2.的压力检测仪表.ppt

压电元件本身的内阻抗很高，输出能量微弱，其测量电路用高输入阻抗的电荷放大器。 图2.27 电荷放大器整机原理框图 图2.28 活塞式压电压力传感器 1-插头座；2-压盖；3-螺母；4-压电元件；5-绝缘套；6-砧盘；7-活塞；8-橡皮垫片；9-壳体；10-测压油 2．膜片式压电压力传感器 结构：金属膜片起到了传递压力和密封作用。膜片质量、刚度小，相应振频率高（100kHz）。 2.6.3 压电式压力传感器典型结构 1．活塞式压电压力传感器 测量压力：达300-400MPa。 结构：被测压力通过活塞、砧盘将压力传到压电晶体上。 图2.29 膜片式压电压力传感器 1一预压圆筒2一壳体3, 5一绝缘4, 6-电极7一压电片堆8一膜片 图2.30 结构框图 闭环结构输入输出关系为 2.7 电动力平衡式差压变送器 变送器采用了负反馈原理，引入电磁反馈作用平衡测量力。输入输出关系消除了主放大倍数K0、KL影响，提高了变送器性能。 图2.31 电动矢量杠杆式差压变送器 1-高压室；2-低压室；3-膜盒；4-密封膜片；5-主杠杆；6-零点迁移弹簧；7-量程调整螺钉；8-矢量机构；9-支点；10-副扫杆；11-检测片；12-差动变压器；13-放大器；14-永久磁铁；15-反馈线圈 2.7.1 结构组成 由测量部分、转换部分组成。 1、测量部分 检测元件：膜盒。 被测压力Pl、P2作用于膜盒两侧，产生一个“测量力”Fi。使主杠杆以密封膜片为支点产生微小的偏转。 （2-43） 2、转换部分 作用：把测量力转换为4-20mA D.C信号输出。 组成：杠杆-矢量机构、差动变压器、位移检测放大器、电磁反馈装置等。 （1）杠杆-矢量机构 实现测量力转换 主杠杆 Fi—F1： 矢量机构F1—F2 副杠杆 （2）差动变压器 位移-电压转换 F2使副杠杆偏转，其上检测片与磁芯间的气隙δ改变，上副边感应电压e2变化、下副边感应电压e/2不变，其输出电压uCD= e2-e/2随检测片位置而变。 (a) 差动变压器 b)位移检测放大器 电磁反馈装置 图2.32 位移检测放大器 1-铜环；2-永久磁钢；3-接铁；4-磁分路调整螺；5-导磁体；6-反馈线圈；7-副杠杆；8-软铁心 （3）位移检测放大器 δ-—I0 放大 振荡器输出电压uAB随检测片与磁芯间隙而变。当δ-减小时，uCD增大， uAB随之增大。经VD4整流、R8-9、C5滤波、VT2、VT3功放，转换为4～20mA电流I0输出。 （4）电磁反馈装置 I0通入反馈线圈，在永久磁铁的磁场中,会受到一个电磁反馈力的作用 式中 B——永久磁铁中的磁感强度； D——反馈线圈的直径； n——反馈线圈的匝数； Kf——系数，Kf =nπDB。 反馈力作用于副杠杆上，产生反馈力矩Mf以便和测量部分在副杠杆上产生的测量力矩Mi相平衡。 2.7.2 工作原理 解出 , 由于KP为常数，所以输出电流I0和被测压差ΔP成线性关系。i0是由调零弹簧确定的零点电流，ΔP = 0时，i0=4mA。 2.8 电容式差压变送器 2.8.1 结构原理 组成：由检测部分和转换部分组成。 图2.34 电容式差压变送器 1—差动电容膜盒；2-低压室压盖3—低压侧导压孔；4—连接螺栓；5-“O”型密封圈； 6—高压室压盖；7—高压侧导压口；8—排气螺钉；9—电容膜盒联结头；10-引线；11-中心壳座；12-前壳盖；13-表玻璃；14-显示表头；15、17-电路板；16-出线孔；18-后壳盖 1、检测部分 结构：检测部分的核心是差动电容膜盒。基座8内嵌一对柱形绝缘玻璃体3，其球冠形表面镀金形成电容的固定电极。中间夹一测量膜片2，作为电容的可动电极板。基座两边分别焊接隔离膜片6将基座密封，内充工作液（硅油）。 图2.36 差动电容膜盒 1—固定极板（镀金薄膜）；2-测量膜片（可动极板）；3—绝缘玻璃体；4—硅油；5-焊接密封； 6—隔离膜片；7—引线；8-基座 原理：测量膜片和两边固定电极分别形成电容CH和CL。压力P1、P2通过隔离膜片、硅油传递到测量膜片上。使测量膜片向低压测凸起。从而使高压侧电容极板间距增大，电容CH减小，低压侧电容极板间距减小，电容CL增大。这一电容量变化经引出线送往传送部分放大，转换为4～20mA DC信号输出。由于膜片位移量很小，可近似认为 式中 r0-——膜片半径； σ——膜片张力； Kl――比例系数 2、转换部分 图2.38 电容式差压变送器的结构方框图 式中 ω 一振荡角频率；e一振荡器激励电