摘要：本文涉及智能壓力變送器在室外液體環(huán)垅下的工作調節.包括探頭的安裝位置、探頭材質(zhì)、引線(xiàn)材質(zhì)與連接方式以及數據處理模塊的保護措施等。本文涉及的智能壓力變送器主要包括測量傳感器頭、連接線(xiàn)或桿、數據處理模塊組成，連接方式的多樣性保證了儀表在各種瀏童環(huán)境中的適應性。在數據處理模塊采用基于HART與485技術(shù)的通訊方式，大大增加了智能壓力設備傳愉范圍。智能壓力變送器在液位測童中的應用推動(dòng)智能設備在居民日常生活領(lǐng)域的拓展，提高生活質(zhì)量，引領(lǐng)智能技術(shù)進(jìn)步發(fā)展。
傳感器技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了以傳感器技術(shù)為基礎的智能測量?jì)x表的進(jìn)步，不同測量環(huán)境的需求促進(jìn)了智能壓力變送器在不同場(chǎng)合中的應用發(fā)展，在液體中的應用開(kāi)拓了智能壓力變送器的新時(shí)代。越來(lái)越多的液位測量項目對智能壓力變送器的性能要求不斷提高，防腐蝕材料、隔膜技術(shù)的引進(jìn)更加拓寬了智能壓力變送器的應用非常規領(lǐng)域，智能壓力變送器的應用省去了傳統抄表技術(shù)的繁瑣，推動(dòng)生產(chǎn)生活的自動(dòng)化進(jìn)程。
1、壓力儀表現實(shí)應用環(huán)境
本文涉及的智能壓力變送器，采用擴散硅壓阻式壓力傳感器，模擬量輸出，具有HART協(xié)議，量程lm-loom，輸出4-20mA的電流顯示，具有溫度影響小、長(cháng)期穩定性好等優(yōu)點(diǎn)。其可應用于工業(yè)生產(chǎn)和科研過(guò)程中與儀表材質(zhì)兼容的液體靜壓液位的連續測量，尤其適用于水處理過(guò)程中的儲水罐、水池、深井的液位測量。
智能壓力變送器的系統搭建是集計算機技術(shù)與智能數據處理技術(shù)和數據通信技術(shù)為一體的儀表小型工作組，結構圖1如下:
2、核心技術(shù)
2.1傳感器
擴散硅是一種受到擠壓后電阻值會(huì )發(fā)生改變的材料。SC系列擴散硅壓力變送器有兩種形式:一種是在膜片后面放一塊擴散硅，膜片受壓后擴散硅阻值改變，通過(guò)測量阻值并轉換成標準信號輸出，這種變送器壽命較低，且精度、穩定性不太好。沒(méi)有差壓類(lèi)型。另一種是將擴散硅結合在測量膜片中，組成一個(gè)電橋，圖2所示，成型后從中挑選4個(gè)參數一致的組成電橋，工作時(shí)橋臂電阻改變，橋路輸出經(jīng)轉換形成標準信號輸出。利用電橋原理可以形成極強的抗漂移、抗外部干擾的能力。工作時(shí)膜片置于不同的腔室中可接受差壓、絕壓、表壓信號。這種三暢變送器抗干擾能力，壽命和精度指標都比較高。
2.2數據處理模塊
在生產(chǎn)過(guò)程中，傳感器通過(guò)電器連接板的管腳跟智能HART協(xié)議數據轉換板連接，傳感器外部連接通常小嘴接口、平鑲接口和M20/GI/2連接幾種，傳感器連接線(xiàn)管腳分為S+、S一、0一和0+，即電源正負、信號高低四個(gè)管腳，連接板一般不具有外部ROM數據存儲功能，傳感器數據通過(guò)管腳上傳至HART轉換板，在轉換板內實(shí)現數據的模數轉換和數模轉換，從傳感器采集的模擬信號轉換成數字信號和數字信號轉換成能夠顯示的模擬信號，以四線(xiàn)或流線(xiàn)編碼器傳輸給顯示表。HART轉換板在此過(guò)程中有著(zhù)數字信號與模擬信號相互轉換的功能，根據實(shí)際要求，達到智能儀表的數字量與模擬量多組合輸出。
2.3防腐蝕技術(shù)
金屬材料及其制品表面經(jīng)處理后形成防護層，可以使金屬表面與外界介質(zhì)隔開(kāi)，阻止兩者發(fā)生作用，同時(shí)還能取得裝飾性外觀(guān)。表面防護是防止或減輕基體金屬腐蝕應用#普遍的方法。本文涉及儀表采用噴鍍、電鍍、金屬包覆、真空鍍膜等表面防護技術(shù)，適用儀表的各類(lèi)復雜環(huán)境。防腐蝕技術(shù)對在腐蝕性介質(zhì)中的金屬材料及其制品，采用各種不同的防腐蝕技術(shù)，以延長(cháng)金屬制品的使用壽命，保證工藝設備的安全和順利運行。
3、傳輸技術(shù)
HART技術(shù)的引進(jìn)對傳統非智能儀表的發(fā)展起到了促進(jìn)作用，從而涉及到了智能儀表的產(chǎn)生和發(fā)展，而隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的廣泛應用和成熟發(fā)展，相應技術(shù)模塊出現在壓力儀表上，而面對壓力儀表要求低功耗的要求，zigBee技術(shù)和GsM技術(shù)優(yōu)點(diǎn)不斷顯現。目前市場(chǎng)上大多數儀表采用zi叨ee技術(shù)，因其便宜經(jīng)濟的成本大受歡迎。然而zigBee技術(shù)受制于外界環(huán)境因素特別明顯，如距離和溫度等，面對這些問(wèn)題，無(wú)線(xiàn)技術(shù)參考了GSM全球通信技術(shù)，思考通過(guò)依附于成熟準確的無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)，實(shí)現無(wú)線(xiàn)數據采集供方和接收方的無(wú)縫連接，保證了數據的零風(fēng)險傳輸。GSM與HA丑T技術(shù)的聯(lián)合對無(wú)線(xiàn)儀表的進(jìn)步又增添動(dòng)力，其優(yōu)勢主要表現在:
(1) GSM技術(shù)保證HART數據的實(shí)時(shí)輸出;
(2)HART技術(shù)數字量輸出為GSM技術(shù)實(shí)現做好鋪墊，實(shí)現儀表數據的數字量的輸出和保存;
(3) GSM技術(shù)克服了無(wú)線(xiàn)技術(shù)受限于距離等外部環(huán)境的困難，技術(shù)先金成熟;
(4) GSM技術(shù)與HART技術(shù)結合實(shí)現了儀表設備簡(jiǎn)單有效低功耗的要求，符合節能環(huán)保的企業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢;
(5)單節點(diǎn)好立工作，相互不受影響，與控制器單線(xiàn)通信，數據丟失降到#低。
結合無(wú)線(xiàn)數據傳輸技術(shù)的結構圖3所示，多臺儀表組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )小組，大數據傳輸系統多個(gè)網(wǎng)絡(luò )小組構成完整的數據采集與分析、
4、數據統計
多組傳感器網(wǎng)絡(luò )采集大量傳感器數據經(jīng)傳輸介質(zhì)不斷存儲在系統末端的數據庫中，本系統采用大容量ROM存儲器，保證了事故斷電后數據的完整性，具有反復讀寫(xiě)的長(cháng)久壽命，容量大保證了讀寫(xiě)反復性對存儲器本身壽命的影響，利用數據量存儲空間把數據壓縮至占空間量#小，在數據分析的流程中確保分析工作的延續性。大量數據在數據庫中以定制電子表格形式存儲，如圖4，包含采集時(shí)間、實(shí)時(shí)數據，文件大小控制在1MB內方便統計軟件調用及數據處理，在軟件中做數據誤差統計及儀表狀態(tài)實(shí)時(shí)報送。
5、液晶顯示及錯誤報警
儀表數據分析終端采用大型液晶顯示方式直觀(guān)顯示各個(gè)儀表采集組的實(shí)時(shí)數據，通過(guò)設置不同數據顏色表示儀表位置數據的工作狀態(tài)，綠色表示正常工作狀態(tài)，黃色表示臨近超差，紅色表示工作位置處設備異常，與數據顯示分析并人警鈴報警設備，通知相關(guān)人員及時(shí)處理異常工作狀態(tài)。
6、總結
液體、氣體的精que測量的技術(shù)發(fā)展不斷促進(jìn)著(zhù)儀器儀表技術(shù)的進(jìn)步，智能儀表在原有物理儀表基礎上添加智能模塊，完成了傳統模擬量向數字量的轉變，同時(shí)在實(shí)際工作現場(chǎng)ProfiBus總線(xiàn)的應用，把智能網(wǎng)關(guān)作為傳輸中樞，數據信息傳輸與控制指令同時(shí)實(shí)現，在PC中央處理器中實(shí)現整個(gè)集成系統的控制和實(shí)時(shí)監控。這一技術(shù)的現場(chǎng)應用，基本實(shí)現了液體的不同截流面位置流量的精que測量，應用領(lǐng)域會(huì )越來(lái)越多，技術(shù)發(fā)展前景廣闊。
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