壓力、差壓變送器的測量機理及發(fā)展趨勢

壓力、差壓變送器是過程變量變送器中最重要的一類，應(yīng)用范圍很廣，除了可用于壓力、差壓測量之外，還可用于流量、液位、比重等其他參數(shù)測量。一條5000t/d的水泥生產(chǎn)線，在工藝流程各關(guān)鍵部位必須設(shè)置壓力變送器，如在窯頭、窯尾，各級預(yù)熱器的頂部和底部，各次風(fēng)管和冷卻機各室等，以監(jiān)控工藝正常運行。據(jù)統(tǒng)計，一條新型干法水泥生產(chǎn)線共需設(shè)置壓力變送器約為80臺。

　　壓力變送器按測量機理來分，最常用的有電容式、電感式、擴散硅、振弦式等。近幾年來ABB、YOKOGAVA等公司又推出單晶硅諧振式和復(fù)合固態(tài)硅為測量機理的新型變送器，其各方面性能進一步提高；按結(jié)構(gòu)形式變送器將其分為模擬式、智能式和數(shù)字智能式三代產(chǎn)品。上世紀(jì)80年代我國自行建設(shè)的水泥廠，大多采用西安儀表廠引進的羅斯蒙特公司的1151系列變送器，除了用于測窯頭負(fù)壓的DR型微差壓變送器的精確度是0.5%以外，其余大多是0.25%，它的特點是采用4mA～20mA傳輸?shù)哪M儀表，就地顯示表頭為指針式，量程比在6：1左右，穩(wěn)定性為6個月，這是第一代模擬式變送器。

　　第二代產(chǎn)品是智能變送器，所謂智能的概念是：傳感器和變送器是由微處理器驅(qū)動，并且具有通信與自我診斷的能力。美國Honeywell公司在1983年最早推出智能變送器ST3000，1989年又推出全數(shù)字雙向協(xié)議的智能變送器，以后包括羅斯蒙特在內(nèi)的許多公司，也紛紛推出智能變送器。智能壓力變送器除了有高精確度（0.1%～0.075%），大量程比（最大可到100：1）和高穩(wěn)定性（1～5年）外，它一般帶有HART協(xié)議或本公司的協(xié)議，如ABB的BaileyFSK，YOKOGAVA的BRAIN協(xié)議，后期的產(chǎn)品還帶有符合現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)的FF或PROFIBUS-PA協(xié)議，它就地顯示表改為數(shù)字式，還可用手操器或在控制系統(tǒng)遠程組態(tài)，實現(xiàn)遠方設(shè)定或遠方修改變送器組態(tài)數(shù)據(jù)。近幾年來我國新上馬的新型干法水泥廠幾乎全采用了智能壓力變送器，主要產(chǎn)品有：重慶橫河川儀生產(chǎn)的EJA系列變送器，EH的CerabarS變送器，ABB的MV2000T，西門子SITRANSP以及羅斯蒙特升級的1151和3051C變送器，有許多廠還選用了帶有FF或PROFIBUS-PA協(xié)議的智能壓力變送器。

　　進入21世紀(jì)，第三代變送器——數(shù)字智能式變送器又逐步進入我們的視野，其代表性的產(chǎn)品是羅斯蒙特的3051S變送器、ABB的2600T265系列變送器、橫河的EJX變送器等。第三代變送器由于采用了先進的檢測技術(shù)，消除了濕氣、粉塵及其他現(xiàn)場惡劣環(huán)境對變送器測量的影響，精確度更高，據(jù)稱它的精確度均優(yōu)于0.05%;量程分檔更細(xì)，量程比擴大到2001;穩(wěn)定性達到5年以上；通訊協(xié)議更全，新的變送器還通過了安全論證，能保證在工藝條件超過臨界值時安全停機。由于第二代變送器已能滿足水泥廠監(jiān)控要求，且第三代變送器價格還較高，故筆者認(rèn)為在水泥廠暫不宜推廣。