天康智能壓力變送器
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智能壓力變送器
智能壓力變送器由智能傳感器和智能電子板組成，而智能傳感器由電容傳感器、測量膜片檢測電路、溫度傳感器和溫度補(bǔ)償電路等組成。智能電子板部分包括微型計算機(jī)控制器和外圍電路，完成壓力信號到4 ~ 20ma DC的轉(zhuǎn)換。 壓力用于測量液體、氣體或蒸汽，然后將壓力信號轉(zhuǎn)換成4 ~ 20mA DC信號輸出 Sison Automation生產(chǎn)的智能壓力變送器可與HART手動設(shè)備通信?？捎糜谠O(shè)置和調(diào)整壓力范圍，監(jiān)控或與上位機(jī)組成現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于工業(yè)管道中弱腐蝕性液體、氣體和蒸汽的測控系統(tǒng)。 智能壓力變送器通過將硅壓阻壓力敏感元件隔離封裝在不銹鋼外殼中來制造 它可以將檢測到的液體或氣體壓力轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出，廣泛用于工業(yè)過程的現(xiàn)場測量和控制，如給排水、供熱、石油、化工、冶金等。 智能壓力變送器由傳感器技術(shù)和微電子技術(shù)智能型變送器，由于與常規(guī)仿真變送器相比，它在功能、精度、可靠性、維護(hù)和配置方面有了很大提高，現(xiàn)階段已得到廣泛應(yīng)用 變送器的智能轉(zhuǎn)換主要特點是具有自我監(jiān)控和遠(yuǎn)程通信的能力，并采用微機(jī)械電子處理技術(shù)、超大規(guī)模專用集成電路(ASIC)和表面貼裝技術(shù)，使得變送器具有高可靠性、寬范圍和穩(wěn)定的溫壓補(bǔ)償性能。 智能壓力變送器具有反極性和限流保護(hù)；激光電阻調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償，范圍廣，耐腐蝕，適用于各種介質(zhì)；過載抗干擾能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定；獨特的顯示儀表設(shè)計，可以選擇模擬和數(shù)字顯示儀表；零點和滿量程可由手動操作器調(diào)節(jié)，量程轉(zhuǎn)換范圍寬。 變送器零點和量程調(diào)整可通過變送器鍵現(xiàn)場調(diào)整；它也可以通過手持終端遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。 具體方法是:加零點壓力穩(wěn)定后，按住z和s鍵(z是零點調(diào)整，s是范圍調(diào)整)5秒鐘釋放，按z鍵2秒鐘調(diào)整零點，加全量程壓力穩(wěn)定，然后按s鍵2秒鐘調(diào)整全量程 注:零點校準(zhǔn)調(diào)整范圍為壓力范圍的8%，范圍校準(zhǔn)范圍為壓力范圍的30% ~ 100%，可連續(xù)調(diào)整 調(diào)整后，蓋上密封蓋并擰緊 智能變送器的可靠性和穩(wěn)定性非常高，但經(jīng)常會遇到通信問題。 由于智能變送器誕生時沒有統(tǒng)一的國際通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，不同制造商生產(chǎn)的變送器所使用的通信協(xié)議是不同的。 標(biāo)準(zhǔn)型如霍尼韋爾的ST3000使用DE協(xié)議，費希爾-羅塞姆的3051使用HART協(xié)議，橫河儀器的EJA系列使用Brain (brown)協(xié)議/HART協(xié)議，以及遵循現(xiàn)場總線通信標(biāo)準(zhǔn)的全數(shù)字智能變送器。 影響智能變送器現(xiàn)場非通信的主要因素是高頻電磁干擾。由于電纜太長，電纜的分布電容超過網(wǎng)絡(luò)限制，負(fù)載電阻低。 每個協(xié)議的特點和可能的相關(guān)溝通問題如下 1 HART協(xié)議
HART(高速路可尋址遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī))是一種基于貝爾202通信標(biāo)準(zhǔn)的頻移鍵控(FSK)技術(shù)，通過在4 ~ 20mA電流上疊加頻率信號來實現(xiàn)數(shù)字通信。 兩個不同的頻率，1200赫茲和2200小時，代表“0”和“1”，并以正弦波的形式疊加在4-20ma DC信號上。由于這些正弦波的平均值為零，因此不會產(chǎn)生DC分量，這不會影響4-20ma核糖核酸過程信號。它在不中斷傳輸信號的情況下完成真正的同步通信。 中山化工有限公司曾在現(xiàn)場應(yīng)用了多種HART協(xié)議3051變送器和一種渦街流量計。投入運行后，全部異常。他們被撤回車間進(jìn)行驗證，儀器通訊和工作正常。 經(jīng)過仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備中運行著60 Hz的電機(jī)和泵。為了適應(yīng)50 Hz電源，使用了大量的變頻器。變頻器的載波頻率大多配置為2000赫茲，剛好接近HART通信頻率，影響智能變送器 [3號采取增加儀表電纜和電力電纜橋架的改造措施后，問題得到了解決 此外，在智能變送器附近使用變送器和連接也會影響正常的通信和工作。 2德協(xié)議
德協(xié)議用脈沖電流量表示“1”和“0”。數(shù)字信號和模擬信號分開傳輸。傳輸數(shù)字信號時，模擬信號必須中斷 HART通信頻率相對較高(約1 ~ 2千赫)，網(wǎng)絡(luò)的時間常數(shù)不超過0.65微秒，因此HART通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的較大電容限制了較大通信距離，一般不超過400米 然而，DE協(xié)議的通信頻率相對較低，網(wǎng)絡(luò)的較大時間常數(shù)為104μs，允許的電纜分布電容比HART協(xié)議寬得多。因此，將會出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象，即使用遠(yuǎn)程通信協(xié)議的儀器可以在同一組設(shè)備中正常通信，而使用HART協(xié)議智能變送器的儀器不能通信。 對于變送器HART協(xié)議，如果通信距離確實需要足夠長，可以使用電容較低的交聯(lián)電纜。 3現(xiàn)場總線通信協(xié)議
國際電工委員會(IEC)將現(xiàn)場總線定義為“安裝在制造和過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備和控制室中的自動控制設(shè)備之間的數(shù)字、串行、多點通信數(shù)據(jù)總線，稱為現(xiàn)場總線” “這是一個全數(shù)字、雙向、串行和多站通信網(wǎng)絡(luò)。一對電線可以傳輸各種信息 純數(shù)字現(xiàn)場總線智能變送器，根據(jù)現(xiàn)場總線通信協(xié)議變送器開發(fā) 它不是傳統(tǒng)的變送器，而是同時起到傳輸、控制和通信的作用。 在整個控制系統(tǒng)中，每個變送器都是網(wǎng)絡(luò)觸點 使用現(xiàn)場總線可以大大降低自動控制系統(tǒng)的布線、安裝、調(diào)試和維護(hù)費用。隨著現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，作為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)基礎(chǔ)的現(xiàn)場總線智能變送器將得到廣泛應(yīng)用。 智能壓力變送器一般由傳感器、微處理器、存儲器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器組成 傳感器用于檢測測量信號，所用材料因制造商而異。 橫河EJA是一種硅諧振類型，它將測量的參數(shù)轉(zhuǎn)換成硅梁的振動頻率。ST300的傳感器是擴(kuò)散硅復(fù)合半導(dǎo)體類型，其將測量的參數(shù)轉(zhuǎn)換成硅片電阻值的變化；FCX空調(diào)1151、3051和富士是硅微電容器。測量的壓差或壓力值通過測量電容獲得，而8600系列智能變送器是電感性的 微處理器是智能變送器，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的綜合操作和處理，如檢測信號線性化、量程調(diào)整、功能操作、工作單元轉(zhuǎn)換、診斷和通信功能。 存儲器用于存儲各種常數(shù)、程序和變送器配置，供微處理器調(diào)用，并且通常是可擦除的。 模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。微處理器的檢測信號傳感器需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器，微處理器輸出4 ~ 20ma信號需要數(shù)模轉(zhuǎn)換器 智能變送器需要輸出數(shù)字信號與分散控制系統(tǒng)通信，并附有智能現(xiàn)場通訊器(SFC)或手動操作器與變送器通信 此外，智能變送器配有備用電源，以避免斷電時內(nèi)存中的數(shù)據(jù)丟失 電流智能變送器通常是數(shù)字和模擬信號的混合智能變送器。與集散控制系統(tǒng)的通信主要是傳輸4 ~ 20mA的模擬信號，然后在其上疊加數(shù)字信號，用于遠(yuǎn)程設(shè)置零點、測量范圍和變送器的驗證、配置和診斷 它僅設(shè)計用于與現(xiàn)有分散控制系統(tǒng)兼容，是全數(shù)字智能變送器(如現(xiàn)場總線型智能變送器)的過渡產(chǎn)品 與傳統(tǒng)的模擬傳輸相比,智能傳輸在應(yīng)用中具有以下特點:
寬范圍和大范圍比
智能變送器一般范圍和大范圍比，范圍從30∶1到100∶1，有的甚至達(dá)到400∶1 變送器的量程比是指較大測量量程(URV)與較小測量量程(LRV) 的比值 智能變送器測量范圍與傳統(tǒng)的模擬變送器相比，較大的優(yōu)點是可以減少庫存，隨時改變測量范圍，而無需更換儀表，不用擔(dān)心測量范圍的超限。 例如，中原大化集團(tuán)有限公司新增3套三聚氰胺裝置，中間副產(chǎn)品CO2將返回尿素裝置中壓吸收塔進(jìn)行重吸收，進(jìn)入中壓吸收塔的氨量將大幅增加以吸收CO2。因此，氨測量儀的測量范圍將從原來的10噸/小時擴(kuò)大到30噸/小時，使用非常方便智能變送器。只需在線調(diào)整測量范圍，無需更換儀器。 如果是傳統(tǒng)的模擬變送器必須更換測量范圍更大的新儀表。 維護(hù)簡單方便
通過手持通信器與智能變送器進(jìn)行通信，可在現(xiàn)場變送器終端或主控制室控制柜內(nèi)的終端進(jìn)行 通過這種方式，儀器維護(hù)人員可以修改變送器范圍，設(shè)置參數(shù)，并將儀器維護(hù)在相對安全的控制室中，控制室周圍環(huán)境良好。 中原大化集團(tuán)有限公司尿素裝置有液氨罐液位測量儀。在啟動階段，說明總是錯誤的，因為啟動階段的液氨密度不同于正常生產(chǎn)階段，導(dǎo)致儀器說明不準(zhǔn)確。 駕駛時只能為變送器設(shè)置測量范圍，生產(chǎn)正常時可以設(shè)置另一個測量范圍。 此外，氨等有害氣體在駕駛時容易在現(xiàn)場泄漏，儀表維護(hù)人員每次都要戴上防毒面具進(jìn)行處理。 如果使用智能變送器代替原來的模擬儀器，上述問題可以同時得到解決。儀器的參數(shù)可以在控制室修改，以確保人員的人身安全。 應(yīng)注意，手持通信器不能直接連接到儀表控制回路中變送器電源的兩端。原因是電源阻抗低，手持通信器無法讀取兩端的信息。一般情況下，回路電阻要求為250 ~ 600ω，電阻太小無法通信，并且變送器的工作會異常。 具有高低壓側(cè)轉(zhuǎn)換功能
智能變送器一般具有傳感器高低壓側(cè)轉(zhuǎn)換功能，內(nèi)部參數(shù)可通過手持通訊器進(jìn)行調(diào)整 生產(chǎn)中遇到過這樣的問題。由于儀器已運行多年，連接至變送器的壓力導(dǎo)管因泄漏需要更換。儀器更換后投入使用時，發(fā)現(xiàn)正負(fù)相壓力導(dǎo)管反向連接(由于壓力導(dǎo)管較長且有伴熱管，正負(fù)相很容易反向連接) 如果更換兩根壓力導(dǎo)管，工作量很大。 而智能變送器具有高低壓側(cè)轉(zhuǎn)換功能。表中的參數(shù)“D45:高/低交換”從常染色體(右側(cè)高電壓，左側(cè)低電壓)變?yōu)榉聪?右側(cè)低電壓，左側(cè)高電壓)。重新配置后，表中的一切都正常，節(jié)省了時間和勞動力。 智能變送器的固定輸出函數(shù)
在以下情況下使用方便:①當(dāng)變送器出現(xiàn)故障時,變送器的輸出為固定值，以確保生產(chǎn)設(shè)備和人員的安全，或確保產(chǎn)品質(zhì)量 (2)年度檢修后，由于儀表控制回路中的各個環(huán)節(jié)都已檢修完畢，啟動前需要對整個回路進(jìn)行聯(lián)合校準(zhǔn)。此時，手動操作者可以使用智能變送器的固定輸出功能在菜單中找到“輸出設(shè)置”項。通常，可以設(shè)置3.8到21.6毫安之間的任何值來檢查整個環(huán)路是否正常。 對于正常壓力和壓差變送器選擇型，也應(yīng)考慮被測介質(zhì)的腐蝕性，但可能不考慮所用介質(zhì)溫度，因為儀表中會引起正常型壓力變化，長期運行溫度為正常溫度，但正常型使用的維護(hù)量大于隔離型 首先，有保溫的問題。在北方冬季，當(dāng)溫度低于零度時，壓力導(dǎo)管凍結(jié)和變送器不能工作甚至損壞，這就需要增加伴熱和保溫箱等。 從經(jīng)濟(jì)角度來看，當(dāng)選擇變送器時，只要不容易使介質(zhì)結(jié)晶，就可以使用普通型變送器并且也可以添加吹掃介質(zhì)，用于間接測量低壓易結(jié)晶介質(zhì)(只要該工藝允許吹掃液體或氣體)。普通型變送器的應(yīng)用要求維修人員進(jìn)行更經(jīng)常的檢查，包括各種壓力管道是否泄漏，吹掃介質(zhì)是否正常，保溫是否良好等。只要維護(hù)良好，普通型/被廣泛使用 從變送器測量范圍的選擇來看，一般變送器有一定的范圍可調(diào)范圍，較好將使用的范圍設(shè)置在其范圍的1/4~3/4，從而保證精度，這對于差壓變送器更為重要 實際上，在某些應(yīng)用中(液位測量)，需要遷移變送器的測量范圍。測量范圍和遷移量根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計算。遷移可分為正向遷移和負(fù)向遷移。 功能:
● RS485通信接口和HART通信協(xié)議是可選的
●數(shù)字顯示
●支持網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
●采用數(shù)字補(bǔ)償和非線性校正技術(shù)
●高靈敏度和精度
●無運動部件，性能可靠
●提供豐富壓力范圍的低、中和高電壓
●卓越的現(xiàn)場互換性，可根據(jù)客戶要求定制
智能壓力變送器適用范圍:
精密測量的支持項目、科學(xué)實驗、泄漏監(jiān)測、石化過程工業(yè)、流體壓力...
天康智能壓力變送器性能參數(shù):
量程范圍 -100kPa…0～20kPa…100MPa
壓力類型 表壓、絕壓、密封壓
供電電源 24V、12V
輸出信號 4～20mA+HART協(xié)議、RS485-MODBUS協(xié)議
工作溫度 -20℃～85℃
介質(zhì)溫度 -20℃～85℃
儲存溫度 -40℃～125℃
零點溫漂 ±0.5%FS（＠-20℃～85℃）
靈敏度溫漂 ±0.5%FS（＠-20℃～85℃）
過載壓力 150%FS
機(jī)械振動 20g（20～5000HZ)
沖擊 100g（11ms）
綜合精度 0.5、0.3級可選
絕 緣 100MΩ/250VDC
響應(yīng)時間 ≤1ms（上升到90%FS）
長期穩(wěn)定性 ±0.2%FS/年
防護(hù)等級 IP65
材質(zhì) 外殼低銅鋁合金；隔離膜片316L
介質(zhì)兼容 與316L不銹鋼兼容的各種介質(zhì)
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