差壓變送器利用差動(dòng)電容檢測原理將差壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。該變送器具有堅(jiān)固耐振、量程、零點(diǎn)、阻尼現(xiàn)場連續(xù)可調(diào)。精確度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。使用對(duì)象：液體、氣體和蒸汽。
差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(如 4~20mA,1~5V)。差壓變送器與般的壓力變送器不同的是它們均有2個(gè)壓力接口, 差壓變送器般分為正壓端和負(fù)壓端,般情況下, 差壓變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓段壓力才能測量。
通常壓力變送器有壓阻式,電容式2類,
二、差壓變送器在油庫計(jì)量中的應(yīng)用
1 引言
在目前的油庫油罐液位的測量設(shè)計(jì)中，差壓變送器比較流行的是采用雷達(dá)液位計(jì)或浮球、浮標(biāo)、鋼帶式液位計(jì)等。雷達(dá)液位計(jì)雖然精度高但成本也高，而浮標(biāo)、浮球等液位計(jì)，安裝、維護(hù)比較麻煩。差壓式液位計(jì)，在鍋爐汽包等密閉容器中應(yīng)用廣泛，但測量結(jié)果并非真正液位，因此在油罐液位測量的設(shè)計(jì)鮮有應(yīng)用。其實(shí)油庫油罐的精確液位，并不十分重要，用戶實(shí)際要了解的并不是液位，而是通過測量液位來了解油罐中油品的實(shí)際數(shù)量（即噸數(shù)），從而防止?jié)M溢。由此分析采用差壓法來測液位（實(shí)際為噸數(shù)）也不失為個(gè)好的選擇。因?yàn)槟壳安顗鹤兯推鞯膽?yīng)用十分成熟，象1151、3051以及EJA等差壓變送器，技術(shù)十分完善，精度可達(dá)0.075級(jí)，而且價(jià)格大幅下跌，性能價(jià)格較高。
2 差壓變送器的設(shè)計(jì)原理
顧名思義差壓變送器所測量的結(jié)果是壓力差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重量G=△P·S=ρg△h·S，S不變，G與△P成正比關(guān)系。即只要準(zhǔn)確地檢測出△P值，與高度△h成反比，在溫度變化時(shí)，雖然油品體積膨脹或縮小，實(shí)際液位升高或降低，所檢測到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實(shí)際液位，也可以引入介質(zhì)溫度補(bǔ)償予以解決。
3 差壓變送器的實(shí)際應(yīng)用
在溫州新世紀(jì)油庫項(xiàng)目，筆者將此思路應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。
設(shè)計(jì)條件： 2000m3油罐，直徑d=14.5m，高度就可以得到實(shí)際油品的庫存量G，從公式還可知其密度ρh=14m。
次表：1151LT法蘭式隔爆差壓變送器，選用法蘭式是防止罐底臟物沉淀而堵塞引壓管，變送器量程0～140kPa。
二次表：選用WP系列智能光柱顯示報(bào)警儀，萬能信號(hào)輸入，可任意改變量程，用光柱顯示液位，用數(shù)字顯示油品的噸數(shù)。以6#罐為例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高為14m。
在油罐頂部，差壓變送器設(shè)計(jì)套液位報(bào)警裝置，防止油品滿溢，作為雙保險(xiǎn)。在應(yīng)用中由于測量值直接為噸數(shù)，故油罐不論貯存何種油品，二次表顯示的值是油罐內(nèi)油品的噸數(shù)，避免了需要測定密度進(jìn)行換算的麻煩。
差壓變送器般情況油品出入庫往往是采用泵輸送經(jīng)過橢圓齒輪流量計(jì)計(jì)量，由于流量計(jì)的精度有限，高也只有0.2級(jí)，差壓變送器還需測密度計(jì)算，其結(jié)果往往有些出入，從而造成計(jì)量糾紛。現(xiàn)在因?yàn)橛凸逌y量的結(jié)果為噸數(shù)，而且精度可達(dá)到0.2級(jí)甚至0.1級(jí)，因此，與容積式流量計(jì)相比，差壓變送器計(jì)量結(jié)果更準(zhǔn)確。雖然在小數(shù)量的油品出入庫時(shí)，由于分辨率的原因，測量的結(jié)果絕對(duì)誤差較大，但在大數(shù)量的油品出入庫時(shí)，其較高的精度和較小的相對(duì)誤差，差壓變送器是其它計(jì)量手段所無法比擬的，特別適合月度、季度、年度的盤存。實(shí)踐表明其主要優(yōu)點(diǎn)有：① 安裝維護(hù)簡單方便；② 讀數(shù)直觀直接明確，可直接讀出油品的庫存量；③ 免除了密度的測定和換算。
4 差壓變送器的注意問題
(1) 設(shè)計(jì)和安裝時(shí)應(yīng)考慮油罐底部的取壓開孔盡可能放低，以消除溫度變化而造成的誤差，必要時(shí)引入溫度補(bǔ)償。
(2) 在油罐的罐體水平截面不等的情況下（如上小下大），要考慮補(bǔ)償措施。如二次表選用WP-H80系列液位-容量控制儀。
(3) 為達(dá)到定精度，如油罐頂部裝有呼吸閥時(shí)，必須采用差壓變送器而不能采用壓力變送器。對(duì)敞口油罐或精度要求不高時(shí)，可直接采用壓力變送器以方便安裝。
(4) 二次表盡量采用智能表，可方便改變量程，實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)取?
差壓變送器是種測量差壓值的差壓式變送器，用于測量液體、氣體或蒸汽的液位的差壓，然后將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成4～20mA DC信號(hào)輸出。再通過顯示儀表將差壓值顯示出來。
差壓變送器在日常使用中的注意事項(xiàng)：
1：切勿用高于36V電壓加到變送器上，導(dǎo)致變送器損壞；
2：切勿用硬物碰觸膜片，導(dǎo)致隔離膜片損壞；
3：被測介質(zhì)不允許結(jié)冰，否則將損傷傳感器元件隔離膜片，導(dǎo)致變送器損壞，必要時(shí)需對(duì)變送器進(jìn)行溫度保護(hù)，以防結(jié)冰；
4：在測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時(shí)，其溫度不應(yīng)超過變送器使用時(shí)的極限溫度，高于變送器使用的極限溫度必須使用散熱裝置；
5：測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時(shí)，應(yīng)使用散熱管，使變送器和管道連在起，并使用管道上的壓力傳至變壓器。當(dāng)被測介質(zhì)為水蒸氣時(shí)，散熱管中要注入適量的水，以防過熱蒸汽直接與變送器接觸，損壞傳感器；
6：在壓力傳輸過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)，
a、變送器與散熱管連接處，切勿漏氣；
b、開始使用前，如果閥門是關(guān)閉的，則使用時(shí)，應(yīng)該非常小心、緩慢地打開閥門，以免被測介質(zhì)直接沖擊傳感器膜片，從而損壞傳感器膜片；
c、管路中必須保持暢通，管道中的沉積物會(huì)彈出，并損壞傳感器膜片；
電容式差壓變送器的工作原理：
MT3351系列電容式差壓變送器的被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。MT3351系列差壓變送器是由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不致時(shí)，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進(jìn)行傳感器線性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方，傳感器微調(diào)等運(yùn)算，以及診斷和數(shù)字通信。
本微處理器中有16字節(jié)程序的RAM，并有三個(gè)16位計(jì)數(shù)器，其中之執(zhí)行A /D轉(zhuǎn)換。
D/A轉(zhuǎn)換器把微處理器來的并經(jīng)校正過的數(shù)字信號(hào)微調(diào)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用變送器軟件修改。數(shù)據(jù)貯存在EEPROM內(nèi)，即使斷電也保存完整。
差壓變送器在應(yīng)用中的故障診斷與分析
1. 調(diào)查法：回顧故障發(fā)生前的打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、 誤操作、誤維修。
2. 直觀法：觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏，回路的過熱，供電開關(guān)狀態(tài)等。
3. 檢測法：
1) 斷路檢測：將懷疑有故障的部分與其它部分分開來，查看故障是否消失，如果消失，則確定故障所在，否則可進(jìn)下步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠(yuǎn)程通訊，可將電源從表體上斷開，用現(xiàn)場另加電源的方法為變送器通電進(jìn)行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號(hào)而干擾通訊。
2) 短路檢測：在保證安全的情況下，將相關(guān)部分回路直接短接，如：差變送器輸出值偏小，可將導(dǎo)壓管斷開，從次取壓閥外直接將差壓信號(hào)直接引到差壓變送器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導(dǎo)壓管路的堵、漏的連通性。
3) 替換檢測：將懷疑有故障的部分更換，判斷故障部位。如：懷疑變送器電路板發(fā)生故障，可臨時(shí)更換塊，以確定原因。
4)分部檢測：將測量回路分割成幾個(gè)部分，如：供電電源、信號(hào)輸出、信號(hào)變送、信號(hào)檢測，按分部分檢查，由簡至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。
差壓變送器的選擇
差壓變送器是測量工藝管道或罐體中介質(zhì)的壓力差，并且通過數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、開方將測量的差壓值轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出。選擇差壓變送器需要知道如下的參數(shù)：
1、差壓值
2、介質(zhì)
3、介質(zhì)的工作壓力
4、介質(zhì)的工作溫度
5、是智能還是模擬
