Y0K0GAWA（橫河EJA）壓力和差壓變送器選型介紹

日期：2025-08-24 19:52

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摘要：

DPharp Y0K0GAWA（橫河EJA）壓力和差壓變送器選型介紹（Differential Pressure/Pressure high accuracy resomamt sensor pressure transmitter）是由日本橫河電機株式會社于94年*新開發的高性能智能式差壓、壓力變送器，采用了世界上*先進的單晶硅諧振式傳感器技術，自投放市場以來，以其優良的性能受到客戶好評。

基本信息

在DPharp EJ變送器基礎上實現了以下設計目標： 1、除保證高精度外，還實現了靜壓、溫度等環境影響極小的高性能。 2、可長期連續使用的高可靠性。 3、小型、輕量，使其有受安裝場所的限制，可自由安裝。 4、采用了微型計算機技術，具有完整的自診斷功能和通訊功能。 5、開發時重視零點的穩定性，提高了維護效率。

DPharp EJA變送器的開發獲得了日本產業社會*高獎—大河內紀念獎和由橋本龍太郎頒發的上等產品獎，并通過美國、英國、法國、德國、俄羅斯、中國等先進國家的多種**認證。 重慶橫河川儀有限公司（CYS）由日本橫河電機株式會社與重慶川儀總廠有限公司共同出資1420萬美元于1995年創立，本著以“****，開拓精神，社會貢獻”的企業理念，在短短幾年內迅速崛起，現年產銷EJA智能變送器12萬臺，產品銷量持續快速增長，已成為中國*大、*先進的變送器企業。EJA智能變送器采用日本橫河電機開發的單晶硅諧振式傳感器技術，是目前世界上*先進的變送器，自進入中國市場，深受廣大用戶的青睞，是變送器領域*具活力的品牌產品。CYS作為日本橫河電機EJA智能變送器全球三大生產基地之一，以ISO9000質量保證體系與日本橫河電機5M質量管理方式相結合，采用其先進的制造工藝和高新設備，確保CYS制品與日本制品同一品質，推向市場后，也深得中國客戶的好評，并于97年5月獲取中國電力部進入200MW、300MW、600MW機組的認證書和中國化工部及石油部門的認證書。

主要特點

●世界開創—單晶硅諧振傳感器

　　●采用微電子機械加工高新技術（MEMS）

　　●傳感器直接輸出頻率信號，簡化與數字系統的接口

　　●高精度，一般為±0.075%

　　●高穩定性和可靠性

　　●連續十萬次過壓試驗后影響量≤0.03%/16MPa

　　●連續工作五年不需要調校零點

　　●BRAIN/HART/FF現場總線三種通訊協義供選擇

　　●完善的自診斷及遠程設定通訊功能

　　●可無需三閥組而直接安裝使用

　　●基本品的接液膜片材質為：哈氏合金C-276（小型標準為3.9kg）

●外部零點/量程調校

工作原理

由單晶硅諧振式傳感器上的兩上H形的振動梁分別將差壓、壓力信號轉換成頻率信號，送到脈沖計數器，再將兩頻率之差直接傳遞到CPU進行數據處理，經D/A轉換器轉換為與輸入信號相對應的4~20mADC的輸出信號，并在模擬信號上疊加一個BRAIN/HART數字信號進行通信。 膜盒組件中內置的特性修正存貯器存貯傳感器的環境溫度、靜壓及輸入/輸出特性修正數據，經CPU運算，可使變送器獲得優良的溫度特性和靜壓特性及輸入/輸出特性。 通過I/O口與外部設備（如手持智能終端BT200或275以及DCS中的帶通信功能的I/O卡）以數字通信方式傳遞據，即高頻2.4kHz(BRAIN協議)或1.2kHz(HART協議)數字信號疊加在4~20mA信號線上，在進行通訊時，頻率信號對4~20mA信號不產生任何的影響。

　　1、 結構原理單晶硅諧振傳感器的核心部分，即在一單晶硅芯片上采用微電子機械加工技術（MEMS），分別在其表面的中心和邊緣作成兩個形狀、大小完全一致的H形狀的諧振梁（H型狀諧振器有兩個振梁），且處于微型真空腔中，使其即不與充灌液接觸，又確保振動時不受空氣阻尼的影響。

　　2、 諧振梁振動原理 硅諧振梁處于由長久磁鐵提供的磁場中，與變壓器、放大器等組成一正反饋回路，讓諧振梁在回路中產生振蕩。

　　3、 受力情況 當單晶硅片的上下表面受到壓力并形成壓力差時將產生形變，中心處受至壓縮力，邊緣處受到張力，因而兩個形狀振梁分別感受不同應變作用，其結果是中心諧振梁受壓縮力而頻減少，邊側諧振梁因受張力而頻率之差對應不同的壓力信號。

　　EJA優良性能 1、 優良的溫度影響特性 2、 優良的靜壓影響特性 3、 優良的單向過壓特性

EJX系列產品： 是采用單晶硅傳感器的高品質的電子差壓變送器，適用于液體、氣體或蒸汽的流量以及液位、密度和壓力測量。可以通過內藏顯示表或BRAIN協議或HART通訊協議顯示其靜壓。還具有快速響應、通訊協議遠程設定、自診斷功能以及任選高/低壓力報警狀態輸出功能等特征。可提供FF現場總線型。 EJX系列標準配置具有TUV認證。除FF現場總線型外都適用于SIL2場合。

選型介紹

1、要測量什么樣的壓力：先確定系統中要確認測量壓力的*大值，一般而言，需要選擇一個具有比*大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統中，尤其是水壓測量和加工處理中，有峰值和持續不規則的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，持續的高壓力值或稍微超出變送器的標定*大值會縮短傳感器的壽命，然而，由于這樣做會精度下降。于是，可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會降低傳感器的響應速度。所以在選擇變送器時，要充分考慮壓力范圍，精度與其穩定性。　2、什么樣的壓力介質：我們要考慮的是壓力變送器所測量的介質,黏性液體、泥漿會堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質會不會破壞變送呂中與這些介質直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質部分的材質采用的是316不銹鋼,如果你的介質對316不銹鋼沒有腐蝕性,那么基本上所有的壓力變送器都適合你對介質壓力的測量.如果你的介質對316不銹鋼有腐蝕性，那么我們就要采用化學密封,這樣不但起到可以測量介質的壓力,也可以有效的阻止介質與壓力變送器的接液部分的接觸,從而起到保護壓力變送器,延長了壓力變送器的壽命. 3、變送器需要多大的精度：決定精度的有，非線性，遲滯性，機電商務網 非重復性，溫度、零點偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復性，精度越高，價格也就越高。每一種電子式的測量計都會有精度誤差的,但是由于各個國家所標的精度等級是不一樣的,比如,中國和美國等國家標的精度是傳感器在線性度*好的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的10%到90%之間的精度;而歐洲標的精度則是線性度*不好的部分,也就是我們通常所說的測量反的0到10%以及90%到100%之間的精度.如歐洲標的精度為1%,則在中國標的精度就為0.5%.　4、變送器的溫度范圍：通常一個變送器會標定兩個溫度范圍，即正常操作的溫度范圍和溫度可補償的范圍。　正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態下不被破壞的時候的溫度范圍，在超出溫度補范圍時，可能會達不到其應用的性能指標。　溫度補償范圍是一個比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個范圍內工作，變送器肯定會達到其應有的性能指標。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點漂移；二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數的+/-X%/℃，在超出溫度范圍時滿量程的+/-X%，在溫度補償范圍內時讀數的+/-X%，如果沒有這些參數，會導至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時*復雜的一部分。　5、需要得到怎樣的輸出信號： mV 、V、 mA及頻率輸出數字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號。是否需要放大器，放大器的位置等。對于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設備，采用mA輸出的變送器*為經濟而有效的解決方法，如果需要將輸出信號放大，*好采用具有內置放大的變送器。對于遠距離傳輸出或存在較強的電子干擾信號，*好采用mA級輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環境中，除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護或過濾器。(目前由于各種采集的需要,現在市場上壓力變送器的輸出信號有很多種,主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比較常用的是4...20mA和0...10V兩種,在我上面舉的這些輸出信號中,只有4...20mA為兩線制,我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線,其他的均為三線制)　6、選擇怎樣的勵磁電壓：輸出信號的類型決定選擇怎么樣的勵磁電壓。許多放大變送器有內置的電壓調節裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些奕送器是定量配置，需要一個穩定的工作電壓，因此，能夠得到的一個工作電壓決定是否采用帶有調節器的傳感器，選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統造價。　7、是否需要具備互換性的變送器：確定所需的變送器是否能夠適應多個使用系統。一般來講，這一點很重要。尤其是對于OEM產品。一旦將產品送到客戶手中，那么客戶用來校準的花銷是相當大的。如果產品具有良好的互換性，那么即使是改變所用的變送器，也不會影響整個系統的效果。　8、變送器超時工作后需要保持穩定度：大部分變送器在經過超時工作后會產生“漂移”，因此很有必要在購買前了解變送器的穩定度，這種預先的工作能減少將來使用中會出現的種種麻煩。　9、變送器的封裝：變送器的封裝，尤其往往容易忽略是它的機架，然而這一點在以后使用中會逐漸暴露出其缺點。在選購傳送器傳一定要考慮到將來變送器的工作環境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會不會有強烈的撞擊或振動等。　10、在變送器與其它電子設備間采用怎樣的連接：是否需要采用短距離連接？若是采用長距離連接，是否需要采用一個連接器？ 11、其他：我們確定上面的一些參數之后還要確認你的壓力變送器的過程連接接口以及壓力變送器的供電電壓;如果在特殊的場合下使用還要考慮防爆以及防護等級.

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