壓力、差壓變送器是自動(dòng)化儀表中最重要的一類，應(yīng)用范圍很廣，除了可用于壓力、差壓測量之外，還可用于流量、液位、比重等其他參數(shù)的測量。它的銷售量非常大，據(jù)介紹，僅橫河川儀公司2004年的銷售量就達(dá)到10萬臺，而美國羅斯蒙特公司1151型和3051型年產(chǎn)量達(dá)到43萬臺，35年來的總產(chǎn)量超過800萬臺。而日本橫河公司自1991年推出EJA壓力、差壓變送器以來，總產(chǎn)量超過150萬臺。
上世紀(jì)60年代至70年代末期，我們通常使用的是國產(chǎn)力平衡式電動(dòng)II型、III型變送器，精確度很低，性能也不穩(wěn)定，故障率較高。80年代初期，西安儀表廠與美國羅斯蒙特公司合作，在西儀生產(chǎn)1151系列變送器，從而開創(chuàng)了國外高性能變送器快速進(jìn)入中國市場的先例；隨后日本富士公司FC系列變送器、日本日立公司EDR/EPR系列變送器也在我國上海自動(dòng)化儀表一廠、蘭煉儀表廠、大連儀表廠引進(jìn)生產(chǎn)。
而隨著國外儀器儀表公司變送器產(chǎn)品的大量涌入，我們逐步接受了包括美國Honeywell、美國羅斯蒙特、日本橫河、德國E+H、美國Foxboro、日本富士、日本日立、美國摩爾工業(yè)、美國Smar公司等生產(chǎn)的產(chǎn)品。
90年代初期，四川儀表總廠與橫河公司合資成立重慶川儀橫河公司（后改成重慶橫河川儀公司），生產(chǎn)EJA系列變送器，同時(shí)通過川儀總廠及橫河公司在華的銷售網(wǎng)絡(luò)大力推銷，年銷售額快速增長，其風(fēng)頭甚至蓋過羅斯蒙特公司的變送器類產(chǎn)品。ABB公司1999年推出MV2000T智能變送器后，也采用了與羅斯蒙特公司、橫河公司幾乎相同的方式，在中國尋求合作伙伴--上海威爾泰公司，合資建立生產(chǎn)線，并已經(jīng)取得了年銷售數(shù)萬臺的業(yè)績。近年來，由于跨國公司在中國變送器的銷售量大幅增長，除了日本富士與浙大中控儀表公司合作生產(chǎn)CXT變送器之外，西門子、德國E+H、ABB均已在中國建立自己的變送器生產(chǎn)線。由此可見，在中國變送器市場上的競爭將越來越激烈。
我們接觸了這么多的變送器，細(xì)想一下，應(yīng)該可以大致按十年一代的周期將其分為模擬式、智能式、數(shù)字智能式三代產(chǎn)品。
第一代產(chǎn)品--模擬式變送器
我們早期使用的是國產(chǎn)力平衡式電動(dòng)II型、III型變送器，精確度只能達(dá)到0.5%、1.0%，80年代初期，西安儀表廠引進(jìn)羅斯蒙特公司代表國外70年代初期水平的1151系列變送器，除了DR型微差壓變送器的精確度是0.5%以外，其余的大都是0.25%，這是中國人大量接觸的第一代國外變送器。其特點(diǎn)是采用4~20mA信號傳輸?shù)哪M儀表，就地顯示表頭為指針式，量程比在6：1左右，精確度為0.25~0.5%，穩(wěn)定性6個(gè)月。前面提到的日本富士FC系列變送器、日本日立EDR/EPR系列變送器也屬同一時(shí)代的產(chǎn)品。
第二代產(chǎn)品--智能式變送器
1983年，美國Honeywell公司首先推出智能式變送器--ST3000，1989年又推出第一臺全數(shù)字雙向協(xié)議的智能式變送器，其特點(diǎn)是：傳感元件采用微機(jī)械電子加工技術(shù)，安裝有測溫補(bǔ)償元件及大規(guī)模集成電路組成的電路板；提高了變送器的檢測精度和量程比；帶本公司的DE通訊協(xié)議，同時(shí)傳輸模擬信號和數(shù)字信號；變送器就地顯示表由模擬指針式改進(jìn)為數(shù)字式（見圖2）；可用手操器或在控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程組態(tài)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方設(shè)定或遠(yuǎn)方修改變送器組態(tài)數(shù)據(jù)。
稍后，羅斯蒙特公司1151系列變送器經(jīng)過了幾次改進(jìn)，量程比分別達(dá)到15:1、40:1、50:1，精確度分別達(dá)到0.1%、0.075%，穩(wěn)定性由6個(gè)月提高到2年，且部分產(chǎn)品帶HART協(xié)議，已實(shí)現(xiàn)模擬儀表向智能化的過渡。目前，作為羅斯蒙特公司變送器類的中低端產(chǎn)品，1151系列變送器至今仍然暢銷，且銷售量占變送器總量的20%。
20世紀(jì)90年代初，隨著日本橫河公司EJA變送器進(jìn)入中國（見圖3），0.1% （EJA-xxx）、0.075%（1998年問世的EJA-xxxA）精確度的變送器產(chǎn)品也引起了我們的關(guān)注，它的賣點(diǎn)除了高精確度、大量程比、高穩(wěn)定性外，還有差壓變送器單向過壓可達(dá)到14MPa，可不加三閥組而直接安裝使用。
除上述變送器外，與此相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品有羅斯蒙特的3051C變送器、E+H的Cerabar S變送器、Foxboro的I/A變送器 、富士的FCX變送器、摩爾工業(yè)的XTC變送器、Smar的LD301、LD302變送器、西門子的SITRANS P DSIII、ABB的MV2000T變送器。第二代變送器量程比可達(dá)到100:1（Honeywell公司有的產(chǎn)品甚至達(dá)到400:1、555:1），精確度為0.1%~0.05%，穩(wěn)定性1~5年。第二代變送器稍早期的產(chǎn)品中帶HART協(xié)議或本公司內(nèi)部協(xié)議（如Honeywell的DE協(xié)議、橫河的BRAIN協(xié)議、Foxboro的FoxCon協(xié)議、ABB的Bailey FSK協(xié)議等），后期的產(chǎn)品已經(jīng)帶有符合現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)的FF或PROFIBUS-PA協(xié)議。
第三代產(chǎn)品--數(shù)字智能式變送器
進(jìn)入21世紀(jì)，第三代變送器又逐步走入我們的視野，其代表性的產(chǎn)品是羅斯蒙特的3051S變送器、橫河的EJX變送器、Honeywell的ST3000/100變送器和ABB的2600T265系列變送器。第三代變送器的突出優(yōu)點(diǎn)是：
n 先進(jìn)檢測技術(shù)的采用
據(jù)羅斯蒙特公司介紹，3051S變送器在電容式測量原理的基礎(chǔ)上，采用超級模塊（SuperModule）設(shè)計(jì)及先進(jìn)的土星（Satum）雙傳感器檢測技術(shù)（見圖4），擴(kuò)大了自診斷能力，使變送器零漂降低30%，過壓性能提高10倍；改進(jìn)了傳感膜頭制造工藝，提高了膜頭精度和靜壓性能；改進(jìn)充油工藝過程，優(yōu)化了產(chǎn)品性能；采用新的專用集成電路ASIC技術(shù)，使變送器線性更好，精確度更高；超級模塊與單一電路板置于全焊接真空密封的不銹鋼殼體內(nèi)，因而消除了濕氣、粉塵及其他現(xiàn)場惡劣環(huán)境對變送器測量的影響。
1. 全焊接的密封設(shè)計(jì)；
2. 316L不銹鋼外殼；
3. 土星檢測技術(shù)；
4. 共平面的過程隔離法蘭；
5. 多總線輸出信號；
6. 專用集成電路ASIC技術(shù)；
7. 單一電路板。
ABB公司2600T變送器是綜合了ABB公司2000T和600T優(yōu)點(diǎn)開發(fā)的新型變送器，他采用了多傳感器的結(jié)構(gòu)，傳感器的類型有電感式、壓電式、電容式，可根據(jù)量程和應(yīng)用來選擇最合適的傳感器。
精確度提高
它們聲稱的精確度均優(yōu)于0.05%，如ABB的2600T265系列變送器為0.04%，Honeywell的ST3000/100變送器為0.0375%，羅斯蒙特的3051S變送器、橫河的EJX變送器為0.025%。當(dāng)然，這是指結(jié)構(gòu)較為簡單的壓力、差壓變送器的常規(guī)量程（通常不包括遠(yuǎn)傳壓力、差壓變送器、絕對壓力變送器及壓力、差壓變送器的微壓、超高壓量程）。
部分產(chǎn)品的量程比擴(kuò)大、量程分檔更細(xì)
部分產(chǎn)品的量程比擴(kuò)大了，例如橫河的EJA差壓變送器L、M、H量程分別為0.5~10 kPa、1~100 kPa、5~500 kPa，量程比分別為20:1、100:1、100:1，而EJX 變送器 L、M、H量程分別為0.1~10 kPa、0.5~100 kPa、2.5~500 kPa，量程比分別為100:1、200:1、200:1。
還有一個(gè)細(xì)節(jié)是第三代變送器的量程分檔更細(xì)了，橫河EJA430A壓力變送器量程僅有兩檔：0.03~3 MPa、0.14~14 MPa，而EJX430A壓力變送器量程增加到三檔：0.0025~0.5MPa、0.0175~3.5 MPa、0.08~16MPa，不僅量程比由EJA的100:1提高到200:1，延伸了測量范圍，而且可使用戶選型時(shí)將使用量程定到更接近在最大量程的地方，從而提高變送器的使用精確度。
筆者曾在多篇文章中指出不要片面宣傳大量程比，對于超過保證精確度的實(shí)際可使用量程比的場合（例如量程比超過20:1），由于精確度大幅降低，已經(jīng)失去使用高精確度變送器的意義。所以筆者建議量程比無需太大。100:1，甚至50:1已經(jīng)足夠，但是變送器的量程分檔應(yīng)當(dāng)細(xì)。
穩(wěn)定性和可靠性
穩(wěn)定性達(dá)到5年以上，如ABB的2600T變送器、Honeywell的ST3000/100變送器為5年，橫河的EJX變送器、羅斯蒙特的3051S變送器為10年。Honeywell的ST3000/100變送器的MTBF（平均無故障時(shí)間）達(dá)到470年，而橫河的EJX變送器的MTBF由EJA變送器的457年提高到1200年（幾乎是天文數(shù)字?。?，安全失效系數(shù)（safe failure frbbbbbb）由EJA變送器的88.7%提高到93.2%。
安全性
由于生產(chǎn)過程安全越來越受到人們重視，隨著針對制造商的安全標(biāo)準(zhǔn)IEC61508的更新和針對過程工業(yè)（即最終用戶）的安全標(biāo)準(zhǔn)61511的發(fā)布，越來越多的用戶開始對執(zhí)行嚴(yán)格的危害風(fēng)險(xiǎn)評估和應(yīng)用經(jīng)認(rèn)證的安全儀表系統(tǒng)（SIS）感興趣。第二代變送器早期產(chǎn)品通常除了防爆安全之外未提及安全認(rèn)證，第三代變送器就重點(diǎn)提到安全性。ABB的2600T變送器、橫河的EJX變送器、羅斯蒙特的3051S變送器是按IEC61508經(jīng)T哣認(rèn)證，它們是符合IEC-61511（過程工業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)）Safety Integrity Level（安全完善級別）SIL2（單輸入量模式）、SIL3 （雙輸入量冗余模式）標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，可滿足一些特殊領(lǐng)域的需求，這些變送器的冗余及自診斷功能能保證在工藝條件超過臨界值時(shí)的安全停機(jī)。如ABB的2600T帶HART協(xié)議的安全型變送器，它利用本身具有冗余特性的感應(yīng)式測量系統(tǒng)及自診斷功能執(zhí)行以下步驟：將冗余的輸入信號在微處理器中進(jìn)行比較；輸出信號反饋到微處理器進(jìn)行檢測；每隔30秒進(jìn)行一次全面的內(nèi)部診斷；在模擬輸出信號發(fā)生故障的情況下，變送器將根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求自動(dòng)處于安全狀態(tài)，還可將提示信息輸出到表頭顯示或傳送到控制系統(tǒng)報(bào)警。艾默生過程管理（羅斯蒙特公司的母公司）在MICONEX2004展會(huì)上推出了最新的PlantWeb Smart SIS 智能安全儀表管理方案，這是工業(yè)領(lǐng)域中首次將包括3051S變送器在內(nèi)的傳感器數(shù)字智能和診斷技術(shù)運(yùn)用到邏輯控制器中實(shí)施最終控制，也是首次采用整體安全回路的方式來進(jìn)行控制。在根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)對具有嚴(yán)格安全要求的設(shè)備分別進(jìn)行維護(hù)時(shí)，也能同時(shí)看到所有設(shè)備的概況。安全數(shù)據(jù)和報(bào)警信息可在艾默生的DeltaV 操作界面中顯示，同時(shí)儲(chǔ)存在它的歷史記錄中，并能夠被傳送到AMS Suite軟件組合：智能設(shè)備管理方案（Inbbbligent Device Manager）軟件中進(jìn)行統(tǒng)一歸檔和管理。
從另一方面說，變送器的響應(yīng)時(shí)間由普通變送器的750ms以上減少到羅斯蒙特3051S變送器的100ms和橫河的EJX變送器的95ms，這種動(dòng)態(tài)快速響應(yīng)能力特別適用于緊急停車等安全要求極嚴(yán)格的場合。
通訊協(xié)議更全
由于現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)公布，更多的廠家生產(chǎn)帶FF或PROFIBUS-PA協(xié)議的產(chǎn)品，更多的用戶選用帶FF或PROFIBUS-PA協(xié)議的產(chǎn)品。原來通訊協(xié)議較全的ABB公司，2600T變送器在4~20mA/HART、PROFIBUS-PA、FF的基礎(chǔ)上又增加了MODBUS，羅斯蒙特的3051S變送器在4~20mA/HART、FF的基礎(chǔ)上又增加了PROFIBUS-PA。據(jù)羅斯蒙特介紹：雖然目前該公司所生產(chǎn)的變送器帶有HART功能的占95%，F(xiàn)F總線功能的只占4.9%，但預(yù)計(jì)未來5年內(nèi)有FF總線功能的可以占到10%～20%。
一代新產(chǎn)品的推出還有一個(gè)逐步成熟的過程，而目前第三代變送器的系列還不夠完善，廠家也正在不斷推出新的量程、新的系列。例如，羅斯蒙特的3051S變送器2002年產(chǎn)品的精確度為0.04%、溫度影響為±（0.0009%量程上限+ 0.04%量程）、零點(diǎn)靜壓影響為±（0.035%量程上限/6.9MPa）,而2004年的3051S變送器產(chǎn)品的精確度為0.025%、溫度影響為±（0.0009%量程上限+0.025%量程）、零點(diǎn)靜壓影響為±（0.025%量程上限/6.9MPa）。橫河EJA變送器有120A微差壓類產(chǎn)品，量程為0.1~1kPa,而EJX變送器目前無120A微差壓類產(chǎn)品，只是在量程110A差壓類產(chǎn)品中有0.1~10kPa量程，但由于在這一量程保證使用精確度的量程僅為2~10kPa，所以對EJX變送器來說，微差壓0.1~1kPa、0.3~3kPa之類的量程仍然是不可缺少的。系列產(chǎn)品缺這些量程肯定是不完美的，相信廠家會(huì)很快補(bǔ)充這些量程的產(chǎn)品。
ABB公司的2600T的產(chǎn)品的量程系列既有原來MV2000T的，又有原來600T的，精確度等級也不同，區(qū)分起來有些困難，給用戶的印象是不太清晰。
雖然目前變送器的精確度優(yōu)于0.05%的廠家不多，但是近年來其余的各個(gè)廠家也在不斷的推出新產(chǎn)品，許多新產(chǎn)品的局部性能已經(jīng)達(dá)到上述要求。例如原來精確度只有0.1%的西門子公司、E+H公司、Smar公司等生產(chǎn)的變送器已推出0.075%精確度的產(chǎn)品, E+H公司還同時(shí)推出PLATINUM型0.05%精確度的產(chǎn)品；原來精確度達(dá)到0.075%的Foxboro已推出0.05%精確度的產(chǎn)品，而且這些公司也在推出安全型變送器的產(chǎn)品。相信在不久的將來，變送器的生產(chǎn)水平還將有大幅度的提高。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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