。
二、三線制
三線制變換器的接線圖如圖 2 所示,電流輸出系統除了兩根電流傳輸線以外,還有一根電源線向變壓器提供電源。三線制就是電源正端用一根線,信號輸出正端用一根線,電源負端和信號負端共用一根線。其供電大多為 DC 24V , 輸出信號有 DC4-20mA ,負載電阻為 250Ω 或者 DC0-10mA ,負載電阻為 0-1.5kΩ ;有的還有 mA 和 mV 信號,但負載電阻或輸入電阻,因輸出電路形式不同而數值有所不同。
由于 DC4-20mA 、 DC 1-5V 信號制的普及和應用,在控制系統應用中為了便于連接,就要求信號制的統一, 為此要求一些非電動單元組合的儀表, 如在線分析、 機械量、 電量等儀表, 能采用輸出為DC4-20mA 信號制,但是由于其轉換電路復雜、功耗大等原因,難于全部滿足上述的三個條件而無法做到兩線制,就只能采用外接電源的方法來做輸出為DC4-20mA 的四線制變送器了。四線制變送器供電大多為 AC 220V ,也有供電為 DC24V 的。輸出信號有 DC 4-20mA , 負載電阻為 250Ω , 或者 DC 0-10mA , 負載電阻為 0-1.5kΩ ;的還有 mA 和 mV 信號,但負載電阻或輸入電阻,因輸出電路形式不同而數值有所不同,如圖 4.3 所示。
輸入接收儀表的是電流信號, 如將電阻 RL 并聯接入時,則接收的就是電壓信號了。由于各種變送器的工作原理和結構不同,從而出現了不同的產品,也就決定了變送器的兩線制、三線制、四線制接線形式。
三、四線制
羅斯蒙特ROSEMOUNT壓力變送器接線示意圖
羅斯蒙特ROSEMOUNT壓力變送器如圖三所示,其供電大多為220V AC,也有供電為24V DC的。輸出信號有4-20mA DC,負載電阻為250Ω,或者0-10mA DC,負載電阻為0-1.5KΩ;有的還有mA和mV信號,但負載電阻或輸入電阻,因輸出電路形式不同而數值有所不同。
以上三個圖中,輸入接收儀表的是電流信號,如將電阻RL并聯接入時,則接收的就是電壓信號了。
從上面敘述可看出,由于各種變送器的工作原理和結構不同,從而出現了不同的產品,也就決定了變送器的兩線制、三線制、四線制接線形式。對于用戶而言,選型時應根據本單位的實際情況,如信號制的統一、防爆要求、接收設備的要求、投資等問題來綜合考慮選擇。
要指出的是三線制和四線制變送器輸出的4-20mA DC信號,由于其輸出電路原理及結構與兩線制的是不一樣的,因此在應用中其輸出負端能否和24V電源的負線相接?能否共地?這是要注意的,必要時可采取隔離措施,如用配電器、安全柵等,以便和其它儀表共電、共地及避免附加干擾的產生。
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