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压力/差压变送器

发布日期:2020-04-24 20:58 点击次数: 压力/差压变送器 上一篇: 下一篇:

 

    智能变送器(以下简称变送器)采用先进的集成电路和表面安装工艺,在模拟式变送器的基础上增加了通信、查询、测试、组态等功能,它可提高标定精度,改善环境温度补偿效果,大大提高变送器的质量。

1、变送器应用了先进的数字技术及频率相移键控(FSK)技术,提高了整机性能及可靠性,方便了现场和控制室之间的连接。

2、变送器除具有远程通讯能力外,它还具有本机调量程,调零点按钮,便于现场安装后的就地调整。

3、变送器电子部件采用先进的集成电路和表面安装工艺,具有通信、查询、测试、组态等功能。

第一节    工作原理

1. 工作原理

1-1是变送器的基本工作原理, 下面将叙述其工作原理和各部件的功能。


1-1  变送器工作原理方块图

 

1.1 “δ”室传感器(敏感元件)

1-2“δ”室

 

变送器的核心是一个电容式压力传感器,称为“δ”室(见图1-2)。传感器是一个完全密封的组件,过程压力通过隔离膜片和灌充液硅油传到感压膜片引起位移。传感膜片和两电容极板之间的电容差由电子部件转换成420mA DC的二线制输出的电信号。

1.2 线路板模块

变送器的线路板模块是一块采用专用集成电路(ASICS)和表面封装技术的线路板。线路板接收来自传感器的信号并进行修正和线性化。线路板模块的输出部分将数字信号转换成一个模拟输出信号,并可与HART手操器和上位机软件进行通信。

1.2.1 A/D转换

A/D转换电路采用16位低功耗集成电路,将解调器输出的模拟量电流转换成数字量,提供给微处理器作为输入信号。

1.2.2 微处理器

变送器的微处理器控制A/DD/A的转换工作,也能完成自诊断及实现数字通讯。工作时,一个数字压力值被微处理器所处理,并作为数字存储,以确保精密的修正和工程单位的转换。此外,微处理器也能完成传感器的线性化、量程比、阻尼时间以及其它功能设定。

1.2.3 EEPROM存储器

EEPROM存储所有的组态,特性化及数字微调的参数,存储器为非易失性的,因此即使断电,所存储的数据仍能完好保持,以随时实现智能通讯。

1.2.4 D/A转换

D/A转换将微处理器送来的经过校正的数字信号转换为420mA模拟信号并输出给回路。

1.2.5 数字通讯

通过一台通讯器,对变送器进行测试和组态。或者通过任意支持HART通讯协议的上位系统主机完成通讯。HART协议使用工业标准的BELL202频率相移键控(FSK)技术,以1200Hz2200Hz的数字信号叠加在420mA的信号上实现通讯,通讯时,频率信号对420mA的过程不产生任何干扰。

 

 

 

 

第二节   

    用户拿到的变送器已经根据用户订货的要求进行标定设置。用户可对变送器进行组态和测试。

1.校验

1.1. 1校验变送器时需配备的仪器仪表、设备可参见下表:


1.1.2供电电源: 标准型为12V45V DC,常用供电电源为24V DC,防爆型的为24V DC

变送器的负载特性:负载特性见图1,它与供电电源有相应关系。当供电电源为24V时,负载电阻为0600Ω,当供电电源为21.6V时,负载电阻允许0480Ω范围内(例如:分离器的内阻为250Ω,安全栅内阻最大为160Ω)


2 智能型现场导线的连接

 

 

1.2 使用

1.2.1 使用前的准备工作

(1)    差压变送器在测量非腐蚀性气体时,不需充灌任何液体,但在测量液体、蒸汽及应用隔离容器测量腐蚀性介质时,连接管路及变送器本体必须仔细地充液。在测量非腐蚀性液体时,用被测液体充灌,在测量非腐蚀性蒸汽时,用蒸汽的冷凝水充灌。所选择的保护液体,不应与被测液体起反应及混和,也不应与膜片材料及变送器的其它零件起反应。

充灌液体步骤如下:用一根橡皮管套在接变送器底部的管接头上,橡皮管的另一端接一不小于1升容积的容器,其中装满充灌用的液体。准备就绪后,关闭平衡阀,打开正、负腔封闭阀,拧松上述管接头12圈,举起盛有液体的容器,高于变送器,液体流入变送器工作腔,直至液体经变送器上方的封闭阀流出,且不含气泡,方可旋紧管接头,再用同样的方法充灌另一工作腔,两腔均充灌好后,打开平衡阀,继续加液,排出平衡阀附近的空气。至于导压管路的充灌,应按相应的规程进行。远传差压变送器不需充灌液体。

(2)变送器在安装之前,应按上述原则选择安装的地方。导压管路应该吹洗干净后,方可与变送器连接。

1.2.2 投入工作的步骤

 (1)在测量非腐蚀性气体及液体流量时,先打开位于节流装置处的两封闭阀,再打开平衡阀,然后缓慢地打开变送器正压腔上的封闭阀和负压腔上的封闭阀,随后关闭平衡阀,即可进行工作。

(2)    在应用冷凝容器或隔离容器测量蒸汽或腐蚀性介质时,先打开位于节流装置处的两封闭阀,关闭平衡阀,而后缓慢地打开变送器正压腔上的封闭阀和负压腔上的封闭阀,即可进行工作。

1.2.3 使用中应注意的问题

    (1)只有严格遵守本说明书规定的基本参数(如量程、压力、温度、导压管直径等),变送器才能保证准确使用。

    (2)导压管路充灌液体时,难免管路中仍留有气泡,因此常会引起变送器在开始工作的几个小时内,指示不准。建议变送器投入工作后,在一定的时间敲击导压管路几次; 并在接通变送器的第二天再让记录仪表开始工作。

    (3)在正常的情况下,不希望仪表在刻度的30%以下工作,否则节流装置必须重新计算并更换(指测量流量时)

    (4)变送器投入工作后,以及在使用过程中,必须定期检查并调整零位,在检查零位时,关闭封闭阀与打开平衡阀的次序与上述相反。

    (5)变送器在使用过程中应定期检查它的精确性。检查时由变送中放出充灌的液体,负压腔与大气相连,检查压力通入正压腔,记下显示仪表的

指示值与标准值相比较。

       (6)变送器在运行时或暂时不运行时,都应防止与变送器接触的被测液体(或隔离液)结冰。冰冻使变送器不能正常工作,甚至严重损坏变送器的测量部件,因此事先应采取保温防冻等措施。

       (7)变送器是一个对地耦合的电容,不应用高电压兆欧表测量绝缘电阻,只能用100V的兆欧表。

       (8)安装使用远传差压变送器时另需特别注意的是: 

     (a)变送器传压系统中的螺栓或螺钉(外接法兰用螺栓除外)在使用中绝对不准拧松,否则可能导致传压系统中的硅油泄漏,使变送器失效;

       (b)检查或更换变送器时切勿用硬物碰钳触压力测量头上的隔离膜片,以免损伤或变形,且不宜用酸性或含有氯离子的溶液清洗膜片。

2.智能型变送器调整

2.       1

变送器使用HART手操器和上位机软件进行组态。组态包括两个方面。第一,对变送器可操作参数的设置,包括设置: 零点和量程设置、线性或开方根输出、工程单位选择、阻尼时间调整等。第二,可存入变送器的信息性数据,以识别变送器和对变送器作物理描述。这些数据包括: 工位号、法兰类型、法兰材料、填充液、“O”形圈形材料等。

第三节 技术指标

1.功能参数

    使用介质: 液体、气体和蒸汽。

    测量范围: 见表6-l中的“量程范围”。

输出信号: 二线制420mA直流信号上叠加HART数字信号,由用户自由选择线性输出或开方输出。(开方输出曲线详见图3-1)


 

供电电源: 供电电源为1245VDC,一般工作电源为24VDC

    :电路板的最大负载电阻RL: RL(Vs-12V)/0.023A,式中RL: 最大负载电阻Ω,通讯时RL最大为600Ω; Vs: 供电电源电压V


输出指示器:

       a.指针指示器: 现场指示输出电流,线性指示0100%

       b.液晶显示器: 3 1/2位,字高13mm,输出按百分数显示,显示可旋转 360°(任意角度)

量程和零位: 变送器可以通过就地按钮调整或通过采用HART通讯器进行远程调整。

正负迁移:  差压变送器: 最大正迁移量为测量范围上限值(URL以下同)与测量量程之差;最大负迁移量为URL

压力变送器: 最大正迁移值为URL与测量量程之差。

绝对压力变送器: 最大正迁移量为URL与测量量程之差;无负迁移。

故障报警: 自诊断程序检测出故障,模拟输出高于22mA或低于3.9mA报警,

                报警高低标志可通过电子部件开关进行选择。

变送器状态写保护:拨动电子部件上开关可以防止变送器组态的改变。

温度范围: 电子线路: -40+85  敏感元件(充硅油): -40+104

              (充惰性油): -184+71

储藏温度: 40+55

启动时间: 最大阻尼时<2s

容积吸取量: <0.16cm3

    : 电气阻尼为016s,可按0.1s间隔调整,敏感元件(充硅油)固有时间0.2s,量程代号3阻尼时间为0.4s

2.技术参数

(在无迁移、参比条件、充硅油和隔离膜片为316L不锈钢情况下)

: DPGP变送器量程代号48量程比401时为±0.2%,其它

              变送器和量程范围均为±0.25%

: 十二个月内不超过变送器精度。

温度影响:  (对于DPGP类变送器,量程代号490);

              总误差<±0.3最大量程限值,每变化10;

              其他变送器和其他量程,以上误差值将增加一倍。

静压影响:

    DP: 对于14MPa,±0.25%最大量程限值或±0.5%(量程代号为3),在 管道压力下通过调零给予校正。

    HP: ±0.2%最大量程限值,对于32MPa,在管道压力下通过调零给予校正。

振动影响: 0.1%最大量程限值,1055HzS=0.15mm,在任何方向上。

电源影响: 小于0.005%输出量程/V

安装位置影响: 当工作膜片不是垂直时,可能产生不大于0.2kPa的零位系统误差,但此误差可通过调整零位来消除,对量程无影响。

结构材料: 压力容室、接头、泄放阀、隔离膜片等与介质接触的零件材料见各种型号的“订货型号规格”表。

·螺栓为不锈钢

·电气外壳为低铜铝合金

·电气外壳表面涂层为环氧喷塑

导压连接: 在压力容室上连接螺孔为l/4-18NPT,引压接头上的连接螺孔为l/2-14NPT,其中心距可通过改变连接块予以改变(515457mm)

电气连接: 变送器壳体有2M20×1.5螺孔,用以连接电缆管,壳体内有接线端和测量垫片,用以测试。如与通讯器相连时,则必须固定在测量垫片上。

    : 3.5kg(不包括附件,带法兰变送器除外)

    : 1.隔爆型ExdCT4

2.本质安全型ExiaCT6

 

 

第四节  

1.概述

    变送器可以用来测量流量、液位和应用于其它要求精确测量差压、压力的场合。

    变送器和导压管安装的正确与否,直接影响其对压力测量的精确程度。因此,掌握变送器和导压管的正确安装是非常重要的。

    由于工艺流程的需要,以及有时为了节约导压管材料等经济的原因,变送器经常安装在工作条件较为恶劣的现场,为了尽可能减少变送器工作条件的恶劣程度,变送器应尽量安装在温度梯度和温度变化较小,无冲击和振动的地方。

注意!被测介质不容许结冰,否则将损伤传感元件隔离膜片,导致变送器损坏。

2.变送器安装形式

4-1为变送器安装形式图(用户可选)


4-1a弯支架装带三阀组 支架订货号B1


                     图4-1b 板管装弯安装板B2                                             4-1c 管装平安装板B3

                    图4-1现场安装形式 

3. 变送器外形尺寸

4-24-3为变送器外形尺寸图


 

4-2DP/HP/GP/AP型变送器外形尺寸图

 


 


 

4-3法兰式液位变送器外形尺寸图

上图中DD1ndAB尺寸见下表


 

 

 

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