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技術(shù)文章

頻率式壓力變送器及傳感器的使用方法及原理

閱讀:283發(fā)布時間:2013-9-9

    這種壓力變送器可利用軟導(dǎo)線懸掛在被涮舟質(zhì)中.如圖3.6 11之(6)。亦可用螺紋或法蘭安裝在容器壁上.如圈中之(一。
    金屬膜片為不銹鋼材質(zhì).或加鍍金層.使具有一定的防腐蝕能力。外殼為塑料或不銹鋼。
    為保護(hù)噗片在過火壓力下不致?lián)p壞,在其背面有帶波紋表面的擋塊8.壓力過高時膜片與擋塊貼緊可免變形過大。
    這種變迷器的測量范圍是固定的,不能罐意遷移.而且因其膜片背面為無防腐能力的封閉窯間.不可與被測介質(zhì)接觸,故H限于測量壓力.不能測差壓。膜片中心位移幣超過0 3ram,其背面無硅油,可視為恒定的大氣壓力。采用兩線制連接方式,由直流l2—36V供電.輸出信號4~20mA。度為0 25~0 5級。允許用在一l0~十l S0 c環(huán)境中。
    除用于一般壓力測量之外.這種壓力變送器常用在開口容器的液位測量之中.即使介質(zhì)有腐蝕性或粘稠不易流動,也可使用。
    額率式壓力變送器及傳感器是靠被測壓力所形成的應(yīng)力改變彈性元件的共振頻率.經(jīng)過適當(dāng)?shù)碾娐份敵雒}沖頻率信號,傳送到遠(yuǎn)方。這種壓力變送器及傳感器特別適合與計算機(jī)配合。
    一切具有質(zhì)量的彈性體.在有阻尼的條件下(至少周固空氣對物庠的運(yùn)動有一定的阻
尼作用),量外力激發(fā)而振動時,都可以用二階微分方程來描述其位移與時間的關(guān)系,在控制原理上稀為“-階振蕩環(huán)節(jié)”。井可辭效為圍3 7 1所示的物理模型,圖中彈簧代表物體的等效彈性作用,其彈性剛度呆數(shù)為★;重塊代表物體的等效質(zhì)量m,活塞代表運(yùn)動的阻尼作用.設(shè)其阻尼系數(shù)為r。
若物體在外力激拉之后便取消外力.則自由振蕩的微分方程式中s代表物體振動時高開其靜止位置的距離,ds/dt為運(yùn)動速窿.d0/dt2為加速度。
t式的*項為物體的慣性力,*:項為阻尼力.*_三項為彈性力。自由振動時,這j項力的代數(shù)和始終保持為雩。
    由于有上述*相簡的教學(xué)模型(澈分方程)和物理模型.分析時可以力電類比.便于理解。在設(shè)計中t某些指導(dǎo)性原則可以相互借鑒。例如L.R,C串聯(lián)電路有Q值,衛(wèi)稱。品質(zhì)因數(shù)”t是街量效能優(yōu)劣的指標(biāo),O值高的電路在外加搬報信號與電路的固有頻率,。致時.振幅特別太,幅頻特性在^附近有窄狹而突出的尖峰。反之.Q值低則在^附近幅值變化平緩。所以要求選頻特性好的電路應(yīng)注意提高Q值。,L·R·C電路里的q值是感抗與電阻的比值,要提高0值應(yīng)設(shè)法減少電阻,實際電路里的電感都是導(dǎo)線繞成的.電阻不可能無限減?。噪娐返腝值能達(dá)到上百已經(jīng)很不容易了。
    根據(jù)力電類比·機(jī)械對象也有Q值.即其慣性和阻尼的比值,提高Q值的途徑足減少阻尼作用。機(jī)械振動系統(tǒng)的阻尼除了局圍空氣N隸之外,取決于彈性元件的支撐方式.臺理地設(shè)計支撐方式可以大大提高0值,例如音叉的母值做到上千井不困難。所以帆敞振動體的選頻性能優(yōu)于一般電路,采用石英振子作為頻率基準(zhǔn)就是這一原田。
    在常見彈性元件中.除了音叉之外要算弦的支撐方式損耗攝少.所以用張緊的弦構(gòu)成輸出頻率信號的恃感器相當(dāng)合理,
    在式(3 7 2)中,如果被測壓力P能改變彈性元件的內(nèi)部拉應(yīng)力,壓力變送器就能改變元件的剛度系數(shù)女.從而使固有頻率^變化.這在弦樂器中早已是盡人皆知的實例。
    被測壓力照打Ⅱ在彈性筒內(nèi)或彈性疃的一側(cè),能直接影響其張力,使共振頻率變化.這是窖易做到的。
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