液位/压力传感器认识与检测
实训目的:
1. 了解液位/压力传感器的工作原理。
2. 掌握液位/压力传感器计使用方法。
实训设施:
过程装备安装调试技能实训装置平台、实训导线。
扩散硅液位/压力传感器的工作原理:
扩散硅式压力变送器的传感器部分是压阻式压力传感器,它是基于半导体的压阻效应,将单晶硅膜片和电阻条采用集成电路工艺结合在一起,构成硅压阻芯片,然后将芯片封接在传感器的外壳内,连接出电极引线而制成,如图3-1所示。
硅平膜片在微小变形时有良好的弹性特性,当硅片受压后,膜片的变形使扩散电阻的阻值发生变化。其相对电阻变化可表示为:
式中 为压阻系数; 为应力。 图3-1压阻式压力传感器结构示意图
硅平膜片上的扩散电阻通常构成桥式测量电路,相对的桥臂电阻是对称布置的,电阻变化时,电桥输出电压与膜片所受压力成对应关系。上图所示为一种压阻式压力传感器的结构示意图,硅平膜片在圆形硅杯的底部,硅杯的内外两侧输入被测压力及参考压力,本套装置的传感器参考压力为当地大气压力。压力差使膜片变形,膜片上的两对电阻阻值发生变化,使电桥输出相应压力变化的信号。为了补偿温度效应的影响,一般还可在膜片上沿对压力不敏感的晶向生成一个电阻,这个电阻只感受温度变化,可接入桥路作为温度补偿电阻,以提高测量精度。
压阻式压力传感器的灵敏度高,频率响应高;结构比较简单,可以小型化;可用于静态、动态压力测量;应用广泛,测量范围在0~0.0005MPa、0~0.002MPa至0~210MPa。本套装置扩散硅压力变送器的仪表量程为0~5KP、0~100KP精度为0.5级。
扩散硅液位/压力传感器调试步骤:
1、 图3-2扩散硅液位/压力传感器两线制接法:
图3-2液位变送器两线制接法
具体的接线:将X3接线端子排上的“24V+”接到X1液位变送器的“+”,变送器的“-”接到X2仪表信号采集端子“+”,信号采集端子“-”接到“24V-”端。
电动调节阀接线如下:
2、 将储水箱中贮足水量,一般接近储水箱容积的3/5,然后将V1、V3阀门打开,关闭V2阀门。
3、 打开控制面板上的总电源开关,给设备上电。
4、 打开智能仪表电源,设置仪表参数(操作参考智能仪表说明书)
Sn=33,DIP=1,量程下限DIL=0,量程上限D IH=50。
若进行自动控制,设置比例系数P=10,积分系数I=40,其余参数不变。
5、 在设备控制柜面板上打开水泵1电源,手动设置仪表输出控制调节阀门开度,记录仪表采集值。
查看仪表采集值与实际值是否一致,若不一致,可在仪表中修正偏移量。
6、 改变电动调节阀开度,观察各测量值是变化,并做相应记录。
实训报告要求
1、 写出扩散硅液位/压力传感器工作原理。
2、 画出扩散硅液位/压力传感器两线制线路接法。
3、 画出水路图。
4、 记录液位传感器偏移量