[科普中国]-电动差压变送器

电动力平衡式差压变送器在自动控制系统中作为测量部分，将液体、气体或蒸汽的差压、流量、液位等工艺参数转换成0～10mA的直流电流，作为指示记录仪、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制。

简介电动力平衡式差压变送器在自动控制系统中作为测量部分，将液体、气体或蒸汽的差压、流量、液位等工艺参数，转换成0～10mA的直流电流，作为指示记录仪、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制。差压变送器是基于力矩平衡原理工作的，其实质是以电磁反馈力产生的力矩去平衡输入力产生的力矩。由于采用深度负反馈，因而测量精度较高，反应速度也较快，而且保证了被测差压和输出电流之间成线性关系。1

电动差压变送器的组成差压变送器由测量部分、杠杆系统、位移检测放大器及电磁反馈装置四部分组成。图1(1-测量元件、2-主杠杆、3-轴封膜片、4-磁分路、5-反馈线圈、6-调零螺钉、7-永久磁钢、8-位移监测线圈、9-主副杠杆连接簧片、10-副杠杆、11-低压室、12-位移检测片、13-高压室)为其结构原理图。测量部分将被测差压转换成相应的输入力、该力与电磁反馈力一起作用于杠杆系统，使杠杆产生微小的偏移，再经位移检测放大器转换成为直流0～10mA电流输出。1

电动差压变送器的结构(1)测量部分

差压变送器测量部分由高、低压测量室、压差测量元件(膜片或膜盒)、连接压差测量元件和杠杆的簧片，轴封膜片以及杠杆(轴封膜片以下部分)等部分组成。测量部分的作用是把被测差压转换成作用于杠杆下端的输入力。

当高、低压室引入的被测压力作用于膜片两侧时，就有作用力最产生，并通过连接簧片传递给杠杆，杠杆在该力作用下以轴封膜片作为支点而偏转。在这里，轴封膜片一方而作为杠杆的支点，另一方而又起密封作用，把高压室与外界隔离。

(2)杠杆系统

电动差压变送器的枉杆系统包括主杠杆、付杠杆、量程调整装置、零点调整装置、零点迁移装置、静压调整装置及过载保护装置等部分。

杠杆系统是差压变送器的机械传动和力矩平衡部分。它把输入力作用于主杠杆并产生的力矩与电磁反馈力作用于付杠杆所产生的力矩进行了比较，然后转换成铝检测片位移。

(3)电磁反馈装置

电磁反馈装置的作用是把变送器的输出电流转换成电磁反馈力。它由反馈动圈和永磁系统组成。反馈动圈固定在付杠杆上，可在磁钢的气隙中移动。

(4)高频位移检测放大器

高频位移检测放大器实质上是一种位移-电流转换器。它将铝检测片的微小位移转换成0～10mA的直流电流输出。高频位移检测放大器由位移检测器、高频振荡器、输出桥路、功率放大器及电源等部分组成。

位移检测器的作用是实现位移-电感量的转换。它由铝检测片和平面检测线圈组成。铝片安装在副杠杆上，检测线圈固定在仪表机座上。

平面检测线圈是高频振荡器的一部分，它由印刷线路板制成。当变送器没有输入差压号时，铝片检测线圈的起始相对距离可由调整检测线圈位置的螺钉调节。当被测差压变化时，铝片与检测线圈之间距离有微小的变化。当电磁反馈力增加时，铝片靠近线圈，其距离减小；反之，电磁反馈力减少时，铝片远离线圈，其间距离增大。

振荡器的高频电流通过检测线圈将产生高频磁通。该磁通要穿过与线圈平面平行安装的铝片。铝片相当于一个短路线圈：在高频磁通的切割下要感应出高频涡流。高频涡流在铝片上是环形流通的，它又要产生涡流磁通。根据电磁感应原理，涡流磁通总是阻碍原来高频磁通的变化，这样就使通过线圈的有效磁通减小，而有效磁通量减小时，使有效电感量也减小了。当铝片越靠近检测线圈时，涡流效应越强，涡流磁通越太，通过检测线圈的有效磁通就越小，从而使有效也感量也变得越小，于是就实现了位移-电感的转换。

高频振荡器的作用是向平面检测线圈提供高频电流，并将此线圈有效电感量的变化转换成相应的电流输出，因而它是一个电感-电流转换器。

高频振荡器的转换电流经桥路输出电压，经功率放大器后向负载和反馈线圈提供0～10mA直流电流，与动圈式仪表或自动电位差计等放大配套可指示和记录被测差压值。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学