压差开关与压差变送器

在很多领域，系统两端（进、出）的压力差值是一个很重要指标，压差过大要么影响系统的正常运行、要么出现安全隐患。

在过滤器行业、过滤器的进、出水口压差是判断过滤系统在过滤后是否需要进行反洗的一个重要信号。

因为当过滤进行到一定时间，系统截留的杂质会累积一定量，减少了滤元的通量，增加进、出水口的压差，降低过滤效果。

所以我们把压差作为触发过滤器反洗的一个信号，通常我们选用的压差监控设备有两种：压差开关或者压差变送器，本文就从不同的角度来详细的介绍两者的区别和选用标准。

压差开关是一种控制开关，它是依据相互部件间的压力差值并依靠电信号进行信息传递控制开关闭合或打开的一类开关。

总的来说就是利用两条管道的压差来发出电讯号，当引液管二端的压差升高（或降低）而超过控制器设定值时，发出信号以便于控制PLC做出信号调整，是系统再次达到平衡。

差压变送器是将介质分别由两根引压导管引入变送器的两个测量室，形成的差压分别作用在测量室的正、负膜片上产生微变位移，再利用电容式、振弦式、扩散硅式等技术将微变位移转换为标准的直流电流信号或数字脉冲信号进行现场表头指示和远距离传送至PLC或者相关的信号收集系统。

压差开关和压差变送器的区别是装置发出的信号不同：压差开关发出的是开关量，是不连续信号的采集与输出，包括遥信采集和遥控输出。

在数字电路中是1和0状态，在电的电路中是触点的接通与断开。

压差变送器发出的是模拟量，是指某一变量在某一范围内连续变化的量，即可在某一范围内取任意值(在值域内)。

打个比喻，压差开关的信号是只到了设定值那一刻才有一个干接点信号发出去，压差变送器是一直在发送实时的压差信号，到了设定值得那一刻PLC才开始动作，所以压差开关的设定值在压差开关本体上进行调整更改，压差变送器的设定值可以在PLC的显示器上面进行修改。

压差开关主要分两种：
机械型差压开关是纯机械形变导致微动开关动作。

当压力增加时，作用在不同的传感压力元器件会产生形变并向上移动，通过栏杆弹簧等机械结构，最终启动最上端的微动开关，输出电信号。

电子式差压开关，一般用于对工控控制要求比较高的系统上。

这种差压开关内置精密压力传感器，通过高精度仪表放大器放大压力信号，通过高速MCU采集并处理数据，一般采用4位LED实时数显压力，继电器信号输出。

压差开关相关术语及介绍
(单刀双掷)压差开关:由一个常开、一个常闭触点和一个公共端构成。

(双刀双掷)压差开关:由一个对称的左，右公共端，两组常开、常闭端子构成。

压差开关的耐压:压差开关保持其正常性能所能承受的最大压力。

但是当压差开关用于过压场合时，敏感元件将会产生持续形变，这时压力设定值将变化，压差开关将不能发挥其正常性能甚至可能照成损坏。

压差开关的精度:表示设备精准程度的值，包括线性度、公差、迟滞、重复性等。

压差开关的满量程(F.S):压力范围最大值和最小值的差值。

压差开关的接断差(死区):是指压差开关设定动作值和复位值的差值，例如当设定，值为2MPa，实际复位值为0.9MPa；
时，接断差为1.1MPa。

压差开关的工作温度:是指仪器的内部机构、敏感元件等工作时不会发生持续变形的温度范围。

一般压差开关推荐工作温度范围为-5~400C，若介质温度过高时，可考虑加附件虹吸管(灌状)，达到降温的目的。

压差开关的上限一接点(常开):压力上升到设定值时，接点动作，回路导通。

压差开关的下限一接点(常闭):亚力下降到设定值时，接点动作，回路导通。

压差开关的上下限两接点HL;是上限式和下限式的组合，分为两接点独立动作(双设定、双回路)和两接点同时动作(单设定、双回路)两种类型。

压差开关的上限2接点:合并了两个上限形式，分为分为两接点独立动作(双设定，双回路)和两接点同时动作(单设定双回路)两种类型。

压差开关的下限2接点:合并了两个下限形式，分为两接点独立动作(双设定、双回路)和两接点同时动作(单设定，双回路)两种类型。

压差开关的IP(防护等级):是中国际电工协会(IEC)所起草，关干灯具防尘防潮特性的标准。

压差变送器信号种类：
(1)电压输出变送器具有恒压源的性质，PLC模拟量输入模块的电压输入端的阻抗很高，如果传输距离较远，微小的干扰信号电流在模块的输入阻抗上将产生较高的干扰电压，所以远程传送的模拟电压信号的抗干扰能力较差。

但适合于将同一信号送到并联的多个仪表上，且安装简单，拆装其中某个仪表不会影响其他仪表的工作，对输出级的耐压要求降低，从而提高了仪表的可靠性。

电压信号的范围为1～5 V、0～10 v、一10～10 V，首先为1～5 V、0～10 V。

（水处理专业比较少用）
(2)电流输出型变送器具有恒流源的性质，恒流源的内阻很大。

PLC模拟量输入模块的输入为电流时，输入阻抗较低，线路上的干扰信号在模块上产生的干扰电压很低，所以模拟量电流信号适用于远程传输，在使用屏蔽电缆信号线时可达数百米。

电流信号的标准为0～10 mA、0～20 mA、4～20 mA，首选为4～20 mA，0 mA通常被用作电路故障或电源故障指示信号。

（水处理专业通常选用，另外加HART协议通讯，HART协议全名叫着高速公路可寻址远程传感器协议，是工业自动化中最流行的开放式通信协议之一，用于通过智能设备和控制系统之间的模拟接线发送和接收数字信息。

该协议是对RS485等串行通信协议的改进，也是业界普遍使用的事件。

它是艾默生在1980年代开发的一种专有通信协议，旨在解决现4-20mA通信协议中只能传输一个参数或测量值的缺陷。

借助HART，工业自动化工作可以实现双向通信，解决了4-20mA的缺点，但也保留了其基础设施，因为HART协议可以通过将数字信号叠加在模拟信号上来发送数字信号，而不会失真或干扰。

上述效果是创建了两个同时通信通道：4-20mA 模拟信号和数字信号。

这种组合就是该协议被称为混合协议的原因。

仪表设备等典型应用可以使用4-20mA信号发送一次测量值，并使用叠加的数字信号发送信息。

对基于4-20mA的设备的支持意味着公司可以继续使用他们的旧硬件）。

目前市场上销售的压差开关和压差变送器品牌琳琅满目，价格也是又高有低，根据客户反馈使用体验较好的压差开关进口品牌有：CCS、UE、SOR；压差变送器进口品牌有：ROSEMOUNT、E+H、EJA；
在水处理过滤系统的压差变送器选型，循环水质的稳定性不需要在温度、压力、腐蚀性方面有特殊的要求，主要考虑的是压差范围、防冻、防爆方面。

压差范围和防爆在后面的文章中我们再分析、本次主要讲透防冻、防堵的选型。

(1)在普通变送器中，被测介质通过导压管进入测量室，如果被测介质是粘稠液体，则容易堵塞导压管;双法兰变送器用毛细管代替导压管，避免了堵塞现象，因为封闭毛细管中填充液的物化性质稳定，不像导压管内的介质那样易冻凝、易气化，因而不必像普通变送器那样加灌隔离液，增加隔离罐及冷凝器等辅助设施，既减少了静密封点，又提高了测量精度，同时降低了维护量，另外双法兰差压变送器的法兰膜盒离变送器本体较远，可以提高仪表的接液温度，温度应用范围扩大。

(2)法兰式差压变送器结构及测量原理
法兰式差压变送器的敏感元件是金属膜盒，经毛细管与变送器的测量室相通。

由膜盒、毛细管、测量室组成的封闭系统内充有硅油，通过硅油传递压力。

毛细管的内径较小(一般为0.7~1.8mm)，在毛细管的外部套有金属蛇皮保护管，
具有可挠性，单根毛细管长度一般在5~11m之间可选择，省去了引压导管，安装也比较方便，解决了导管的腐蚀和阻塞问题。

法兰变送器是在普通变送器基础上增加了一个远传心封装置构成的，所以也儿远传式变送器或隔脾必封式变送器，远传秘封装置有法兰膜盒，手细管和手细管内填充液一部分组成。

工作时，因为毛细管内硅油液柱对双法兰差压变送器变送器的正负压室所产生的压力信号起到相互抵消的作用，所以理论上主体变送器的位置可以仟意安装。