变送器压差与电流的计算
压差变送器工作原理
压差变送器工作原理压差变送器是一种用于测量流体压力差的设备，它将压力差转换为标准信号输出，常用于工业自动化控制系统中。
压差变送器的工作原理主要基于流体静压力和动压力的差异，下面将详细介绍压差变送器的工作原理。
1. 流体静压力流体静压力是指流体在静止状态下由于重力作用而产生的压力。
当流体处于静止状态时，它对容器壁面和底部产生的压力称为静压力。
流体静压力与流体的密度和高度成正比，与重力加速度成正比。
在垂直高度上，流体的静压力可以表示为P = ρgh，其中P为静压力，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为流体的高度。
2. 流体动压力流体动压力是指流体在运动状态下由于速度变化而产生的压力。
当流体以一定速度通过管道或孔口时，它具有动能，这种动能转化为压力称为动压力。
流体动压力与流体密度和流体速度的平方成正比。
动压力可以表示为q = 0.5ρv^2，其中q为动压力，ρ为流体密度，v为流体速度。
3. 压差变送器的工作原理压差变送器通常由两个测量腔室和一个传感器组成。
当流体通过管道或孔口时，流体的速度和静压力会发生变化，导致两侧的压力不同。
压差变送器的两个测量腔室分别连接到管道的两侧，当流体通过管道时，压差变送器测量腔室内的压力差，并将其转换为标准信号输出。
当流体速度增加时，动压力增加，导致测量腔室内的压力增加；当流体速度减小时，动压力减小，导致测量腔室内的压力减小。
同时，流体的静压力也会随着管道高度的变化而变化，从而影响测量腔室内的压力。
压差变送器的传感器可以测量测量腔室内的压力差，并将其转换为标准信号输出，如电流信号或电压信号。
通过测量腔室内的压力差，压差变送器可以准确地测量流体的速度和静压力，从而实现对流体压力差的测量和控制。
4. 应用领域压差变送器广泛应用于工业自动化控制系统中，如化工、石油、电力、冶金、水利等领域。
它可以用于测量流体流速、流量、液位、压力等参数，实现对流体系统的监测、控制和调节。
压差变送器具有测量精度高、响应速度快、可靠性高等优点，是工业自动化控制系统中不可或缺的重要设备。
化工原理实验上册 知识点总结 归纳 华东理工大学 华理 实验考试适用
化工原理实验上册知识点归纳Veeny量纲分析法量纲分析法是通过将变量组合成无量纲数群，从而减少实验自变量的个数，大幅度地减少实验次数，不需要对过程机理有深刻全面的了解。
可以由π定理加以证明。
缺点是降低的工作量有限、实验结果的应用仅限于实验范围，无法分析各种变量对过程的影响。
过程分解与合成法将一个复杂的过程分解为联系较少或相对独立的子过程，再联系起来。
优点是从简到繁，先局部后整体，大幅减少试验次数。
n^a+n^b 缺点是子过程的最优不等于整个过程的最优。
数据处理：列表法、图示法（座标分度比例的确定）、数学函数法。
误差：系统误差（一起、环境）、随机误差（不可控、肉眼，波动）、过失误差压力：液柱式压力计：U型（倒U型）液柱压力计、单管液柱压力计、倾斜式压力计优：精度高弹簧式压力计：弹簧管、膜式微压计、波纹管式优：范围大、结构简单、便宜。
缺：受温度影响。
电气式压力计：快速变化的。
稳定：3/4 不稳定：1/3—2/3温度：接触式：热膨胀（玻璃液体、杆式精度不高）、热电偶、热电阻非接触式：热辐射式高温计流量：速度式流量计：孔板和文丘利流量计、转子流量计(小流量)、涡轮流量计。
粘度高：耙式体积式流量计：湿式气体流量计、皂膜流量计（气体，小流量）质量式流量计：直接式，补偿式。
不受压强、温度、粘度等影响。
实验内容：在管壁相对粗糙度ε/d 一定时，测定流体流经直管的摩擦阻力，确定摩擦系数λ与雷诺数Re 之间的关系：测定流体流经阀门或弯头及其它管件时的局部阻力系数ξ。
要求掌握用因次分析法处理管路阻力问题的实验研究方法，并规划组织实验测定λ和Re；流量—阀门开度流速—流量计ΔP：2个压差计密度：温度计再配上变频器、水槽、泵、阀门、管件等组建成以下循环管路。
计算：u=q/A Re=μρdu 得Re h f =22u d l P ⋅⋅=∆λρ 得λ与h f 同理h ζ2u P 2ζρ∆=得ζ 为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？答：对数可以把乘、除因变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。
差压式流量计的原理
差压式流量计的原理差压式流量计（DP流量计）是一种常用的流量测量仪表，通过测量流体两点之间的压差来确定流体的流量。
它广泛应用于各个行业的流体控制和测量中。
差压式流量计的原理是根据伯努利方程和潜在能量原理。
伯努利方程是描述流体压力和速度之间关系的基本方程，即P + 1/2ρV^2 + ρgh = 常数，其中P代表压力，ρ代表密度，V代表速度，g代表重力加速度，h代表高度。
差压式流量计的主要构件是一个流体流经的节流装置。
当流体通过节流装置时，流道的截面积变小，流体的速度增加，伯努利方程中的速度项增加，从而压力降低。
根据伯努利方程，流体的速度越高，压力越低。
差压式流量计一般由三个部分组成，即差压产生器、差压变送器和显示仪表。
差压产生器通常采用节流装置，如孔板、喷嘴或者或ifice板。
当流体流过节流装置时，产生的压差与流量成正比。
差压变送器用于测量流体流经差压产生器后的压差，并将压差转换为相应的电信号。
压差变送器通常采用荷重式弹簧，受压差作用时产生的弹性形变通过敏感元件（如电阻应变器）转换为电信号。
这个电信号的大小与流体的流量成正比。
显示仪表将差压变送器输出的电信号转换为相应的流量数值，并显示在仪表上。
显示仪表通常采用数字显示器或者模拟仪表，可以直接读取流量数值。
可以根据差压的变化情况来确定流体的流量。
一般情况下，差压式流量计的标定曲线是提前绘制好的，通过查表或者数学曲线拟合可以得到流量值。
根据测得的差压值和标定曲线，可以准确地计算出流体的流量。
差压式流量计的优点是测量范围广、精度高、体积小、结构简单、维护方便并且成本较低。
但也有一些局限性，例如易受到测量介质密度变化的影响，要求管路对称且无空气或气泡等。
总结起来，差压式流量计的原理是通过测量流体在节流装置处产生的压差来确定流体的流量。
主要由差压产生器、差压变送器和显示仪表组成。
通过测量差压并转换为电信号，得到流体的流量数值。
差压式流量计具有测量范围广、精度高、结构简单等优点，在工业生产和流体控制中得到广泛应用。
压差变送器的原理及应用
压差变送器的原理及应用
压差变送器是一种用于测量流体压力差的传感器。
它基于差压的概念，通过测量两个不同位置的压力，计算出流体通过管道时所产生的压力差，并将其转换为标准信号输出。
压差变送器由传感器元件、信号处理电路和输出装置组成。
压差变送器的工作原理如下：其传感器元件将被测介质进入传感器后产生的压力差转化为电信号，然后经过信号处理电路的放大、线性化处理，最后转换为标准的电流信号（如4-20mA）或电压信号（如0-5V）输出。
这一电信号可以被控制室或仪表读取，并根据其数值进行相应的控制或显示。
压差变送器的应用非常广泛。
首先，它被广泛应用于工业控制系统中。
例如，在化工工艺控制中，可以使用压差变送器测量管道中的流量，从而实现对工艺参数的精确控制。
此外，压差变送器还可用于测量液位、温度和流速等多个工艺参数。
其次，压差变送器也广泛用于环境监测领域。
例如，可以将压差变送器安装在大气压力传输系统中，用于测量大气压力的变化。
此外，压差变送器还可用于测量气体或液体的压力，以监测环境中特定区域的气体或液体压力变化，从而实现对环境的监测和控制。
此外，压差变送器还经常用于设备运行状态监测中。
例如，在空气处理系统中，可以使用压差变送器测量过滤器的压差，从而判断过滤器是否需要更换。
类似地，它还可以测量机械设备中的冷却水压力差，以判断设备的工作状态。
总之，压差变送器是一种将压力差转换为电信号的传感器，可广泛应用于工业控制、环境监测和设备状态监测等领域。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择适合的压差变送器型号和参数，以满足不同场合的测量要求。
变送器压差与电流的计算
变送器（差压；压力）电流换算关系（1） 知道电流求：差压或压力值 例如：一台变送器输出信号为 4-20mA 压力上限为 4000Pa ，求：变送器输出 8mA 时，对应的压力值是多少？I - 4 根据公式计算：px =2I 0--44P 压力上限值通过计算得出 8mA 时对应的压力值为 1000pa公式中各符号的含义：px 变送器被求电流点对应的压力值p 上限值为变送器的压力上限值Ix 为已知被求压力对应的电流值20为变送器压力上限时输出电流值 4为变送器所受压力为零时输出电流值px =8- 4 20- 4000 pa 4 px = 4000 pa 16 px = 4000 pa px =1000 px（2） 知道（压力或差压值）求输出电流值 例如：一台变送器压力上限值为 4000pa,输 出电流为 4-20mA ，求：1000pa 时变送器输 出的电流值是多少Ix = 1000 16 + 4 ........ Ix = 1 16 + 4 .... Ix = 164000 4 4Ix = 4 + 4 = 8mA 通过计算得出 1000pa 时变送器的电流 值为 8mA 。
公式中各符号的含义： Ix:变送器被求点输出电流值 p :已知变送器所受到的压力值 p 上：已知变送器压力上限值 16+4：为变送器输出电流值，因为变送 器在零位时就有 4mA 输出，实际变送器 输出 应该是 20-4=16，计算过程中应该 加上 4mA 。
4：为变送器零位时输出电流值 根据公式计算：Ix =p p 上16+4+4（3）知道流量求压力或差压制 例如：一台差压变送器，差压上限值为4000pa,对应孔板最大流量为 40000 立方 每小时，求流量值在 20000 立方每小时 的差压值是多少。
px = 4000 pa ................. px = 1000 pa通过计算流量在 20000 立方每小时的差 压值为 1000pa公式中各符号含义：px :被求变送器要求的差压值 p 上限值：为变送器的差压上限值 Qx:为已经知道的流量值Q 上限值：已知最大流量值（孔板的最大流量值） 注意：流量与差压是平方关系 根据公式计算： px =Qx Q 上限值 PX 上限值PX = 20000 2 4000 Pa px = 1 2 2 4000 pa（4）知道差压求流量值 例如：一台差压变送器，差压上限为 4000pa ，对应孔板最大流量值为 40000 立方每小时。
变送器压差与电流的计算
变送器(差压;压力)电流换算关系（1）知道电流求:差压或压力值例如:一台变送器输出信号为4—2０ｍA压力上限为4０00Ｐa,求:变送器输出8mA时,对应得压力值就是多少？根据公式计算:通过计算得出8mA时对应得压力值为1000pa公式中各符号得含义:（2）知道(压力或差压值)求输出电流值例如:一台变送器压力上限值为4000pa,输出电流为4—２0mＡ,求:1０00pa时变送器输出得电流值就是多少根据公式计算:通过计算得出1000pa时变送器得电流值为8mA、公式中各符号得含义:Ｉｘ:变送器被求点输出电流值１６+４:为变送器输出电流值,因为变送器在零位时就有4ｍA输出,实际变送器输出应该就是20－4=１6,计算过程中应该加上4ｍA。
４:为变送器零位时输出电流值(3)知道流量求压力或差压制例如:一台差压变送器,差压上限值为４０00pa,对应孔板最大流量为４0０00立方每小时,求流量值在20０00立方每小时得差压值就是多少、根据公式计算:通过计算流量在20000立方每小时得差压值为10０0pa公式中各符号含义:(4)知道差压求流量值例如:一台差压变送器,差压上限为4000pa,对应孔板最大流量值为4０000立方每小时。
求:1０00ｐa 差压时对应得流量值就是多少。
根据计算公式:公式中符号得含义:Qx:被求流量值Ｑ上限值:孔板最大流量值(上限流量值)(5)知道电流求流量值例如:一台差压变送器输出电流为４－20ｍA,差压上限值为4０00pa 对应孔板最大流量为４０00０ｍ³每小时,求:变送器输出8mA 时对应得流量值就是多少。
根据公式计算:3333340000m ......40000m 40000......0.2540000......20000Qx Qx Qx m Qx m Qx m ====⨯=根据计算变送器8mA 输出时对应得流量值为20000m ³/ｈ公式中符号得含义:Qx:被求流量值Q 上限值:孔板最大上限流量值 Ｉx:已知变送器输出电流值20:变送器输出上限电流值４:流量为零时变送器输出电流值注:三型变送器为4—20mA输出,零差压时变送器输出就有４ｍA得输出,所以变送器得全行程输出为20-４=16mA。
Hart协议差压变送器
Hart 协议差压变送器一、差压变送器的作用可以测压力、流量、液位差压变送器是把压差等信号转换为标准的电信号4-20mA Q=K pp ∆2 p ∆=gh ρ 二、差压变送器的工作原理1 引言在工业自动化生产中，差压变送器用于压力压差流量的测量，得到了非常广泛应用，在自动控制系统中发挥重要的作用。
随着石化、钢铁、造纸、食品、医药企业自动化水平的不断提高,差压变送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到的问题也越来越多，加之安装、使用、维护员的水平差异，使得出现的问题不能迅速解决，一定程度上影响了生产的正常进行，甚至危及生产安全，因此对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。
2 工作原理与故障诊断2.1差压变送器工作原理来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。
差压变送器的几种应用测量方式：(1) 与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量，如图1所示。
(2) 利用液体自身重力产生的压力差，测量液体的高度，如图2所示。
(3) 直接测量不同管道、罐体液体的压力差值，如图3所示。
差压变送器的安装包括导压管的敷设、电气信号电缆的敷设、差压变送器的安装。
2.2差压变送器故障诊断变送器在测量过程中，常常会出现一些故障，故障的及时判定分析和处理，对正在进行了生产来说至关重要的。
我们根据日常维护中的经验，总结归纳了一些判定分析方法和分析流程。
(1)调查法。
回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。
(2)直观法。
观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等。
(3)检测法。
·.断路检测：将怀疑有故障的部分与其它部分分开来，查看故障是否消失，如果消失，则确定故障所在，否则可进行下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart 远程通讯，可将电源从仪表本体上断开，用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz 的电磁信号而干扰通讯。
变送器压差与电流的计算
变送器(差压；压力)电流换算关系（1） 知道电流求：差压或压力值例如：一台变送器输出信号为4-20mA 压力上限为4000Pa ，求：变送器输出8mA 时，对应的压力值是多少？ 根据公式计算：4204I px P -⎛⎫∆=⨯∆ ⎪-⎝⎭压力上限值 8444000...............40002041614000.. (10004)px pa px pa px pa px px -⎛⎫⎛⎫∆=⨯∆=⨯ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭∆=⨯∆= 通过计算得出8mA 时对应的压力值为1000pa公式中各符号的含义：px p Ix ∆∆变送器被求电流点对应的压力值上限值为变送器的压力上限值为已知被求压力对应的电流值20为变送器压力上限时输出电流值4为变送器所受压力为零时输出电流值（2） 知道（压力或差压值）求输出电流值 例如：一台变送器压力上限值为4000pa,输出电流为4-20mA ，求：1000pa 时变送器输出的电流值是多少 根据公式计算：164p Ix p ∆=⨯+∆上 100011616 4......16 4 (4400044)448Ix Ix Ix Ix mA=⨯+=⨯+=+=+=通过计算得出1000pa 时变送器的电流值为8mA 。
公式中各符号的含义：Ix:变送器被求点输出电流值:p ∆∆已知变送器所受到的压力值p 上：已知变送器压力上限值16+4：为变送器输出电流值，因为变送器在零位时就有4mA 输出，实际变送器输出 应该是20-4=16，计算过程中应该加上4mA 。
4：为变送器零位时输出电流值（3）知道流量求压力或差压制例如：一台差压变送器，差压上限值为4000pa,对应孔板最大流量为40000立方每小时，求流量值在20000立方每小时的差压值是多少。
根据公式计算：2Qx px PX Q ⎛⎫∆=⨯∆ ⎪⎝⎭上限值上限值 222000014000........400040000214000.......................10004PX Pa px pa px pa px pa ⎛⎫⎛⎫∆=⨯∆=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∆=⨯∆= 通过计算流量在20000立方每小时的差压值为1000pa公式中各符号含义：:px p ∆∆被求变送器要求的差压值上限值：为变送器的差压上限值Qx:为已经知道的流量值Q 上限值：已知最大流量值（孔板的最大流量值）注意：流量与差压是平方关系（4）知道差压求流量值例如：一台差压变送器，差压上限为4000pa ，对应孔板最大流量值为40000立方每小时。
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变送器(差压；压力)电流换算关系
（1） 知道电流求：差压或压力值 例如：一台变送器输出信号为4-20mA 压力上限为4000Pa ，求：变送器输出8mA 时，对应的压力值是多少？ 根据公式计算：4204I px P -⎛⎫∆=⨯∆ ⎪-⎝⎭
压力上限值 8444000...............40002041614000.. (10004)
px pa px pa px pa px px -⎛⎫⎛⎫∆=⨯∆=⨯ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭∆=⨯∆= 通过计算得出8mA 时对应的压力值为1000pa
公式中各符号的含义：
px p Ix ∆∆变送器被求电流点对应的压力值上限值为变送器的压力上限值
为已知被求压力对应的电流值
20为变送器压力上限时输出电流值4为变送器所受压力为零时输出电流值
（2） 知道（压力或差压值）求输出电流值 例如：一台变送器压力上限值为4000pa,输出电流为4-20mA ，求：1000pa 时变送器输出的电流值是多少 根据公式计算：164p Ix p ∆=⨯+∆上 100011616 4......16 4......4400044448Ix Ix Ix Ix mA
=⨯+=⨯+=+=+=通过计算得出1000pa 时变送器的电流值为8mA 。
公式中各符号的含义：
Ix:变送器被求点输出电流值
:p ∆∆已知变送器所受到的压力值
p 上：已知变送器压力上限值
16+4：为变送器输出电流值，因为变送器在零位时就有4mA 输出，实际变送器输出 应该是20-4=16，计算过程中应该加上4mA 。
4：为变送器零位时输出电流值
（3）知道流量求压力或差压制
例如：一台差压变送器，差压上限值为4000pa,对应孔板最大流量为40000立方每小时，求流量值在20000立方每小时的差压值是多少。
根据公式计算：2
Qx px PX Q ⎛⎫∆=⨯∆ ⎪⎝⎭上限值上限值 22
2000014000........400040000214000.......................10004PX Pa px pa px pa px pa ⎛⎫⎛⎫∆=⨯∆=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
∆=⨯∆= 通过计算流量在20000立方每小时的差压值为1000pa
公式中各符号含义：
:px p ∆∆被求变送器要求的差压值
上限值：为变送器的差压上限值
Qx:为已经知道的流量值
Q 上限值：已知最大流量值（孔板的最大流量值）注意：流量与差压是平方关系
（4）知道差压求流量值
例如：一台差压变送器，差压上限为4000pa ，对应孔板最大流量值为40000立方每小时。
求：1000pa 差压时对应的流量值是多少。
根据计算公式：Qx Q =上限值
3333333340000/..........40000m /0.540000/..........20000/10000.25...40000/4000
0.540000/.....20000/100020000/Qx m h Qx h Qx m h Qx m h
Qx Qx m h Qx m h Qx m h
pa m h ===⨯=====⨯=根据计算差压时对应的流量值为公式中符号的含义：
Qx ：被求流量值
Q 上限值：孔板最大流量值（上限流量值）
px p ∆∆：已知差压值
上限值：变送器差压上限值
（5）知道电流求流量值
例如：一台差压变送器输出电流为4-20mA ，差压上限值为4000pa 对应孔板最大流量为40000m ³每小时，求：变送器输出8mA 时对应的流量值是多少。
根据公式计算：Qx Q =⨯上限值
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33340000m ......40000m 40000......0.2540000......20000Qx Qx Qx m Qx m Qx m ====⨯=根据计算变送器8mA 输出时对应的流量值为20000m ³/h
公式中符号的含义：
Qx ：被求流量值
Q 上限值：孔板最大上限流量值 Ix ：已知变送器输出电流值
20：变送器输出上限电流值
4：流量为零时变送器输出电流值
注：三型变送器为4-20mA 输出，零差压时变送器输出就有4mA 的输出，所以变送器的全行程输出为20-4=16mA 。