目錄

 

簡介

 

一、概述

1.1 整機外形

1.2 變送器工作原理

 

二、安裝

2.1 現場安裝

2.2 與測量方式相關問題

2.3 電氣安裝

2.4 本安防爆型變送器系統接線圖

2.5 隔爆型變送器說明

 

三、調試與操作

3.1 概述

3.2 無液晶顯示變送器按鍵操作

3.3 有液晶顯示變送器按鍵操作

 

四、法蘭變送器安裝使用說明

4.1 概述

4.2 安裝位置 

4.3 儀表的調校

 

 

簡介

 

本公司生產的WL系列智能變送器是一種多功能數字化儀表，在采用先進的、成熟的、可靠的硅傳感器或電容傳感器技術基礎上，結合先進的單片機技術和傳感器數字轉換技術精心設計而成。

核心部件單片機，其強大的功能和高速的運算能力保證了變送器的優良品質。整個的設計框架著眼于可靠性、穩定性、高精度和智能化。

具有強大的界面操作功能，數字表頭可以顯示壓力、百分比和電流，及0～100％模擬指示，按鍵操作能方便地在無標準壓力源的情況下完成零點遷移、量程設定、阻尼設定等基本參數的設置，極大的方便了現場調試。

信號轉換、信號采集與處理及電流輸出控制采用了一體化專用集成電路（ASICS），使變送器具有穩定、可靠、抗振等特點，具有良好的互換性。

 

 

一、概述
1.1 整機外形

1.2 智能變送器工作原理

1.2.1工作原理

圖1-1是智能變送器的基本工作原理電氣框圖。下面將敘述其工作原理和各部件的功能。

圖1-1  變送器原理框圖

 

1.2.2 智能線路板

1) A/D轉換

A/D轉換電路采用專用低功耗集成電路，將解調器輸出的模擬量電流轉換成數字量，精度可達18位，提供給微處理器作為輸入信號。

2) 微處理器

智能變送器的微處理器控制A/D和D/A轉換工作，也能完成自診斷及實現數字通訊。工作時，一個數字壓力值被微處理器所處理，并作為數字存儲，以確保精密的修正和工程單位的轉換。此外，微處理器也能完成傳感器的線性化、量程比、阻尼時間以及其它功能設定。

3) EEPROM存儲器

EEPROM存儲所有的組態，特性化及數字微調的參數，此存儲器為非易失性的，因此即使斷電，所存儲的數據仍能完好保持，以隨時實現智能通訊。

4) D/A轉換

D/A轉換將微處理器送來的經過校正的數字信號轉換為4～20mA模擬信號并輸出給回路。

5) 數字通訊

帶有HART協議的變送器可通過一臺通訊器，對智能變送器進行測試和組態。或者通過任意支持HART通訊協議的上位系統主機完成通訊。HART協議使用工業標準的BELL202頻率相移鍵控（FSK）技術，以1200Hz或2000Hz的數字信號疊加在4～20mA的信號上實現通訊，通訊時，頻率信號對4～20mA的過程不產生任何干擾。無HART協議變送器可通過專用的適配器和軟件對智能變送器進行測試和組態。

6) 顯示和按鍵

帶有液晶顯示的智能變送器可顯示變送器測量的壓力值、電流值、0%-100%比例顯示以及傳感器的溫度值，同時可通過液晶面板上的按鍵對變送器進行組態。

無顯示的智能變送器也可通過線路面板上的S和Z按鍵對變送器進行清零、有源校準等操作。

 

 

二、安裝
2.1  現場安裝

2.1.1 安裝方式

我公司生產的壓力變送器可直接安裝在 2 英寸管道上

或直接安裝在墻上以及儀表板上。（如圖 2-1 和圖 2-2所示）

圖2-1 電容式變送器安裝

 

圖2-2 壓阻式變送器安裝

 

在松掉鎖緊螺釘后，電子倉部可左、右旋轉 90°。如圖2-3所示。

警告 : 切勿超過 90°旋轉！以免內部排線斷裂！

 

圖2-3  殼體旋轉

 

2.1.2 引壓方式

電容式變送器引壓方式如下三種，如圖2-4所示 :

 

圖2-4 電容式變送器引壓圖

 

壓阻式變送器的引壓方式主要是螺紋連接方式，用戶可根據具體的螺紋規格配備引壓焊接接頭。

 

2.1.3差壓變送器流程連接孔距離調整

在壓力容室上的流程連接孔是1/4-18NPT。這些流程連接孔要求螺紋密封。使用腰形法蘭接頭時只要拆下接頭的上、下螺栓，就可以輕易地把變送器從生產裝置上拆下來。兩流程連接孔的中心距是 54mm。旋轉腰形法蘭接頭，中心距可以變為 50.8mm，54mm、57.2mm 如

圖2-5所示 :

圖2-5 差壓變送器連接孔距圖

 

2.1.4安裝注意事項

1、防止變送器與腐蝕性或高溫（≥ 90℃）被測介質相接觸。

2、要防止渣滓在導壓管內沉積。

3、導壓管要盡可能短一些。

4、差壓變送器兩邊導壓管內的液柱壓頭應保持平衡。

5、導壓管應安裝在溫度梯度和溫度波動小的地方。

6、防止引壓管內結晶或低溫結冰。

 

2.2 與測量方式相關問題

液體測量:

測量液體流量時，取壓口應開在流程管道的側面，以避免渣滓的沉淀。同時變送器要安裝在取壓口的旁邊或下面，以便氣泡排入流程管道之內。

 

氣體測量:

測量氣體流量時，取壓口應開在流程管道的頂端或側面。并且變送器應裝在流程管道的旁邊或上面，以便積聚的液體容易流入流程管道之中。

 

蒸汽測量 :

測量蒸汽流量時，取壓口應開在流程管道的側面，并且變送器安裝在取壓口的下面，以便冷聚液能充滿在導壓管里。應當注意，在測量蒸汽或其它高溫介質時，其溫度不應超過變送器的使用極限溫度。

被測介質為蒸汽時，導壓管中要充滿水，以防止蒸汽直接和變送器接觸，這樣變送器工作時，其容積變化量是很微不足道的，不需要安裝冷凝罐。

 

液位測量:

用來測量液位的差壓變送器，實際上是測量液柱的靜壓頭。這個壓力由液位的高低和液體的比重所決定，其大小等于取壓口上方的液面高度乘以液體的比重，而與容器的體積或形狀無關。

 

● 開口容器的液位測量

測量開口容器液位時，變送器裝在靠近容器的底部，以便測量其上方液面高度所對應的壓力。容器液位的壓力，作用于變送器的高壓側，而低壓側通大氣。如果被測液位變化范圍的最低液位，在變送器安裝處的上方，則變送器必須進行正遷移。

 

● 密閉容器的液位測量

在密閉容器中，液體上面容器的壓力 P0影響容器底部被測的壓力。因此，容器底部的壓力等于液面高度乘以液體的比重再加上密閉容器的壓力 P0。為了測得真正的液位，應從測得的容器底部壓力中減去容器的壓力 P0。為此，在容器的頂部開一個取壓口，并將它接到變送器的低壓側。這樣容器中的壓力就同時作用于變送器的高低壓側。結果所得到的差壓就正比于液面高度和液體的比重乘積了。

 

● 導壓連接方式

1）干導壓連接

如果液體上面的氣體不冷凝，變送器低壓側的連接管就保持干的。這種情況稱為干導壓連接。決定變送器測量范圍的方法與開口容器液位的方法相同。

2）濕導壓連接

如果液體上面的氣體出現冷凝，變送器低壓側的導壓管里就會漸漸地積存液體，從而引起測量的誤差。為了消除這種誤差，預先用某種液體灌充在變送器的低壓側導壓管中，這種情況稱濕導壓連接。

上述情況，使變送器的低壓側存在一個壓頭，所以必須進行負遷移。

 

減小誤差

導壓管使變送器和流程工藝管道連在一起，并把工藝道上取壓口處的壓力傳輸到變送器。在壓力傳輸過程中，可能引起誤差的原因如下 :

1）泄漏；

2）磨損損失（特別使用潔凈劑時）；

3）液體管路中有氣體（引起壓頭誤差）；

4）氣體管路中存積液體（引起壓頭誤差）；

5）兩邊導壓管之間因溫差引起的密度不同（引起壓

頭誤差）；

 

減少誤差的方法如下 :

1）導壓管應盡可能短些；

2）當測量液體或蒸汽時，導壓管應向上連到流程工藝管道，其斜度應小于 1/12；

3）對于汽體測量時，導壓管應向下連接到流程工藝管道，其斜度應不小于 1/12；

4）液體導壓管道的布設要避免中間出現高點，氣體導壓管的布設要避免中間出現低點；

5）兩導壓管應保持相同的溫度；

6）為避免摩擦影響，導壓管的口徑應足夠大；

7）充滿液體導壓管中應無氣體存在；

8）當使用隔離液時，兩邊導壓管的液體要相同；

9）采用潔凈劑時，潔凈劑連接處應靠近工藝管道取壓口，潔凈劑所經過的管路，其長度和口徑應相同，應避免潔凈劑通過變送器。

 

2.3 電氣安裝

系統接線圖 :

圖2-6

（注 1: 用戶根據現場及設計要求配配電器或安全柵，請詳見配電器、安全柵使用方法。）

建議選擇接線防爆電纜引入端子，電纜直徑 φ8～ φ12。接線端上設有測試端，方便操作者在線測試。信號端子位于電氣盒的一個單獨艙內。擰下表蓋就可接線。上面的端子是信號端子，下面的端子是測試表端子。圖 2-11 畫出了端子位置，測試端子用來接任選的指示表頭或供測試，電源是通過信號線送到變送器的，無需另外的接線。

 

 

如二極管不幸損壞，短接測試端子就可使變送器繼續工作，只是不能接本機指示表了。

信號線不需屏蔽，但使用絞合線效果更好。不要把信號線和其它電源線一起布列，或者靠近強電設備。

變送器殼體上的穿線孔應密封或插一只涂密封膠的插塞，這是為了防止潮氣積聚在殼內。如接線沒有密封，安裝變送器時應使穿線孔朝下以排出水份。

信號線可以不接地（浮空）或在信號回線任意點上接地。變送器外殼可接地或不接地，電源并不一定要穩壓，即使電源紋波的峰 - 峰值有 1V，而變送器輸出的紋波仍可忽略。因為變送器通過電容耦合接地，不應用高電壓的兆歐表來檢查絕緣電阻。用于檢查線路的電壓不應超過 100V。

變送器電路設計為本質安全電路，輸出電流被限制在 24mA DC 以下（高溫或高電源電壓條件下為 24mA DC）。

 

2.4 本安防爆型變送器系統接線圖

Ui:28v DC   Um ≥ 250V AC/DC

Ii:30mA    Uo ≤ 28V DC

Pi:0.84W     Io ≤ 30mA

 

注 : ① Vm,Vo,Io,Po,Vi,Ii,Pi 定義見 GB3836、4-2000 標準。

②安全柵與變送器之間連接導線或電纜的最大允許分布電容 CP 不大于 0.02uF, 最大允許分布電感 LP 不大于 2.0mH。

 

2.5隔爆型變送器說明

■隔爆型變送器在安裝時應注意保護防爆接合面和防爆的措施，端蓋必須旋到底并鎖緊防松裝置；外殼要接地；平面間隙的零件在裝卸時要防止平面碰撞、劃傷使間隙變大；殼體要防止跌碰、損傷，以免降低了強度；儀表維護檢查完畢，所有的螺釘、外殼、接線必須緊固，不能損壞，否則喪失防爆性能。

■隔爆型變送器嚴禁在現場通電情況下打開或松動端蓋或殼體。

■隔爆型變送器的兩個出線口，選用其中一個引入電纜接線，其電纜接頭應采用專用壓緊螺母式隔爆引入裝置。旋緊的空心螺栓、墊圈、密封橡皮圈套在電纜外徑上，裝入接口旋緊，密封圈必須保證緊包在電纜外徑上，空心螺栓旋入必須超過6絲扣以上。另一個出線口也必須裝上密封橡皮圈、墊圈、實心螺栓，實心必須旋緊，旋入也必須超過6絲扣以上。為達到防爆要求，電纜宜選用型號KVVR直徑1.5*4芯外徑10mm(10.5mmMAX)的電纜。

■隔爆型變送器的結構和零件按隔爆型防爆標準進行了嚴格的檢查和試驗，符合國標GB3836.2—2000《爆炸型環境用防爆電氣設備隔爆型電氣設備“d” 》的規定，其標志為EXdsⅡBT

 

 

 

三、調試與操作

3.1 概述

無顯示線路板面板圖

圖3-1

液晶顯示表頭面板圖

圖3-2

3.2 無液晶顯示變送器按鍵操作

當變送器無顯示表頭時，利用線路板上自帶的按鍵S和Z（如圖3-1所示）可進行以下操作。

3.2.1 清零

確保變送器處于通電狀態并且處于零壓力受壓狀態，同時按住S按鍵和Z按鍵 5秒以上，然后同時釋放兩按鍵，再次按住兩按鍵保持2秒左右，變送器將按當前壓力值進行清零。

3.2.2下限校準（零點有源遷移）

確保變送器處于通電狀態并且處于量程下限受壓狀態，同時按住S按鍵和Z按鍵 5秒以上，然后同時釋放兩按鍵，再次按住Z按鍵2秒左右，變送器將當前壓力作為量程下限，但變送器的量程不會改變。例如：變送器的量程為0-5kPa，當前壓力為-1kPa，當執行本操作后，變送器的量程變為-1-4kPa。

3.2.3 上限校準（滿點校準）

確保變送器處于通電狀態并且處于量程下限受壓狀態，同時按住S按鍵和Z按鍵 5秒以上，然后同時釋放兩按鍵，再次按住S按鍵2秒左右，變送器將當前壓力作為量程上限，但變送器的量程下限不會改變。例如：變送器的量程為0-5kPa，當前壓力為4kPa，當執行本操作后，變送器的量程變為0-4kPa。

 

3.3 有液晶顯示變送器按鍵操作

當變送器帶有液晶顯示表頭，變送器不僅可以實現3.2項所描述的操作，還可以利用液晶顯示表頭自帶的三個按鍵實現對變送器的參數組態，按鍵請參見圖3-2所示。

注:若變送器參數無法修改，請修改菜單項“寫保護”為“關”。

 

 

3.3.1 按鍵說明

3.3.2 菜單結構

3.3.3 組態操作

當要對變送器進行組態時，確保變送器處于通電工作并處于測量顯示狀態，按住M按鍵5秒左右顯示主菜單界面后釋放按鍵即進入組態菜單界面，按S鍵可返回主菜單，按Z鍵可選擇菜單項，M鍵為確認鍵。

當進入具體參數設定界面后，按S鍵可循環選中需要修改的位，包括數字、小數點和負號。按Z鍵可對選中位進行修改，數字位為+1，小樹點位循環移動，負號位為正負選擇，按M鍵將保存修改并返回到上一級菜單。

 

舉例：

● 修改單位

在主菜單頁面，

à按Z鍵上下移動選擇項，選擇“量程單位”，短按M進入；

à按Z鍵上下移動選擇項，選擇“單位”，短按M進入；

à按Z鍵選擇單位，短按M鍵確認選擇，此時右側出現 √ 表示操作成功，否則請檢查“寫保護”是否為“關”；

à按S返回上一層。

 

● 修改下限

在主菜單頁面，

à按Z鍵上下移動選擇項，選擇“量程單位”，短按M進入；

à按Z鍵上下移動選擇項，選擇“下限”，短按M進入；

à按S鍵選擇修改位，短按Z鍵修改數字，如果按鍵無反應，請檢查“寫保護”是否為“關”；

à按M保存并返回上一層。

 

● 恢復出廠值

在主菜單頁面，

à按Z鍵上下移動選擇項，選擇“阻尼時間”，短按M進入；

à按S鍵選擇修改位，短按Z鍵修改數字，將數字設定為“88.888”；

à按M保存，隨后變送器的參數將恢復至出廠狀態。

 

其他操作可參見菜單結構。

 

若在菜單或參數設置狀態下當無按鍵操作15秒左右，變送器自動退出參數組態并返回到測量狀態。

 

 

四、法蘭變送器安裝使用說明

4.1 概述

電容式法蘭差壓/壓力變送器是以法蘭形式和被測部位聯接的變送器，它運用于以下幾種情況：

① 需要將高溫介質與變送器隔離；

② 被測介質對變送器敏感元件有腐蝕性；

③ 被測介質是懸浮液體或具有高粘度；

④ 被測介質由于環境溫度變化或流程溫度變化而易固化或結晶；

⑤ 更換被測介質需用要嚴格凈化測量頭；

⑥ 測量頭必須保持衛生。電容式法蘭差壓、壓力變送器主要用來連續精確地測量液體、氣體、蒸氣的差壓壓力以及液體的液位、分界面、密度等參數。與節流裝置配合可連續測量氣體、液體和蒸氣的流量，并將被測信號轉換成4～20mA DC二線制信號輸出，作為指示、記錄和調節器的輸入信號與其他單元儀表或工業控制計算機配合，組成自動檢測、記錄、控制等工業自動化系統。

4.2.1 安裝位置：

法蘭液位變送器是以法蘭直接安裝在箱體或罐壁上。當傳壓膜片處于垂直位置時可能產生的零點變化最大為28mm H₂O。膜片處于水平位置時零點變化小于100mmH₂O（對于插入式法蘭要附加一個插入長度變化量），但對量程無影響此誤差可校正消除。

4.2.1.1  遠傳法蘭安裝位置

遠傳法蘭變送器安裝時，壓力變送器與法蘭的高度差及差壓變送器兩法蘭之間高度差有一定限制，數據見下表：

當壓力變送器與法蘭或差壓變送器兩法蘭不在同一高度時，由于遠傳毛細管中的液柱作用，零點會發生變化，故安裝后應重新調零。

4.2.1.2  被測介質溫度變化及環境的變化會引起變送器零點的漂移，按以下方法安裝可減小影響：

1、 不要讓陽光直接照射到變送器和遠傳裝置上；

2、 隨季節變化調整零點；

3、 維持遠傳毛細管溫度恒定。

4.3 儀表的調校

法蘭式變送器的調校與一般變送器原則上是相同的，只是需要有與法蘭作密封聯接的裝置，并由此給定測試標準壓力。

 

4.3.1法蘭液位變送器

法蘭液位變送器在使用中要注意，對于一般粘性的介質用平法蘭液位變送器，對于粘性大、易沉淀和懸浮液的介質要用插入法蘭液位變送器，且安裝時測量膜片必須深入塔內壁內部，至少和塔內壁相切。若被測介質流速大，磨削能力強時，有可能將隔膜磨破，應采取相應措施后才可使用。單平、單插入法蘭液位變送器測量時的計算方法相同。

4.3.2 不帶遷移時的用法：(見下圖)

儀表安裝在最低液位的同一水平高度上。測量開口容量時，儀表負壓膜板通大氣。測量密封容器時容器上部通負壓側膜板。此時若負壓側能保持干燥，則可不裝冷凝罐，否則要安裝冷凝罐，并定期將罐中的冷凝液排走，排液時應將常開閥關閉，以免變送器承受單向壓力。

4.3.3  儀表帶負遷移的用法(見下圖)

如果安裝冷凝罐不方便，或者為了隔離腐蝕性介質進入負壓側，可使用隔離液如圖4，此種情況儀表所受差壓：

ΔP=r₁(H＋H₀)－r₂h=r₁H－(r₂h－r₁H₀)

遷移量：B=r₂h－r₁H0

量程：P=r

例：已知r₁=1.4g/cm³，r₂=0.89g/cm³

H=500mm，H₀=100mm, h=1700mm

量程：ΔP=r₁·1=1.4×500=2100(mmH₂O)

負遷量：B=r₂h－r₁H0=0.8×700－1.4×100=1220(mmH₂O)

安裝前需把量程調整到-1220～880（mmH₂O）

4.3.4 儀表帶正遷移時用法

儀表安裝位置在最低液位以下時，用法如下圖所示。

差壓：ΔP=（H₀＋H）r

正遷移量：A=H₀r

例：被測介質比重r=1.1g/cm³，H=910mm，H₀=820mm

量程：P=H·r=910×1.1=1001≈1000mmH₂O

正遷移量：A=H₀r=820×1.1=902≈900mmH₂O

安裝前必須把量程調整到900～1900mmH₂O