4.1過程控制裝置

1、生產過程檢測儀表執(zhí)行器調節(jié)儀表顯示儀表集中控制裝置 過程控制裝置與被控對象構成了過程控制系統(tǒng)的基本要過程控制裝置與被控對象構成了過程控制系統(tǒng)的基本要素。過程控制系統(tǒng)設計時，必須根據過程特性和工藝要求，素。過程控制系統(tǒng)設計時，必須根據過程特性和工藝要求，合理選用控制裝置組成自動控制系統(tǒng)，并通過調節(jié)器合理選用控制裝置組成自動控制系統(tǒng)，并通過調節(jié)器PID參數(shù)參數(shù)的整定，使系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)，實現(xiàn)對生產過程的最優(yōu)控的整定，使系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)，實現(xiàn)對生產過程的最優(yōu)控制。制。 本章主要介紹三部分內容：本章主要介紹三部分內容： 1、變送器、變送器 2、調節(jié)器、調節(jié)器 3、執(zhí)行器、執(zhí)行器 4.1 過程控制裝

2、置的分類過程控制裝置的分類一、分類一、分類1、按能源形式分類、按能源形式分類 可分為電動、氣動、液動和混合式控制儀表四大可分為電動、氣動、液動和混合式控制儀表四大類。類。（1）氣動控制儀表）氣動控制儀表 氣動控制儀表采用氣動控制儀表采用1.4102kPa的氣壓信號作為的氣壓信號作為能源。氣動控制儀表的特點是結構簡單、性能穩(wěn)定、能源。氣動控制儀表的特點是結構簡單、性能穩(wěn)定、工作可靠、本安防爆、易于維修等特點，特別適用工作可靠、本安防爆、易于維修等特點，特別適用于石油、化工等有爆炸危險的場合。近年來，氣動于石油、化工等有爆炸危險的場合。近年來，氣動控制儀表在發(fā)展速度和生產應用方面僅次于電動控控制儀

3、表在發(fā)展速度和生產應用方面僅次于電動控制儀表制儀表（2）液動控制儀表）液動控制儀表 液動控制儀表也發(fā)展較早。它結構簡單，液動控制儀表也發(fā)展較早。它結構簡單，工作可靠，但動作速度較低、設備笨重，多工作可靠，但動作速度較低、設備笨重，多用于功率較大的場合，例如目前火電廠的汽用于功率較大的場合，例如目前火電廠的汽輪機調速和水電站中的水輪機調速幾乎都采輪機調速和水電站中的水輪機調速幾乎都采用液動調節(jié)。用液動調節(jié)。（3）電動控制儀表）電動控制儀表 電動控制儀表采用交流電源或直流電源電動控制儀表采用交流電源或直流電源作為能源。具有許多優(yōu)點：電信號無滯后、作為能源。具有許多優(yōu)點：電信號無滯后、易于實現(xiàn)快速和

4、遠距離傳輸、易于實現(xiàn)復雜易于實現(xiàn)快速和遠距離傳輸、易于實現(xiàn)復雜的控制規(guī)律、易于集中顯示和操作、便于和的控制規(guī)律、易于集中顯示和操作、便于和計算機連用等。計算機連用等。（4）混合式控制儀表）混合式控制儀表 如某些汽輪機、水輪機采用的電液復合調速器，既具有如某些汽輪機、水輪機采用的電液復合調速器，既具有電動儀表能遠傳信號的特點又具有液動調節(jié)儀表輸出功率大電動儀表能遠傳信號的特點又具有液動調節(jié)儀表輸出功率大的特點。的特點。2、 按結構形式分類按結構形式分類 從控制儀表的發(fā)展來看，大體上經歷下述幾個階段：基從控制儀表的發(fā)展來看，大體上經歷下述幾個階段：基地式控制儀表、單元組合式儀表、組裝式綜合控制裝置

5、、集地式控制儀表、單元組合式儀表、組裝式綜合控制裝置、集散型控制裝置、現(xiàn)場總線控制裝置等幾類。散型控制裝置、現(xiàn)場總線控制裝置等幾類。 （1）基地式控制儀表）基地式控制儀表 其結構特點是將檢測、轉換放大、顯示、調節(jié)等部件設其結構特點是將檢測、轉換放大、顯示、調節(jié)等部件設計成一個整體裝置。它基本上是以指示或記錄儀表為中心，計成一個整體裝置。它基本上是以指示或記錄儀表為中心，有時附加一些部件來完成調節(jié)任務的。利用一臺基地式儀表有時附加一些部件來完成調節(jié)任務的。利用一臺基地式儀表就能解決一個簡單自動控制系統(tǒng)的測量、指示、記錄、調節(jié)就能解決一個簡單自動控制系統(tǒng)的測量、指示、記錄、調節(jié)等全部任務，使用方便

6、、價格低廉，因此它適用于單參數(shù)、等全部任務，使用方便、價格低廉，因此它適用于單參數(shù)、單回路的簡單控制系統(tǒng)。單回路的簡單控制系統(tǒng)。（2）單元組合式控制儀表）單元組合式控制儀表 按照控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的不同功能和使用要求，將控制按照控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的不同功能和使用要求，將控制儀表分為若干個能獨立實現(xiàn)一定功能的單元，各單元之間以儀表分為若干個能獨立實現(xiàn)一定功能的單元，各單元之間以統(tǒng)一標準信號互相聯(lián)系，應用時把幾種單元進行不同的組合統(tǒng)一標準信號互相聯(lián)系，應用時把幾種單元進行不同的組合便可構成形式多樣、復雜程度不等的自動控制系統(tǒng)。便可構成形式多樣、復雜程度不等的自動控制系統(tǒng)。 特點：應用方便靈活，通用性強

7、，便于生產、維護，適特點：應用方便靈活，通用性強，便于生產、維護，適合于大、中規(guī)模生產自動化的要求，已經成為現(xiàn)代工業(yè)生產合于大、中規(guī)模生產自動化的要求，已經成為現(xiàn)代工業(yè)生產中相當重要的自動控制儀表。中相當重要的自動控制儀表。 在我國，單元組合式控制儀表有氣動單元組合儀表在我國，單元組合式控制儀表有氣動單元組合儀表(QDZ)和電動單元組合儀表和電動單元組合儀表(DDZ型型)兩大系列。兩大系列。 在在DDZ系列中，相繼研制開發(fā)了系列中，相繼研制開發(fā)了型（電子管和磁放大型（電子管和磁放大器型，器型，50年代）、年代）、型（晶體管型，型（晶體管型，60年代）、年代）、型（集成型（集成運算放大器型，運算

8、放大器型，70年代）、年代）、S型（基于微機技術）電動單元型（基于微機技術）電動單元組合儀表。儀表在結構和性能等方面都有明顯的改進。組合儀表。儀表在結構和性能等方面都有明顯的改進。（3）組裝式綜合控制儀表）組裝式綜合控制儀表 在單元組合式儀表的基礎上發(fā)展起來的成套控在單元組合式儀表的基礎上發(fā)展起來的成套控制儀表裝置。制儀表裝置。 結構特點：將整套儀表的調節(jié)、運算和控制功結構特點：將整套儀表的調節(jié)、運算和控制功能部分與顯示操作功能部分分開，為此，組裝式儀能部分與顯示操作功能部分分開，為此，組裝式儀表分為表分為控制柜控制柜和和操作盤操作盤兩大部分。兩大部分。 控制柜中以插接方式密集安裝了一塊塊具有

9、獨控制柜中以插接方式密集安裝了一塊塊具有獨立功能的立功能的“功能組件功能組件”，它們是組裝式儀表的基本，它們是組裝式儀表的基本組成件，設置功能組件是這種裝置的特征所在。顯組成件，設置功能組件是這種裝置的特征所在。顯示操作盤是人機聯(lián)系部分，集中布置了與監(jiān)視、示操作盤是人機聯(lián)系部分，集中布置了與監(jiān)視、操作有關的盤裝儀表。這樣的結構有利于現(xiàn)代大型操作有關的盤裝儀表。這樣的結構有利于現(xiàn)代大型企業(yè)中組成各種復雜的控制系統(tǒng)及實現(xiàn)集中顯示和企業(yè)中組成各種復雜的控制系統(tǒng)及實現(xiàn)集中顯示和操作的要求，也利于在儀表制造廠預先根據用戶需操作的要求，也利于在儀表制造廠預先根據用戶需要組裝好整套自控系統(tǒng)，減少現(xiàn)場的安裝調

10、試工作要組裝好整套自控系統(tǒng)，減少現(xiàn)場的安裝調試工作量，并且使維護和系統(tǒng)改組工作大大簡化。量，并且使維護和系統(tǒng)改組工作大大簡化。 （4）集散型控制裝置（以微處理器為基元的控制）集散型控制裝置（以微處理器為基元的控制裝置）裝置） 以微處理器和微型計算機為核心，對生產過程以微處理器和微型計算機為核心，對生產過程進行分散控制和集中監(jiān)視、操作的直接數(shù)字控制裝進行分散控制和集中監(jiān)視、操作的直接數(shù)字控制裝置置(也稱基本控制器也稱基本控制器)。結構分為四部分：過程監(jiān)測。結構分為四部分：過程監(jiān)測控制裝置、人機接口裝置、通信網絡和上位機接口控制裝置、人機接口裝置、通信網絡和上位機接口裝置。裝置。 集散型綜合控制裝

11、置的特點是：以微處理器和集散型綜合控制裝置的特點是：以微處理器和微型計算機作為過程控制工具，完成目前模擬儀表微型計算機作為過程控制工具，完成目前模擬儀表和小型程控裝置的功能；以小型計算機作為上位機，和小型程控裝置的功能；以小型計算機作為上位機，實現(xiàn)數(shù)據處理、監(jiān)督控制；以圖象顯示為中心的人實現(xiàn)數(shù)據處理、監(jiān)督控制；以圖象顯示為中心的人機接口裝置，實現(xiàn)集中顯示、操作；用通用電纜機接口裝置，實現(xiàn)集中顯示、操作；用通用電纜將各設備有機地聯(lián)系起來。將各設備有機地聯(lián)系起來。 集中分散型綜合控制裝置優(yōu)點：集中分散型綜合控制裝置優(yōu)點：功能分散、負功能分散、負荷分散、危險分散；操作集中、顯示集中、管理集荷分散、危

12、險分散；操作集中、顯示集中、管理集中；運行安全（三分散三集中一安全）。中；運行安全（三分散三集中一安全）。（5）現(xiàn)場總線控制裝置（）現(xiàn)場總線控制裝置（FCS） 組成：現(xiàn)場總線和現(xiàn)場總線裝置。組成：現(xiàn)場總線和現(xiàn)場總線裝置。3、按信號形式分類、按信號形式分類 可分為數(shù)字式和模擬式儀表兩大類?？煞譃閿?shù)字式和模擬式儀表兩大類。二、自動控制儀表的信號制二、自動控制儀表的信號制 組成工業(yè)自動控制系統(tǒng)的儀表一般包括以組成工業(yè)自動控制系統(tǒng)的儀表一般包括以下幾類；下幾類；檢測儀表和變送器；檢測儀表和變送器；顯示及記錄顯示及記錄儀表；儀表；信號處理儀表信號處理儀表(包括運算、調節(jié)、監(jiān)控包括運算、調節(jié)、監(jiān)控等功能等

13、功能)；執(zhí)行器。執(zhí)行器。 變送器和執(zhí)行器一般直接安裝在生產現(xiàn)場，變送器和執(zhí)行器一般直接安裝在生產現(xiàn)場，其它儀表安裝在控制室內。為了把這些過程控其它儀表安裝在控制室內。為了把這些過程控制裝置連接起來，構成功能各異的控制系統(tǒng)，制裝置連接起來，構成功能各異的控制系統(tǒng)，在過程控制裝置之間應該有一個在過程控制裝置之間應該有一個統(tǒng)一的標準聯(lián)統(tǒng)一的標準聯(lián)絡信號絡信號和和適當?shù)膫鬏敺绞竭m當?shù)膫鬏敺绞健?信號制信號制：是指在成套儀表系列中，各個儀表：是指在成套儀表系列中，各個儀表的輸入、輸出采用何種統(tǒng)一聯(lián)絡信號的問題。的輸入、輸出采用何種統(tǒng)一聯(lián)絡信號的問題。 采用統(tǒng)一信號不僅使各儀表間的任意聯(lián)用采用統(tǒng)一信號不僅

14、使各儀表間的任意聯(lián)用成為可能，而且還有以下好處：成為可能，而且還有以下好處： (1)通用性強。由于各種被測參數(shù)轉換為統(tǒng)通用性強。由于各種被測參數(shù)轉換為統(tǒng)一信號，顯示、記錄儀表單一化，同時便于與一信號，顯示、記錄儀表單一化，同時便于與巡回檢測裝置、順序控制裝置、控制計算機等巡回檢測裝置、順序控制裝置、控制計算機等現(xiàn)代技術工具配合使用；現(xiàn)代技術工具配合使用； (2)擴大使用范圍。采用統(tǒng)一信號，可以通擴大使用范圍。采用統(tǒng)一信號，可以通過各種轉換器如電氣轉換器、氣電轉換器過各種轉換器如電氣轉換器、氣電轉換器等將電動儀表和氣動儀表聯(lián)系起來，混合使用，等將電動儀表和氣動儀表聯(lián)系起來，混合使用，從而擴大儀表

15、的使用范圍。從而擴大儀表的使用范圍。 目前過程控制裝置使用的聯(lián)絡信號有：目前過程控制裝置使用的聯(lián)絡信號有：模擬信號（氣動、電動）、數(shù)字信號、頻模擬信號（氣動、電動）、數(shù)字信號、頻率信號、脈寬信號。率信號、脈寬信號。 氣動模擬信號：氣動模擬信號：儀表的輸入、輸出信儀表的輸入、輸出信號統(tǒng)一采用號統(tǒng)一采用0.020.1MPa壓力信號。壓力信號。 電信號電信號有電模擬信號、數(shù)字信號、頻有電模擬信號、數(shù)字信號、頻率信號、脈寬信號等四類。目前工業(yè)自控率信號、脈寬信號等四類。目前工業(yè)自控儀表中絕大部分是模擬儀表，因此用得最儀表中絕大部分是模擬儀表，因此用得最多的是電模擬信號。多的是電模擬信號。 電模擬信號的

16、種類有直流電流、直流電壓、電模擬信號的種類有直流電流、直流電壓、交流電流和交流電壓四種。目前大都采用直流信交流電流和交流電壓四種。目前大都采用直流信號作為統(tǒng)一的聯(lián)絡信號。號作為統(tǒng)一的聯(lián)絡信號。 不同的過程控制裝置，所取的信號上、下限不同的過程控制裝置，所取的信號上、下限是不同的。是不同的。 國際電工委員會國際電工委員會(IEC)規(guī)定了國際統(tǒng)規(guī)定了國際統(tǒng)一信號，即一信號，即過程控制系統(tǒng)的模擬直流電流信號為過程控制系統(tǒng)的模擬直流電流信號為4-20mA,DC；模擬直流電壓信號為；模擬直流電壓信號為15V,DC。 我國的我國的DDZ-型儀表采用了國際統(tǒng)一信號，型儀表采用了國際統(tǒng)一信號，而而DDZ-型儀

17、表采用型儀表采用010mA,DC信號。信號。三、三、 DDZ型儀表的分類和命名規(guī)則型儀表的分類和命名規(guī)則 1、 按單元分類按單元分類 按照按照DDZ型儀表各單元在自動檢測與控制系統(tǒng)中的作型儀表各單元在自動檢測與控制系統(tǒng)中的作用與特點，可將整套儀表分為八大類。用與特點，可將整套儀表分為八大類。 變送單元。將各種被測參數(shù)轉換成變送單元。將各種被測參數(shù)轉換成0 010mA10mA，DCDC統(tǒng)一統(tǒng)一標準信號，傳送到顯示單元和調節(jié)單元，以實現(xiàn)對各種參數(shù)標準信號，傳送到顯示單元和調節(jié)單元，以實現(xiàn)對各種參數(shù)的指示、記錄和調節(jié)。的指示、記錄和調節(jié)。 調節(jié)單元。將變送單元送來的測量信號與給定位值信調節(jié)單元。將變

18、送單元送來的測量信號與給定位值信號進行比較，根據所得偏差信號按一定調節(jié)規(guī)律輸出連續(xù)的號進行比較，根據所得偏差信號按一定調節(jié)規(guī)律輸出連續(xù)的調節(jié)信號，來控制執(zhí)行單元工作。調節(jié)信號，來控制執(zhí)行單元工作。 執(zhí)行單元。根據調節(jié)單元送來的調節(jié)信號或手動操作執(zhí)行單元。根據調節(jié)單元送來的調節(jié)信號或手動操作信號，操作調節(jié)機構信號，操作調節(jié)機構(如閥門、擋板如閥門、擋板)開大或關小，以達到調開大或關小，以達到調節(jié)的目的。節(jié)的目的。 顯示單元。接受變送單元或其它單元送來的信號對被顯示單元。接受變送單元或其它單元送來的信號對被測參數(shù)進行指示、記錄、積算和報警，供運行人員監(jiān)視、分測參數(shù)進行指示、記錄、積算和報警，供運行

19、人員監(jiān)視、分析系統(tǒng)工況。析系統(tǒng)工況。計算單元。能對幾個儀表輸出的計算單元。能對幾個儀表輸出的010mA,DC信信號進行數(shù)學計算號進行數(shù)學計算(如加、減、乘、除、平方、開方如加、減、乘、除、平方、開方)，適用于信號的校正計算、多參數(shù)綜合調節(jié)等。適用于信號的校正計算、多參數(shù)綜合調節(jié)等。給定單元。輸出給定單元。輸出010mA, DC作為被控參數(shù)的給作為被控參數(shù)的給定值送到調節(jié)單元實現(xiàn)定值控制或時間程序控制。定值送到調節(jié)單元實現(xiàn)定值控制或時間程序控制。給定單元的輸出也可供給其它儀表作為參考基準值。給定單元的輸出也可供給其它儀表作為參考基準值。轉換單元。它是轉換單元。它是DDZ-型儀表與其它系列儀表之型

20、儀表與其它系列儀表之間聯(lián)系的橋梁。它能將毫伏電勢、頻率和氣動單元間聯(lián)系的橋梁。它能將毫伏電勢、頻率和氣動單元組合儀表的氣動信號轉換成組合儀表的氣動信號轉換成010mA,DC。 輔助單元。配合各單元在自動檢測和控制系統(tǒng)中輔助單元。配合各單元在自動檢測和控制系統(tǒng)中起附加和補充作用，以增加系統(tǒng)組合的靈活性及系起附加和補充作用，以增加系統(tǒng)組合的靈活性及系統(tǒng)遠行的安全性，如手動操作、信號限幅、報警和統(tǒng)遠行的安全性，如手動操作、信號限幅、報警和平滑阻尼。平滑阻尼。2、命名規(guī)則、命名規(guī)則 根據各單元的特點和習慣用語，將指示、記錄根據各單元的特點和習慣用語，將指示、記錄單元稱為指示儀、記錄儀，其余各單元均稱為

21、器，單元稱為指示儀、記錄儀，其余各單元均稱為器，如變送器、轉換器、調節(jié)器、執(zhí)行器、給定器等。如變送器、轉換器、調節(jié)器、執(zhí)行器、給定器等。 整套儀表以電整套儀表以電(DIAN)、單、單(DAN)、組、組(ZU)三字三字的漢語拼音第一個大寫字母組合為命名，即的漢語拼音第一個大寫字母組合為命名，即DDZ，代表電動單元組合儀表，羅馬數(shù)字代表電動單元組合儀表，羅馬數(shù)字代表整套儀表代表整套儀表為晶體管型。為晶體管型。 DDZ-型儀表型儀表（集成運算放大器型）（集成運算放大器型）命名類似命名類似型儀表，其型儀表，其采用統(tǒng)一信號采用統(tǒng)一信號4-20mA,DC。教材采用。教材采用DDZ-型儀表的結構進行介紹。型

22、儀表的結構進行介紹。4.2 變送器變送器 變送器是單元組合儀表中不可缺少的基本單變送器是單元組合儀表中不可缺少的基本單元之一。工業(yè)生產過程中，測量元件將壓力、溫元之一。工業(yè)生產過程中，測量元件將壓力、溫度、流量、液位等參數(shù)檢測出來后，需要由變送度、流量、液位等參數(shù)檢測出來后，需要由變送器將測量元件的信號轉換為一定的標準信號器將測量元件的信號轉換為一定的標準信號(010mA，DC或或420mA，DC)，送往顯示儀表或，送往顯示儀表或調節(jié)儀表進行顯示、記錄或調節(jié)。調節(jié)儀表進行顯示、記錄或調節(jié)。 注意：變送器（變送）和傳感器（測量和變注意：變送器（變送）和傳感器（測量和變送）的差別。送）的差別。變送

23、器分類變送器分類1、按功能分類、按功能分類 壓力變送器、差壓變送器、溫度變送器、壓力變送器、差壓變送器、溫度變送器、流量變送器、液位變送器等。流量變送器、液位變送器等。2、按照變送器的驅動能源來分、按照變送器的驅動能源來分 氣動變送器和電動變送器。氣動變送器和電動變送器。以壓縮空氣為驅動能源的是氣動變送器；以壓縮空氣為驅動能源的是氣動變送器；以電力為驅動能源的便是電動變送器。以電力為驅動能源的便是電動變送器。4.2.1 差壓變送器差壓變送器作用作用：差壓變送器用來把差壓、流量、液位等被測：差壓變送器用來把差壓、流量、液位等被測參數(shù)轉換成為統(tǒng)一標準信號，并將此統(tǒng)一信號輸送參數(shù)轉換成為統(tǒng)一標準信號

24、，并將此統(tǒng)一信號輸送給指示、記錄儀表或調節(jié)器等，以實現(xiàn)對上述參數(shù)給指示、記錄儀表或調節(jié)器等，以實現(xiàn)對上述參數(shù)的顯示、記錄或調節(jié)。的顯示、記錄或調節(jié)。發(fā)展歷程發(fā)展歷程：單杠桿式、雙杠桿式、矢量機構式、微：單杠桿式、雙杠桿式、矢量機構式、微位移式（電容、電感等）、智能式等階段。位移式（電容、電感等）、智能式等階段。 下面以力平衡式（下面以力平衡式（QDZ型氣動差壓變送器和型氣動差壓變送器和DDZ-III型電動差壓變送器）和電容式差壓變送器的型電動差壓變送器）和電容式差壓變送器的結構和工作原理進行介紹。結構和工作原理進行介紹。一、氣動差壓變送器一、氣動差壓變送器 氣動差壓變送器主要利用了力平衡原理。

25、其敏氣動差壓變送器主要利用了力平衡原理。其敏感元件為膜片或膜盒。主要用于測量液體、氣體或感元件為膜片或膜盒。主要用于測量液體、氣體或蒸汽的壓力、差壓、流量、液位等物理量。蒸汽的壓力、差壓、流量、液位等物理量。 氣動差壓變送器可以將壓力信號成比例地轉換氣動差壓變送器可以將壓力信號成比例地轉換成成20-100 kPa的統(tǒng)一標準氣壓信號，送往氣動單元的統(tǒng)一標準氣壓信號，送往氣動單元組合儀表的調節(jié)器或顯示儀表進行調節(jié)、指示和記組合儀表的調節(jié)器或顯示儀表進行調節(jié)、指示和記錄。錄。 其杠桿系統(tǒng)形式有三種：單杠桿、雙杠桿和矢其杠桿系統(tǒng)形式有三種：單杠桿、雙杠桿和矢量機構。量機構。 1、氣動元件及組件、氣動元

26、件及組件 常見的氣動元件有氣阻、氣容。常見的組件常見的氣動元件有氣阻、氣容。常見的組件有組容藕合組件、噴嘴有組容藕合組件、噴嘴擋板機構、功率放大器擋板機構、功率放大器等。等。（1）氣阻）氣阻 氣體流過節(jié)流元件時，會受到一定的氣體流過節(jié)流元件時，會受到一定的阻力，這種節(jié)流元件叫做氣阻。氣阻的作用和電阻力，這種節(jié)流元件叫做氣阻。氣阻的作用和電阻相似，起阻礙氣體的流動、阻相似，起阻礙氣體的流動、降壓降壓和和限流限流的作用。的作用。 氣阻按其結構特點和工作特性可分為氣阻按其結構特點和工作特性可分為恒氣阻恒氣阻與與變氣阻變氣阻兩類。氣阻對空氣的阻礙程度，一般用兩類。氣阻對空氣的阻礙程度，一般用氣阻值氣阻

27、值R表示，其大小為每增加表示，其大小為每增加單位體積流量單位體積流量的的氣體所需要增加的壓力差。即：氣體所需要增加的壓力差。即：Rp/qv 化工儀表也有用化工儀表也有用質量流量質量流量表示：表示： Rp/M 恒氣阻是指流通截面積不能調整的節(jié)流恒氣阻是指流通截面積不能調整的節(jié)流元件，其氣阻值不可改變。恒氣阻的結構一元件，其氣阻值不可改變。恒氣阻的結構一般有三種形式。般有三種形式。 變氣阻是指流通截面積可以調整的節(jié)流變氣阻是指流通截面積可以調整的節(jié)流元件，其氣阻值可以隨意改變。變氣阻的結元件，其氣阻值可以隨意改變。變氣阻的結構形式很多。構形式很多。（2）氣容）氣容 凡是在氣路中能貯存或釋放出氣凡是

28、在氣路中能貯存或釋放出氣體的氣室稱為氣容。氣容在氣動儀表中起緩體的氣室稱為氣容。氣容在氣動儀表中起緩沖、防止振蕩的作用，與電容作用相類似。沖、防止振蕩的作用，與電容作用相類似。通常用氣容通常用氣容C來定量表示氣室貯存空氣量的來定量表示氣室貯存空氣量的能力。能力。 所謂氣容就是指改變單位壓力所需要的所謂氣容就是指改變單位壓力所需要的氣體的氣體的體積流量體積流量?？杀硎緸椤？杀硎緸闅馊莘譃楣潭馊荩ㄈ莘e不變）和彈性氣容氣容分為固定氣容（容積不變）和彈性氣容（壓力容積均變）兩種。（壓力容積均變）兩種。（3）組容耦合組件）組容耦合組件 常見的組容耦合組件有常見的組容耦合組件有節(jié)流通室和節(jié)流盲室。節(jié)流通

29、室和節(jié)流盲室。 節(jié)流通室節(jié)流通室是由變氣阻、流通氣室與恒氣阻串聯(lián)而成的組件。是由變氣阻、流通氣室與恒氣阻串聯(lián)而成的組件。節(jié)流盲室節(jié)流盲室由一個變氣阻和一個氣室串聯(lián)在一起所構成的組件。由一個變氣阻和一個氣室串聯(lián)在一起所構成的組件。節(jié)流通室節(jié)流通室 112122KppRRRp212RRRK在穩(wěn)態(tài)情況下，節(jié)流通室的入口壓力與出口壓力成比例。在穩(wěn)態(tài)情況下，節(jié)流通室的入口壓力與出口壓力成比例。即類似比例環(huán)節(jié)。即類似比例環(huán)節(jié)。節(jié)流盲室節(jié)流盲室)1 (12Ttepp節(jié)流盲室特性方程（充氣過程氣室壓力節(jié)流盲室特性方程（充氣過程氣室壓力P2與時間的關與時間的關系）見上式，類似慣性環(huán)節(jié)。即：系）見上式，類似慣性環(huán)

30、節(jié)。即：（a）若輸入壓力）若輸入壓力P1為階躍信號，則氣容壓力為階躍信號，則氣容壓力P2隨時隨時間的變化規(guī)律呈指數(shù)曲線變化。即先快后慢。間的變化規(guī)律呈指數(shù)曲線變化。即先快后慢。（b）當）當t=T時，時，P20.632P1；TRC稱為時間常數(shù)，稱為時間常數(shù)，其等于其等于P1階躍變化時，氣容壓力階躍變化時，氣容壓力P2上升到上升到P1的的63.2時所需的時間。時所需的時間。（c）T反映氣容中壓力反映氣容中壓力P2的變化速度，的變化速度，T越大，表示越大，表示P2變化速度越慢。變化速度越慢。（4）噴嘴擋板機構）噴嘴擋板機構 (符號符號 ) 是由恒氣阻、氣容是由恒氣阻、氣容（噴嘴被壓室）和噴嘴擋板型變

31、氣阻串聯(lián)而成的節(jié)流通室，其（噴嘴被壓室）和噴嘴擋板型變氣阻串聯(lián)而成的節(jié)流通室，其結構如下圖。結構如下圖。 噴嘴擋板機構的作用是把輸入的微小位移（擋板相對噴嘴噴嘴擋板機構的作用是把輸入的微小位移（擋板相對噴嘴的距離）轉換成相應的氣壓信號作為其輸出。噴嘴背壓室的壓的距離）轉換成相應的氣壓信號作為其輸出。噴嘴背壓室的壓力就是噴嘴擋板機構的輸出壓力，稱力就是噴嘴擋板機構的輸出壓力，稱P背背。 工作原理：來自氣源的壓縮空氣（約工作原理：來自氣源的壓縮空氣（約0.14 MPa），），經恒氣阻經恒氣阻1進入被壓室進入被壓室2后，再由噴嘴后，再由噴嘴3和擋板和擋板4之間的之間的間隙排入大氣。恒節(jié)流孔徑很小，它

32、對壓縮空氣的流間隙排入大氣。恒節(jié)流孔徑很小，它對壓縮空氣的流動造成很大阻力。擋板和噴嘴組成的變氣阻與兩者之動造成很大阻力。擋板和噴嘴組成的變氣阻與兩者之間的間隙間的間隙h有關，當擋板靠近噴嘴，氣阻增大，背壓室有關，當擋板靠近噴嘴，氣阻增大，背壓室內的氣體不易排出，則內的氣體不易排出，則P背背上升；反之，擋板離開噴嘴，上升；反之，擋板離開噴嘴，氣阻減小，背壓室內的氣體容易排出，則氣阻減小，背壓室內的氣體容易排出，則P背背下降。從下降。從而實現(xiàn)擋板的微小位移轉換成氣壓信號的任務。而實現(xiàn)擋板的微小位移轉換成氣壓信號的任務。 噴嘴擋板機構的輸出信號噴嘴擋板機構的輸出信號P背背與輸入信號（擋板位與輸入信

33、號（擋板位移）之間的關系，即為噴嘴擋板機構的靜態(tài)特性。如移）之間的關系，即為噴嘴擋板機構的靜態(tài)特性。如上圖所示。上圖所示。h與與P背背之間的關系在較小范圍內才是線性之間的關系在較小范圍內才是線性的。因此其一般工作在中間區(qū)段（的。因此其一般工作在中間區(qū)段（0.025-0.13MPa）。）。（5）功率放大器）功率放大器 (符號符號 ) 功率放大器的作用就是將氣動信號進行壓力和流量的放功率放大器的作用就是將氣動信號進行壓力和流量的放大，使其能驅動顯示和執(zhí)行機構。功率放大器按原理分為兩大，使其能驅動顯示和執(zhí)行機構。功率放大器按原理分為兩類：力平衡式和節(jié)流式（見下圖）。類：力平衡式和節(jié)流式（見下圖）。

34、節(jié)流式功放的輸入是節(jié)流式功放的輸入是噴嘴擋板機構的輸出。它噴嘴擋板機構的輸出。它在進行氣體的流量放大的在進行氣體的流量放大的同時，也滿足氣體的壓力同時，也滿足氣體的壓力放大，實現(xiàn)氣體壓力和流放大，實現(xiàn)氣體壓力和流量同時放大。量同時放大。 結構結構: 工作原理：工作原理：2、單杠桿式氣動差壓變送器、單杠桿式氣動差壓變送器 基本工作原理：氣動差壓變基本工作原理：氣動差壓變送器是根據力矩平衡原理工作的，送器是根據力矩平衡原理工作的，它可將壓力信號它可將壓力信號 P 成比例地轉換成比例地轉換成成 0.02 - 0.1 MPa的統(tǒng)一標準氣的統(tǒng)一標準氣壓信號，送往調節(jié)器或顯示儀表壓信號，送往調節(jié)器或顯示儀

35、表進行調節(jié)、指示或記錄。其由測進行調節(jié)、指示或記錄。其由測量部分和氣動轉換部分組成，包量部分和氣動轉換部分組成，包括測量部分（膜盒）、杠桿系統(tǒng)、括測量部分（膜盒）、杠桿系統(tǒng)、放大器和反饋機構等部分組成，放大器和反饋機構等部分組成，如圖所示。如圖所示。（1）測量部分）測量部分 測量部分由軸封膜片、敏感元件、機座、主測量部分由軸封膜片、敏感元件、機座、主杠桿及連接部件組成，結構如圖所示。其作用是把被測差壓杠桿及連接部件組成，結構如圖所示。其作用是把被測差壓pi（p1-p2）轉換成作用于主杠桿下端的輸入力轉換成作用于主杠桿下端的輸入力Fi，當，當p2接大氣，則接大氣，則pi相當于相當于p1的表壓。輸

36、入力的表壓。輸入力Fi與與pi之間的關系之間的關系用下式表示，即：用下式表示，即： Fip1A1-p2A2= piAd式中，式中，A1、A2為膜盒正、負壓室膜片為膜盒正、負壓室膜片的有效面積（制造時經嚴格選配使的有效面積（制造時經嚴格選配使A1A2Ad） 因膜片工作位移只有幾十微米，可因膜片工作位移只有幾十微米，可以認為膜片的有效面積在測量范圍內保以認為膜片的有效面積在測量范圍內保持不變，即保證了持不變，即保證了Fi只與只與P之間的線性之間的線性關系。軸封膜片為主杠桿的支點，同時關系。軸封膜片為主杠桿的支點，同時它又起密封作用。它又起密封作用。（2）杠桿系統(tǒng)杠桿系統(tǒng) 氣動轉換部分包括杠桿系統(tǒng)、

37、放大器和反饋機氣動轉換部分包括杠桿系統(tǒng)、放大器和反饋機構等部分，關鍵部分是杠桿系統(tǒng)。構等部分，關鍵部分是杠桿系統(tǒng)。 杠桿系統(tǒng)的作用杠桿系統(tǒng)的作用是進行力的傳遞和力矩比較。是進行力的傳遞和力矩比較。杠桿系統(tǒng)受力分析：杠桿系統(tǒng)受力分析：輸入力輸入力Fi（被測差壓（被測差壓pi經膜盒轉換作用于主杠桿下經膜盒轉換作用于主杠桿下端力），產生一個輸入力矩端力），產生一個輸入力矩Mi，使主杠桿以軸封膜，使主杠桿以軸封膜片為支點而順時針偏轉；片為支點而順時針偏轉；反饋力反饋力Ff（ Abp0）：由變送器的輸出信號產生，在）：由變送器的輸出信號產生，在主杠桿上形成逆時針方向的力矩主杠桿上形成逆時針方向的力矩Mf

38、，當，當Mf和和Mi適當適當時，主杠桿重新達到平衡。此時其關系為：時，主杠桿重新達到平衡。此時其關系為： FiL1=FfL2（3）整機特性（）整機特性（變送器靜特性）變送器靜特性）工作原理：見一版教材工作原理：見一版教材176頁。頁。根據力矩平衡原理可得單杠桿氣動差根據力矩平衡原理可得單杠桿氣動差壓變送器壓變送器平衡時輸出平衡時輸出P0與輸入與輸入pi之間之間的關系：的關系：20211lAplFMlAplFMbffdiiiiibdpKplAlAp210可見可見P0與與pi之間具有固定的比例關系。之間具有固定的比例關系。式中式中K為為變送器的放大系數(shù)變送器的放大系數(shù)，改變，改變K就可就可以改變變

39、送器的量程范圍。當變送器結以改變變送器的量程范圍。當變送器結構確定后，唯一可變的是通過移動量程構確定后，唯一可變的是通過移動量程支點支點6來改變來改變l2。當。當l2變大（負反饋力矩變變大（負反饋力矩變大），大），K變小，在輸出范圍（變小，在輸出范圍（0.02-0.1MPa）相同時，量程就可以變大。反）相同時，量程就可以變大。反之，量程變小。之，量程變小。二、電動差壓變送器二、電動差壓變送器 DDZ型電動差壓變送器能將壓力信號成比型電動差壓變送器能將壓力信號成比例地轉換成例地轉換成420mA,DC 直流電流統(tǒng)一標準信號，直流電流統(tǒng)一標準信號，送往調節(jié)器或顯示儀表進行指示、記錄和調節(jié)。它送往調節(jié)

40、器或顯示儀表進行指示、記錄和調節(jié)。它具有反應速度快、便于遠距離輸送等特點。具有反應速度快、便于遠距離輸送等特點。 電動差壓變送器有多種型式，電動差壓變送器有多種型式， DDZ型差壓型差壓變送器是兩線制安全火花型變送器，主要用于測量變送器是兩線制安全火花型變送器，主要用于測量液體、氣體或蒸氣的差壓、流量、液位、相對密度液體、氣體或蒸氣的差壓、流量、液位、相對密度等物理量。它的反饋部分采用電磁反饋裝置，放大等物理量。它的反饋部分采用電磁反饋裝置，放大器采用低頻位移檢測放大器，杠桿系統(tǒng)采用矢量機器采用低頻位移檢測放大器，杠桿系統(tǒng)采用矢量機構的形式。其結構圖如下：構的形式。其結構圖如下：（1）測量部分

41、）測量部分 測量部分類似單杠桿差壓變送器，測量部分類似單杠桿差壓變送器，其作用是把被測差壓其作用是把被測差壓pi（p1-p2）轉換成作用于主）轉換成作用于主杠桿下端的輸入力杠桿下端的輸入力Fi，即：，即： Fip1A1-p2A2= piAd式中，式中，A1、A2為膜盒正、負壓室膜片的有效面積制為膜盒正、負壓室膜片的有效面積制造時經嚴格選配使造時經嚴格選配使A1A2Ad。（2）主杠桿系統(tǒng)）主杠桿系統(tǒng) 主杠桿系統(tǒng)的作用主杠桿系統(tǒng)的作用是進行力的傳遞和力矩比較。是進行力的傳遞和力矩比較。主杠桿把被測差壓主杠桿把被測差壓pi經膜盒將其轉換成作用于主杠經膜盒將其轉換成作用于主杠桿下端的輸入力桿下端的輸入

42、力Fi，使主杠桿以軸封膜片為支點進行，使主杠桿以軸封膜片為支點進行順時針偏轉，并以順時針偏轉，并以F1的方向推動矢量機構。的方向推動矢量機構。Fi與與F1的的關系為：關系為： FiL1=F1L2（3）矢量機構）矢量機構 矢量機構由厚金屬板及可撓曲的彈性片組成，其傳動比用矢量機構由厚金屬板及可撓曲的彈性片組成，其傳動比用tg表示。其表示。其作用是對作用是對F1進行矢量分解，將輸入力進行矢量分解，將輸入力F1轉換為轉換為作用于副杠桿上的力作用于副杠桿上的力F2，其結構如圖，其結構如圖4-4(a)所示。所示。F3被被U型型板板A、C固定點平衡。固定點平衡。（b）為矢量機構的力分析矢量圖，由）為矢量機

43、構的力分析矢量圖，由此可得出如下關系：此可得出如下關系： F2F1tg （4）電磁反饋裝置）電磁反饋裝置其作用是把變送器的輸出電流其作用是把變送器的輸出電流I0轉換成電轉換成電磁反饋力磁反饋力Ff。該裝置由反饋動圈和永久磁。該裝置由反饋動圈和永久磁鋼等組成。反饋動圈固定在副杠桿鋼等組成。反饋動圈固定在副杠桿8上，上，并且處于永久磁鋼的磁場中，可在其中左并且處于永久磁鋼的磁場中，可在其中左右移動。當輸出電流右移動。當輸出電流I0經過反饋動圈時，經過反饋動圈時，就產生一個電磁反饋力就產生一個電磁反饋力Ff，它們之間的關，它們之間的關系為：系為：06010IKWIBDFfcfKf為電磁反饋裝置的轉換

44、系數(shù)。為電磁反饋裝置的轉換系數(shù)。（5）低頻位移檢測放大器）低頻位移檢測放大器實質上是一個位移實質上是一個位移/電流轉換器。其作用是將幅杠桿上位移檢電流轉換器。其作用是將幅杠桿上位移檢測片的微小位移測片的微小位移S轉換成轉換成4-20mA直流電流輸出。其由差動變直流電流輸出。其由差動變壓器、低頻振蕩器、整流濾波電路及功率放大器組成。壓器、低頻振蕩器、整流濾波電路及功率放大器組成。（6）副杠桿）副杠桿 由主杠桿傳來的推力被矢量機構分解為兩個由主杠桿傳來的推力被矢量機構分解為兩個分力分力F2和和F3。F3沿著矢量板方向，不起任何作用；沿著矢量板方向，不起任何作用；F2垂直向上作用于幅杠桿上，使其以支

45、點垂直向上作用于幅杠桿上，使其以支點M為中為中心逆時針偏轉，帶動幅杠桿上的位移檢測片靠近心逆時針偏轉，帶動幅杠桿上的位移檢測片靠近差動變壓器，兩者之間距離的變化量通過位移檢差動變壓器，兩者之間距離的變化量通過位移檢測放大器轉換為測放大器轉換為420mA的直流電流的直流電流I0作為變送作為變送器的輸出信號；同時，該電流又流過電磁反饋裝器的輸出信號；同時，該電流又流過電磁反饋裝置，產生電磁反饋力置，產生電磁反饋力Ff使副杠桿順時針偏轉。使副杠桿順時針偏轉。當當Fi與與Ff對杠桿系統(tǒng)所產生的力矩對杠桿系統(tǒng)所產生的力矩Mi、Mf達到平達到平衡時，變送器便達到一個新的穩(wěn)定狀態(tài)。反饋力衡時，變送器便達到一

46、個新的穩(wěn)定狀態(tài)。反饋力Ff與變送器輸出電流與變送器輸出電流I0之間的關系可以記為：之間的關系可以記為：FfKfI0注意調零彈簧的張力注意調零彈簧的張力Fz也作用在幅杠桿，并與也作用在幅杠桿，并與Fi和和Ff一起構成一個力矩平衡系統(tǒng)，其輸入力矩一起構成一個力矩平衡系統(tǒng)，其輸入力矩Mi、反饋力矩反饋力矩Mf和調零力矩和調零力矩Mz分別為：分別為：MiF2L3; Mf=FfLf; Mz=FzLz（7）整機系統(tǒng)）整機系統(tǒng)把雙杠桿差壓變送器的各基本環(huán)節(jié)按信號傳遞關系用方框把雙杠桿差壓變送器的各基本環(huán)節(jié)按信號傳遞關系用方框圖表示，可得到整機框圖為圖表示，可得到整機框圖為三、量程調整、零點調整和遷移三、量程

47、調整、零點調整和遷移 上述分析可知，變送器包括上述分析可知，變送器包括測量、放大和反饋測量、放大和反饋三三個部分，其工作原理：個部分，其工作原理：負反饋原理。如果考慮量程、負反饋原理。如果考慮量程、零點遷移的情況，則變送器框圖可簡化為下圖零點遷移的情況，則變送器框圖可簡化為下圖4-2： Z0 Zf Zi - y x 測量部分測量部分 C 放大器放大器 K 調零調零、零點遷移、零點遷移 反饋部分反饋部分 F + 變送器的原理框圖變送器的原理框圖根據前圖可得，變送器輸入與輸出的關系為：根據前圖可得，變送器輸入與輸出的關系為：0()1KyCxzKF當當KF1時時，01()yCxzF y ymax y

48、min xmax xmin t 變送器的輸入輸出特性變送器的輸入輸出特性輸入輸出特性：輸入輸出特性：式中：式中： K放大器的放大系數(shù)放大器的放大系數(shù) F反饋部分的反饋系數(shù)反饋部分的反饋系數(shù) C測量部分的轉換系數(shù)測量部分的轉換系數(shù)變送器的量程、零點遷移變送器的量程、零點遷移量程遷移：量程遷移：目的是使變送器輸出信號的上限值與測目的是使變送器輸出信號的上限值與測量范圍的上限值相對應。由量程調整螺釘進行。量范圍的上限值相對應。由量程調整螺釘進行。 xmax o y ymax ymin xmax xmin x 變送器量程調整前后的變送器量程調整前后的輸入輸出特性輸入輸出特性改變反饋系數(shù)F的大小可以實現(xiàn)

49、量程調整。 F大則量程大； F小則量程小。01()yCxzF零點遷移：目的是使變送器輸出信號的下限值與測量范圍的下限值相對應。零點調整和遷移分別由調零彈簧和零點遷移彈簧進行。零點調整： xmin =0零點遷移： xmin 0 xmin 0 正遷移 xmin 0 負遷移 ymax ymin xmax xmin O O ymax ymin xmax xmin xmax xmin y ymax ymin x y y x x 零點調整 正遷移 負遷移 變送器零點遷移前后的輸入輸出特性變送器零點遷移前后的輸入輸出特性例例2、已知被測參數(shù)最大波動范圍、已知被測參數(shù)最大波動范圍4-5KPa，按照不進行零點，

50、按照不進行零點遷移和進行零點遷移分別選擇變送器，分析精度為遷移和進行零點遷移分別選擇變送器，分析精度為1.0級時各級時各變送器的基本誤差值和儀表靈敏度。變送器的基本誤差值和儀表靈敏度。 解：不加零點遷移，選量程解：不加零點遷移，選量程0-5000Pa的變送器，對應輸?shù)淖兯推?，對應輸出?-20mA DC； 1.0級儀表的誤差為：級儀表的誤差為：5000Pa1%=50Pa； 靈敏度：靈敏度：(20-4)mA/5000Pa=16mA/5000Pa; 有零點遷移，選量程有零點遷移，選量程4000-5000Pa的變送器，量程的變送器，量程1000Pa, 對應輸出對應輸出4-20mA DC； 1.0級儀

51、表的誤差為：級儀表的誤差為： 1000Pa1%=10Pa； 靈敏度：靈敏度：(20-4)mA/1000Pa=16mA/1000Pa;可見，進行零點遷移后，測量精度和靈敏度提高了可見，進行零點遷移后，測量精度和靈敏度提高了5倍。倍。變送器（零點）的正遷移和負遷移 變送器的遷移指將變送器的測量點人為地由零點移至某個定值上，測量起始值大于零，稱為變送器正遷移；起始值小于零，稱為變送器負遷移。 變送器遷移的目的： 1、通過變送器正遷移，提高測量精度和靈敏度，改善調節(jié)系統(tǒng)的質量 ；2、通過變送器負遷移，使工作范圍跨入負壓區(qū)，擴展變送器的功能 3、變送器遷移可平衡安裝高度不同給變送器帶來的靜壓力 變送器遷

52、移后測量下限的絕對值，應不大于量程代號的測量上限（如：量程代號4應不能低于-37.4kPa), 在大氣壓下，不得超過一個工程大氣壓。 舉例說明變送器的正遷移： 如變送器的量程為0-25kPa,變送器正遷移至5-30kPa，起調校步驟如下： 1、將變送器調校在量程0-25kPa 2、在變送器高壓側加5kPa的壓力，再調整變送器的零位直到輸出為4mA。注意：不能調整變送器量程。 舉例說明變送器的負遷移： 如變送器的量程為0-25kPa,變送器負遷移至-30kP-5kPa，起調校步驟如下： 1、將變送器調校在量程0-25kPa 2、在變送器低壓側加30kPa的壓力，再調整變送器的零位直到輸出為4mA

53、。注意：不能調整變送器量程。 四、電容式差壓變送器四、電容式差壓變送器 目前市場廣泛使用目前市場廣泛使用1151和和3051型電容差型電容差壓變送器。電容式壓差變送器先將壓力變化壓變送器。電容式壓差變送器先將壓力變化轉化為電容量的變化，然后進行測量。它由轉化為電容量的變化，然后進行測量。它由兩部分組成兩部分組成： 1）從壓差到電氣參數(shù)（電容量）的傳感，從壓差到電氣參數(shù)（電容量）的傳感，稱壓差稱壓差-電容傳感頭；電容傳感頭； 2）從電容到標準化輸出電流的變換。）從電容到標準化輸出電流的變換。 電容式差壓變送器的結構框圖：電容式差壓變送器的結構框圖： （1）測量元件結構：測量元件結構：測量元件工作

54、原理測量元件工作原理 被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室，被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在兩側隔離膜片上，通過隔膜片和作用在兩側隔離膜片上，通過隔膜片和元件內元件內的填充液傳到測量膜片兩側，測量膜片與兩側的填充液傳到測量膜片兩側，測量膜片與兩側絕緣體上的電極各組成一個電容器，在無壓力絕緣體上的電極各組成一個電容器，在無壓力通入或兩壓力均等時測量膜片處于中間位置，通入或兩壓力均等時測量膜片處于中間位置，兩側兩電容器的電容量相等，當兩側壓力不一兩側兩電容器的電容量相等，當兩側壓力不一致時，致使測量膜片產生位移，其位移量和壓致時，致使測量膜片產生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側電容

55、就不等，通過檢測，力差成正比，故兩側電容就不等，通過檢測，放大轉換成放大轉換成4-2OmA的二線制電流信號。壓力的二線制電流信號。壓力變送器工作原理和差壓變送器相同，不同的是變送器工作原理和差壓變送器相同，不同的是低壓室壓力是大氣壓。低壓室壓力是大氣壓。（2）轉換放大電路）轉換放大電路作用：作用： 將差動電容的相對變化值轉換成標準將差動電容的相對變化值轉換成標準的電流輸出信號；的電流輸出信號； 此外，還要實現(xiàn)零點調整、正負前移、此外，還要實現(xiàn)零點調整、正負前移、量程調整、阻尼調整等功能。量程調整、阻尼調整等功能。 電路包括電路包括電容電容-電流轉換電路電流轉換電路及及放大電放大電路兩路兩部分。

56、部分。 （3）電容式差壓變送器線路連接圖：）電容式差壓變送器線路連接圖：1151系列電容式變送器特點系列電容式變送器特點1）精度高，可達）精度高，可達0.2級；穩(wěn)定性好級；穩(wěn)定性好2）采用二線制工作方式）采用二線制工作方式3）敏感元件采用固體化結構，小型堅固，抗振）敏感元件采用固體化結構，小型堅固，抗振能力強。與力矩平衡式相比，電容式沒有杠桿機能力強。與力矩平衡式相比，電容式沒有杠桿機構，不存在杠桿穿出測壓室，因而尺寸緊湊。構，不存在杠桿穿出測壓室，因而尺寸緊湊。4）通用性強，主要部件可與）通用性強，主要部件可與1151同類產品進行同類產品進行互換互換5）過載能力強，過載不易損壞，恢復能力強）

57、過載能力強，過載不易損壞，恢復能力強 4.2.2 防爆安全柵防爆安全柵 本部分可參照本部分可參照GB3836.1-15-2000，為國標部分，為國標部分內容；內容； 工業(yè)現(xiàn)場常常存在著許多易燃、易爆的氣體、工業(yè)現(xiàn)場常常存在著許多易燃、易爆的氣體、粉塵或其他易燃易爆材料。安裝在這種場合的儀表粉塵或其他易燃易爆材料。安裝在這種場合的儀表如果產生火花，就容易引起燃燒或爆炸，造成巨大如果產生火花，就容易引起燃燒或爆炸，造成巨大的人員和財產的損失。因此，在這些場合所安裝的的人員和財產的損失。因此，在這些場合所安裝的一切儀表裝置應該具有安全火花防爆性能。一切儀表裝置應該具有安全火花防爆性能。 所謂所謂安全

58、火花安全火花是指該火花的能量不足以對其周是指該火花的能量不足以對其周圍可燃介質構成點火源。若儀表在正常或事故狀態(tài)圍可燃介質構成點火源。若儀表在正常或事故狀態(tài)所產生的火花均為安全火花，則稱為安全火花型防所產生的火花均為安全火花，則稱為安全火花型防爆儀表。爆儀表。氣動儀表本質具有防爆性能。氣動儀表本質具有防爆性能。 隨著自動化要求的提高，電動儀表和裝置占據了工業(yè)自隨著自動化要求的提高，電動儀表和裝置占據了工業(yè)自動化的統(tǒng)治地位。這種趨勢的關鍵技術之一就是解決現(xiàn)場儀動化的統(tǒng)治地位。這種趨勢的關鍵技術之一就是解決現(xiàn)場儀表及整個系統(tǒng)的防爆問題。防爆知識簡介如下：表及整個系統(tǒng)的防爆問題。防爆知識簡介如下：1

59、、危險場所的劃分、危險場所的劃分 按照中國按照中國1987年公布的年公布的爆炸危險場所電氣安全規(guī)程爆炸危險場所電氣安全規(guī)程的規(guī)定，將爆炸危險場所劃分為兩種場所五個級別。的規(guī)定，將爆炸危險場所劃分為兩種場所五個級別。 第一種場所第一種場所 指爆炸性氣體或可燃蒸氣與空氣混合形成指爆炸性氣體或可燃蒸氣與空氣混合形成爆炸性氣體混合物的場所。按照其危險程度的大小分為三個爆炸性氣體混合物的場所。按照其危險程度的大小分為三個區(qū)域等級。區(qū)域等級。 0級區(qū)域級區(qū)域(0區(qū)區(qū))：指在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)：指在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)地、短時間頻繁出現(xiàn)或長時間存在的場所。地、短時間頻繁出現(xiàn)或長時間

60、存在的場所。 1級區(qū)域級區(qū)域(1區(qū)區(qū))：指在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可：指在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所。能出現(xiàn)的場所。 2級區(qū)域級區(qū)域(2區(qū)區(qū))：指在正常情況下，爆炸性氣體混合物不能：指在正常情況下，爆炸性氣體混合物不能出現(xiàn)，而僅在非正常情況下偶爾短時間出現(xiàn)的場所。出現(xiàn)，而僅在非正常情況下偶爾短時間出現(xiàn)的場所。 第二種場所第二種場所 指爆炸性粉塵或易燃纖維與空氣混合形成爆炸指爆炸性粉塵或易燃纖維與空氣混合形成爆炸性混合物的場所。按照其危險程度的大小分為兩個性混合物的場所。按照其危險程度的大小分為兩個區(qū)域等級。區(qū)域等級。 10級區(qū)域級區(qū)域(10區(qū)區(qū))：指在正常情況下，爆炸