變送器

　　傳感器和變送器一同構(gòu)成自動控制的監(jiān)測信號源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應的變送器。變送器的種類很多，用在工控儀表上面的變送器主要有溫度變送器、壓力變送器、流量變送器、電流變送器、電壓變送器等等。

　　主要概念

　　應用在工業(yè)現(xiàn)場、能輸出標準信號的傳感器稱為變送器。

　　這個術(shù)語有時與傳感器通用。

　　在《自動控制原理》中，變送器是把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R別的信號的轉(zhuǎn)換器。至于有時候與傳感器通用是因為現(xiàn)代的多數(shù)傳感器的輸出信號已經(jīng)是通用的控制器可以接收的信號，此信號可以不經(jīng)過變送器的轉(zhuǎn)換直接為控制器所識別。所以，傳統(tǒng)意義上的“變送器”意義應該是：“把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為可以被控制器或者測量儀表所接受標準信號的儀器”。在自控中：信號源-->傳感器-->變送器-->運算器控制器-->執(zhí)行機構(gòu)-->控制輸出。

　　變送器種類很多，總體來說就是由變送器發(fā)出一種信號來給二次儀表使二次儀表顯示測量數(shù)據(jù)。

　　將物理測量信號或普通電信號轉(zhuǎn)換為標準電信號輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備。一般分為：溫度/濕度變送器，壓力變送器，差壓變送器，液位變送器，電流變送器，電量變送器，流量變送器，重量變送器等。

　　保護功能

　　1、輸入過載保護；

　　2、輸出過流限制保護；

　　3、輸出電流長時間短路保護；

　　4、兩線制端口瞬態(tài)感應雷與浪涌電流TVS抑制保護；

　　5、工作電源過壓極限保護≤35V；

　　6、工作電源反接保護。

　　壓力變送器的技術(shù)發(fā)展：

　　壓力、差壓變送器是過程變量變送器中最重要的一類，應用范圍很廣，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，各級預熱器的頂部和底部，各次風管和冷卻機各室等，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。除了用于測窯頭負壓的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。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)議或生產(chǎn)公司的協(xié)議，后期的產(chǎn)品還帶有符合現(xiàn)場總線國際標準的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)。

　　進入21世紀，第三代變送器——數(shù)字智能式變送器又逐步進入人們的視野。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，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，故筆者認為在水泥廠暫不宜推廣。

　　智能溫度變送器的技術(shù)發(fā)展：

　　溫度也是過程變量變送器中很重要的一類，它是測量流量、密度及其他過程變量的基本要素之一。一條5000t/d的水泥生產(chǎn)線，在工藝流程及重要設(shè)備的關(guān)鍵部位必須設(shè)置溫度變送器，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80～100臺。

　　基于在溫度測量的發(fā)展上已取得了巨大進步，它也促進了在過程控制工業(yè)領(lǐng)域中溫度變送器精確度、可靠性和重復性的提高，同時也為過程控制質(zhì)量的不斷提高做出了貢獻。

　　所謂智能溫度變送器指的是將溫度傳感器技術(shù)和附加的電子部件結(jié)合在一起的一種溫度變送器，它可以實現(xiàn)遠方設(shè)定或遠方修改組態(tài)數(shù)據(jù)?？v觀當前的溫度變送器市場及水泥行業(yè)的應用，主要有三大類不同的智能溫度變送器產(chǎn)品。從應用和成本的角度來看，每一類智能溫度變送器都有其優(yōu)點和不足之處。

　　1、防風雨型溫度變送器這類溫度變送器通常裝在對變送器性能有很高要求、苛刻的應用場合，如在窯尾、分解爐、五級預熱器等。這類溫度變送器被封裝在密封的殼體內(nèi)，而這種殼體通常由不銹鋼制成，其特點是精確度高、可靠性高、安全性好、防風雨，它的主要缺點是價格較高。它通常都帶有現(xiàn)場表頭，可現(xiàn)場監(jiān)視、調(diào)整和組態(tài)。

　　2、DIN導軌安裝、儀表盤安裝型溫度變送器這類溫度變送器可以采用DIN導軌安裝，通常在控制室內(nèi)安裝使用。它價格便宜，安裝和維護簡單，可以通過改變組態(tài)來匹配不同類型的溫度傳感器。由于同遠程安裝的傳感器之間的連接導線較長導致測量精確度較低。在水泥廠磨系統(tǒng)可推薦使用這類溫度變送器。

　　3、一體化溫度變送器這類溫度變送器可以直接安裝在溫度傳感器的DIN連接頭上，它的優(yōu)點是安裝費用低廉，體積小巧，兼容各種類型的溫度傳感器。由于這種溫度變送器直接安裝在溫度傳感器的接頭上，所以電氣連接和傳感器接線都非常簡單。水泥廠的窯系統(tǒng)除要求高的部位外，可采用一體化溫度變送器，磨系統(tǒng)也可選用。

　　智能溫度變送器所采用的通訊協(xié)議和壓力變送器一樣，處于支配地位是HART協(xié)議，另外還帶有符合現(xiàn)場總線國際標準的FF或PROFIBUS-PA協(xié)議的產(chǎn)品。

　　過程變量變送器的技術(shù)發(fā)展：

　　當前過程變量變送器主要發(fā)展趨勢是無線應用、更小的外形尺寸及多變量過程變送器的應用。由于有些水泥大集團局部輔助流程已采用了無線技術(shù)，無線變送器也將受到我國水泥行業(yè)的關(guān)注。將無線功能加到過程變量變送器是物有所值，考慮到有些水泥廠占有的物理空間很大，有些工藝測量的位置難于安裝，而有些工藝測量點環(huán)境十分惡劣，用傳統(tǒng)的硬連線安裝器件成本又過高，如果消除過程變量變送器和控制電路之間連接，改用無線通訊能夠節(jié)約能源，減少配線和維護費用，故將無線功能加到過程變量變送器是物有所值。

　　在新型干法水泥生產(chǎn)線中，過程變量變送器作為監(jiān)控的眼睛是非常重要的，它精確度、可靠性、穩(wěn)定性、安全性的提高，為過程控制質(zhì)量和最終產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高做出了貢獻。