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中偉智能型電動浮筒液位變送器的使用說明書

更新時間:2015/5/9      瀏覽次數(shù):1142

一、儀表概述: 
智能型電動浮筒液位變送器采用*稱重傳感技術(shù),其傳感器和主要元器件選用進口器件,變送器采用微處理技術(shù),輸出4~20mA模擬信號和疊加在此信號上符合HART通訊協(xié)議的數(shù)字信號。因此,智能變送器具有對輸出特性進行線化處理,監(jiān)測、遠程組態(tài)及遠程診斷、調(diào)整等功能。智能變送器應(yīng)配有手操編程器、全中文的便攜式PC-HART通訊器等,可與所有符合HART協(xié)議的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)使用,實現(xiàn)數(shù)字雙向通訊與工藝過程檢測和控制。智能型變送器可廣泛用于石油、化工、煉化、制藥等工業(yè)中各種容器內(nèi)液體液位、分層界面或比重的連續(xù)測量。
二、結(jié)構(gòu)與測量原理: 
智能型電動浮筒液位變送器與由浮筒測量容室(頂裝 式無)、浮筒、扭力管系統(tǒng)及電子測量系統(tǒng)等組成。
浮筒浸沒在測量容室內(nèi)的液體中,與扭力管系統(tǒng)剛性連接,扭力管系統(tǒng)承受的力是浮筒自重減去浮筒所受的浮力的凈值,在這種合力作用下的扭力管扭轉(zhuǎn)一定角度。浮筒容室內(nèi)液體的位置、密度或界位高低的變化引起浸沒在液體中的浮筒受到的浮力變化,從而使扭管轉(zhuǎn)角也隨之變化。該變化被傳遞到與扭力管剛性連接的傳感器上,使傳感器輸出電壓發(fā)生變化,繼而被電子部件放大并轉(zhuǎn)換為 4~20mA 電流輸出。
變送器采用微控制器與相關(guān)的電子線路測量過程變量,提供電流輸出,驅(qū)動 LCD 顯示及提供 HART 通信能力。變送器內(nèi)的電子部件不僅可以對環(huán)境溫度補償和線性化處理能力,同時對由于過程溫度變化而引起的液體密度變化進行相應(yīng)補償。 
三、適用范圍: 
智能型電動浮筒液位變送器具有測量精度高、性能可靠長期穩(wěn)定性好、使用方便,廣泛適用于電力、石油、化工、冶金、環(huán)保、建筑、食品等行業(yè)的生產(chǎn)過程中的液位、界位測量與控制。 
四、主要性能: 
1、讀取過程變量 如原始變量值、mA值、百分比范圍等; 
2、零點、量程設(shè)置 用手操器調(diào)整或用變送器零點、滿度電位器調(diào)整; 
3、讀取診斷信息 診斷信息有:參數(shù)設(shè)置太高、太低;超過測量范圍;4~20mA超出范圍等; 
4、HART通訊指令 利用手操器或其它設(shè)備與智能變送器進行通訊,在顯示屏上可讀取PV值、電流值、百分數(shù)等信息。能實現(xiàn)使用范圍內(nèi)所有的HART指令。  
五、技術(shù)指標: 
測量范圍:200~4000mm(更大量程可定做); 
精度:液位測量±0.5%FS,界位測量±0.5%FS; 
重 復(fù) 性:≤±0.25%FS; 
死區(qū):≤±0.2%FS; 
電源:12~30VDC; 
輸出信號:模擬量:4~20mADC; 
數(shù)字量:HART 1200 波特移頻鍵控(FSK); 
液晶顯示:模擬量 mA 或液位、界位及百分數(shù)范圍; 
負載電阻:650Ω(24VDC 供電時); 
密度范圍:50<ρ<2000 kg/m3;
zui小密度差:0.05 g/cm3; 
工作壓力:2.5~32.0MPa; 
介質(zhì)溫度:-196~+420℃; 
環(huán)境溫度:-40~+70℃; 
工作條件的影響: 
供電影響:當電壓在規(guī)定的電壓zui小值與zui大值之間變化時,輸出變化≤±0.2%FS; 
溫度影響:≤0.1%/10℃; 
報警電流:當液位低于變送器量程下限 10%或高于變送器量程上限 10%時,變送器輸出故障; 
報警電流為 3.8mA 或 22.8mA; 
防護等級:IP65(NEMA 4X); 
防爆等級:本安型:ExiaIICT1-T6; 
隔爆型:ExdIICT1~T6 
電氣接口:2 個 1/2NPT 內(nèi)螺紋; 
電纜直徑:8~12mm; 
過程連接: 
內(nèi)浮筒式:采用 DIN 或 ANSI 法蘭標準,法蘭通徑 DN80 或 3"以上,更小法蘭尺寸請訂貨時咨詢; 
外浮筒式:HG20592~20635-97 DN20 以上法蘭,其他法蘭標準(如 GB、JB/T、HGJ、ANSI、DIN 等)請用戶在訂貨時注明; 
熱夾套:DN15 PN1.0RF,其它規(guī)格請訂貨時注明; 
放大器分體安裝式安裝附件:安裝支架組件 
電纜長度:3m / 10m。 
材質(zhì): 
浮筒:304;316; 
夾持體:碳鋼;304;316;哈氏C合金; 
夾持體熱夾套:304; 
外浮筒:碳鋼;304;316; 
扭矩管:316L;哈氏 C 合金或 Inconel 600; 
接線盒:鋁合金; 
對于適應(yīng)酸性氣體材質(zhì)的選用,按 NACE 標準 MR-0175:夾持體:316L;扭矩管:哈氏C合金。 
六、變送器調(diào)試說明: 
1、變送器出廠前已按訂貨要求進行了逐臺調(diào)試,但經(jīng)長途運輸顛簸或長期庫存后,安裝使用前或設(shè)備大修時,需要對變送器的主要性能進行檢查。 
2、標牌上“介質(zhì)密度(差)"欄內(nèi)注明的范圍,是指該臺變送器可測密度在此范圍內(nèi)的任何液體。 
3、標牌上“出廠調(diào)試密度(差)"欄內(nèi)所標注的數(shù)據(jù),是指用戶提供的數(shù)據(jù),并按此密度(差)調(diào)試出廠。在實際使用中,如果被測介質(zhì)密度(差)有所改變,則應(yīng)按實際密度(差)進行重新調(diào)試。 
調(diào)試所需設(shè)備: 
1、可調(diào)電源:0~30V.DC; 
2、毫安表:0~30mA.DC,±0.2%; 
3、負載電阻:250Ω,1只; 
4、二等標準砝碼:1kg,1套; 
5、刻度尺:1只; 
七、調(diào)試方法分掛重法和水標法兩種: 
掛重法: 
液位調(diào)試: 
1、 浮力計算: 
l 浮筒浮力:F1=π/4·D·H·ρ 
l 浮筒重G與浮力之差:F2=G-F1 
式中:D-浮筒外徑(cm); 
H-浮筒長度(變送器量程)(cm) 
ρ-介質(zhì)密度(g/cm3) 
2、將變送器水平固定在校驗架上。 
1)零點調(diào)試(4mA) 
在托盤上放入同浮筒重G等重的砝碼(含托盤重),調(diào)整零位電位器,使輸出為4mA. 
2) 滿度調(diào)試(20mA) 
在托盤上放入同F(xiàn)2等值的砝碼(含托盤重),調(diào)整量程電位器,使輸出為20mA. 
按(1)、(2)兩步,反復(fù)調(diào)整幾次,直至滿意為止。 
3界面調(diào)試: 
根據(jù)兩種介質(zhì)密度,分別計算出輕重密度下的浮力FQ和Fz 
FQ=π/4·D2·H·ρQ 
FZ=π/4·D·H·ρz 
式中:D-浮筒外徑(cm) H-浮筒長(量程)(cm) 
ρQ-輕介質(zhì)密度(g/cm) ρz-重介質(zhì)密度(g/cm) 
4、根據(jù)FQ和FZ計算出調(diào)零掛重砝碼重量fo和滿量程掛重砝碼重量fm。 
fo=G-FQ 
fm=G-FZ 
式中:G-浮筒重量(標牌上標出) 
1)零點調(diào)試(4mA) 
l 在托盤上放入同fo等值的砝碼(含托盤重),調(diào)零點電位器,傳輸出為4mA 
l 若輕介質(zhì)密度ρQ高于訂貨時提供的密度0.1g/cm3以上時,則有可能會出現(xiàn)調(diào)不出4mA的現(xiàn)象。此時,將零點電位器按原來調(diào)整方向的相反方向旋轉(zhuǎn)10圈左右,使電位器基本處于中間位置,再調(diào)整密度電位器,使輸出為4mA左右。然后調(diào)整零位電位器,使輸出為4mA準確值。 
2)滿度調(diào)試 
在托盤上放入fm等值的砝碼,調(diào)量程電位器,使輸出為20mA. 
水校法: 
1. 液位調(diào)試 
介質(zhì)密度≤1g/cm3(水)時:根據(jù)被測介質(zhì)密度和量程,計算滿量程所對應(yīng)的水位高度h(mm):h=H·ρ 
式中,H-浮筒長度(量程)mm: 
ρ-被測介質(zhì)密度,g/cm3 
2、零點調(diào)試: 
排凈浮筒室內(nèi)的清水,調(diào)整零位電位器,使輸出為4mA. 
3、滿度調(diào)試: 
打開進水閥,向浮筒室內(nèi)注入清水,使水位升高等于h,立即關(guān)閉水閥,調(diào)整量程電位器,使輸出為20mA. 
按(1)、(2)兩步,反復(fù)調(diào)整幾次,直至滿意為止。 
4、介質(zhì)密度>1g/cm3(水)時: 
當被測介質(zhì)密度大于水的密度時,則取量程內(nèi)的任意一點做為滿度(上限)調(diào)試點。調(diào)試前,應(yīng)先計算出該點所對應(yīng)的水位高度和該點在量程內(nèi)所對應(yīng)的電流值。 
例如:量程為1500mm,被測介質(zhì)密度為1.1g/cm3,取1300mm處為滿度(上限)調(diào)試點,則: 
對應(yīng)水位高度應(yīng)為:h=1300×1.1=1430(mm) 
該點對應(yīng)的電流應(yīng)為:Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87(mA) 
計算結(jié)束后,調(diào)試方法如下: 
1、零點調(diào)試 
排凈浮筒室內(nèi)的清水,調(diào)整零位電位器,傳輸出為4mA。: 
2、滿度調(diào)試 
滿度調(diào)試則在水位為1430mm處調(diào)量程電位器,使輸出為17.87mA,反復(fù)幾次,直至滿意為止。 
3、界面調(diào)試 
兩種介質(zhì)密度均≤1g/cm3(水)時 
l 根據(jù)兩種不同的介質(zhì)密度,分別計算出零點對應(yīng)的水位高度h0(mm)和滿度時所對應(yīng)的水位高度h(mm) 
h0=H?ρQ 
hm=H?ρz 
式中,H-量程(浮筒長mm) 
ρQ-輕介質(zhì)密度(g/cm) 
ρz-重介質(zhì)密度(g/cm) 
l 計算出h0和hm后,以浮筒底面高度的刻度線為基準,分別畫出h0和hm在刻度標尺上的標記 
4、零點調(diào)試: 
l 向浮筒室內(nèi)注入清水,使水位高度等于h0,關(guān)閉進水閥,調(diào)整零位電位器,使輸出為4mA 
l 若輕介質(zhì)的密度ρQ高于訂貨時所提供的密度0.1g/cm以上時,則有可能會出現(xiàn)調(diào)不出4mA的現(xiàn)象。此時,將零位電位器按原來調(diào)整方向的相反方向旋轉(zhuǎn)10圈左右,使電位器基本處于中間位置,再調(diào)整密度電位器,使輸出為4mA左右,然后,再調(diào)整零位電位器,使輸出為4mA準確值2)滿度調(diào)試 
向浮筒室內(nèi)注入清水,使水位高度等于hm,關(guān)閉進水閥,調(diào)量程電位器,使輸出為20mA。 
按上述(1)、(2)兩步,反復(fù)調(diào)整幾次,直至滿意為止。 
重介質(zhì)密度>1g/cm3(水)時 
滿度的調(diào)整,可取高于零點調(diào)試水位h0的任意一點做為滿量程調(diào)試點,具體方法可參照水校法液位調(diào)試中“介質(zhì)密度>1g/cm3(水)"的調(diào)試方法。 
5、測比重的調(diào)試方法: 
調(diào)試方法與測量界面基本相同,只是計算浮力差時,按同一介質(zhì)比重在zui大和zui小兩點來計算。 
6、線性度的調(diào)試方法: 
變送器在出廠前線性度已調(diào)好,用戶一般不需檢查,只需根據(jù)工藝參數(shù)調(diào)好零點和滿度(上、下限)即可。如用戶要檢查線性度,可按下面公式計算配重,檢查量程內(nèi)任意一點的線性度。 
1)測量液位時 
任意位置(x%)砝碼重=G-π/4D·x%·H·ρ 
2) 測量界面時 任意位置(x%)砝碼重=G-π/4D·H(x%·Δρ+ρQ) 
3)測量比重時 
計算公式與測液位公式基本相同,只是按不同比重值計算配重。 
各式中:G-浮筒重(g) 
H-浮筒長度(cm) 
ρ-介質(zhì)密度(g/cm) 
Δρ-兩種介質(zhì)密度差,Δρ=ρz-ρQ 
ρz-重介質(zhì)密度(g/cm) 
ρQ-輕介質(zhì)密度(g/cm) 
x%-量程(浮筒長度)的百分數(shù) 
八、測界面時零點遷移問題: 
測界面時,浮筒上端各部件均浸在輕介質(zhì)中,因此,會產(chǎn)生一定的浮力,此浮力是一個常數(shù),由它產(chǎn)生的附加電流也是一個學(xué)數(shù),它對調(diào)好的量程無任何影響,只是導(dǎo)致零點略高于已調(diào)好的零點值(4mA),這個附加電流值很小,若測量精度要求不高,就無須進行零點遷移,若測量精度要求較高,需將此附加電流遷移掉。 
下面介紹二種遷移方法,供參考: 
1、將浮筒室內(nèi)全部充滿輕介質(zhì)(注意:一定使浮筒上端部件全部浸在輕介質(zhì)中),調(diào)整零點電位器,使電流輸出4mA即可。 
2、在可觀察到的任一界面上,調(diào)整零位電位器,使輸出電流與該點界面對應(yīng)的電流值即可。上述二種調(diào)試方法,用戶可根據(jù)實際情況選用,也可采用其它方法。但請注意,無論采用什么方法進行遷移,只能調(diào)整零位電位器。
九、使用注意事項: 
1、高溫介質(zhì)安裝注意: 
對某些高溫介質(zhì)應(yīng)用,必須注意限制環(huán)境溫度在允許范圍內(nèi)。如果用于高熱容量的濃縮介質(zhì)(如約 300℃飽和蒸汽),或夾持體帶有用熱油(約 300℃)加熱的熱夾套,直接作用在傳感器外殼和電子部件上的環(huán)境溫度不能超過 50℃。例如使用的工況場合允許的zui大極限溫度(傳感器外殼溫度 80℃,電子部件 65℃,LCD指示器 60℃)超過時,所有輻射熱量的部件(夾持體、外筒、容器等)都必須進行隔熱,以確保沒有熱輻射傳遞到傳感器和放大器上。 
2、變送器安裝的位置應(yīng)避免陽光直射傳感器和電子部件外殼。 
3、夾持體加裝熱夾套時,夾套內(nèi)原設(shè)計的zui大工作壓力為 2.5MPa。(特殊情況時訂貨說明) 
4、儀表的內(nèi)外接地應(yīng)可靠牢固,防爆型產(chǎn)品的安裝應(yīng)嚴格按照《中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規(guī)程》試行的有關(guān)規(guī)定進行。本安系統(tǒng)的敷設(shè)電纜,應(yīng)遠離干擾源,以免影響儀表正常運行及防爆性能。當應(yīng)用于 0 區(qū)時,必須使用防火花滲透的緊固件。 

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