靜壓式防腐液位計(jì)（以下簡稱變送器）采用先進(jìn)的集成電路和表面安裝工藝，在模擬式變送器的基礎(chǔ)上增加了通信、查詢、測試、組態(tài)等功能，它可提高標(biāo)定精度，改善環(huán)境溫度補(bǔ)償效果，大大提高變送器的質(zhì)量。

1.變送器應(yīng)用了數(shù)字技術(shù)及頻率相移鍵控（FSK）技術(shù)，提高了整機(jī)性能及可靠性，方便了現(xiàn)場和控制室之間的聯(lián)系。

2.變送器除具有遠(yuǎn)程通訊能力外，它還具有本機(jī)調(diào)量程，調(diào)零點(diǎn)按鈕，便于現(xiàn)場安裝后的就地調(diào)整。

3.變送器電子部件采用先進(jìn)的集成電路和表面安裝工藝，具有通信、查詢、測試、組態(tài)等功能。

1.工作原圖

圖1-1是變送器的基本工作原理，下面將敘述其工作原理和各部件的功能。

1.1“δ”室傳感器（敏感元件）

變送器的核心是一個(gè)電容式壓力傳感器，稱為“δ”室（見圖1-2）。傳感器是一個(gè)完全密封的組件，過程壓力通過隔離膜片和灌充液硅油傳到感壓膜片引起位移。傳感膜片和兩電容*板之間的電容差由電子部件轉(zhuǎn)換成4～20mA DC的二線制輸出的電信號。

1.2線路板模塊

變送器的線路板模塊是一塊采用專用集成電路（ASICS）和表面封裝技術(shù)的線路板。線路板接收來自傳感器的信號并進(jìn)行修正和線性化。線路板模塊的輸出部分將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬輸出信號，并可與HART手操器和上位機(jī)軟件進(jìn)行通信。

1.2.1 A/D轉(zhuǎn)換

A/D轉(zhuǎn)換電路采用16位低功耗集成電路，將解調(diào)器輸出的模擬量電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，提供給微處理器作為輸入信號。

1.2.2微處理器

變送器的微處理器控制A/D和D/A的轉(zhuǎn)換工作，也能完成自診斷及實(shí)現(xiàn)數(shù)字通訊。工作時(shí)，一個(gè)數(shù)字壓力值被微處理器所處理，并作為數(shù)字存儲，以確保精密的修正和工程單位的轉(zhuǎn)換。此外，微處理器也能完成傳感器的線性化、量程比、阻尼時(shí)間以及其它功能設(shè)定。

1.2.3 EEPROM存儲器

EEPROM存儲所有的組態(tài)，特性化及數(shù)字微調(diào)的參數(shù)，存儲器為非易失性的，因此即使斷電，所存儲的數(shù)據(jù)仍能完好保持，以**實(shí)現(xiàn)智能通訊。

1.2.4 D/A轉(zhuǎn)換

D/A轉(zhuǎn)換將微處理器送來的經(jīng)過校正的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為4～20mA模擬信號并輸出給回路。

1.2.5數(shù)字通訊

通過一臺通訊器，對變送器進(jìn)行測試和組態(tài)?；蛘咄ㄟ^任意支持HART通訊協(xié)議的上位系統(tǒng)主機(jī)完成通訊。HART協(xié)議使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的BELL202頻率相移鍵控（FSK）技術(shù)，以1200Hz或2200Hz的數(shù)字信號疊加在4～20mA的信號上實(shí)現(xiàn)通訊，通訊時(shí)，頻率信號對4～20mA的過程不產(chǎn)生任何干擾。

用戶拿到的變送器已經(jīng)根據(jù)用戶訂貨的要求進(jìn)行標(biāo)定設(shè)置。用戶可對變送器進(jìn)行組態(tài)和測試。

1.效驗(yàn)

1.1.1效驗(yàn)變送器時(shí)需配備的儀器儀表、設(shè)備可參見下表：

1.1.2供電電源：標(biāo)準(zhǔn)型為12V～45V DC，常用供電電源為24V DC，防爆型的為24V DC。

變送器的負(fù)載特性：負(fù)載特性見圖1，它與供電電源有相應(yīng)關(guān)系。當(dāng)供電電源為24V時(shí)，負(fù)載電阻為0～600Ω，當(dāng)供電電源為21.6V時(shí)，負(fù)載電阻允許0～480Ω范圍內(nèi)（例如：配電器的內(nèi)阻為250Ω，安全柵內(nèi)阻*大為160Ω）。

1.2使用

1.2.1使用前的準(zhǔn)備工作

（1）差壓變送器在測量非腐蝕性氣體時(shí)，不需充灌任何液體，但在測量液體、蒸汽及應(yīng)用隔離容器測量腐蝕性介質(zhì)時(shí)，連接管路及變送器本體必須仔細(xì)地充液。在測量非腐蝕性液體時(shí)，用被測液體充灌，在測量非腐蝕性蒸汽時(shí)，用蒸汽的冷凝水充灌。所選擇的保護(hù)液體，不應(yīng)與被測液體起反應(yīng)及混合，也不應(yīng)與膜片材料及變送器的其他零件起反應(yīng)。

充灌液體步驟如下：用一根橡皮管套在接變送器底部的管接頭上，橡皮管的另一端接一不小于1升容積的容器，其中裝滿充灌用的液體。準(zhǔn)備就緒后，關(guān)閉平衡閥，打開正、負(fù)腔封閉閥，擰松上述管接頭1～2圈，舉起盛有液體的容器，高于變送器，液體流入變送器工作腔，直至液體經(jīng)變送器上方的封閉閥流出，且不含氣泡，方可旋緊管接頭，再用同樣的方法充灌另一工作腔，兩腔均充灌好后，打開平衡閥，繼續(xù)加液，排出平衡閥附近的空氣。

至于導(dǎo)壓管路的充灌，應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)程進(jìn)行。

遠(yuǎn)傳差壓變送器不需充灌液體。

（2）變送器在安裝之前，應(yīng)按上述原則選擇安裝的地方。導(dǎo)壓管路應(yīng)該吹洗干凈后，方可與變送器連接。

1.2.2投入工作的步驟

（1）在測量非腐蝕性氣體及液體流量時(shí)，先打開位于節(jié)流裝置處的兩封閉閥，再打開平衡閥，然后緩慢地打開變送器正壓腔上的封閉閥和負(fù)壓腔上的封閉閥，隨后關(guān)閉平衡閥，即可進(jìn)行工作。

（2）在應(yīng)用冷凝容器或隔離容器測量蒸汽或腐蝕性介質(zhì)時(shí)，先打開位于節(jié)流裝置處的兩封閉閥，關(guān)閉平衡閥，而后緩慢地打開變送器正壓腔上的封閉閥和負(fù)壓腔上的封閉閥，即可進(jìn)行工作。

1.2.3使用中應(yīng)注意的問題

（1）只有嚴(yán)格遵守本說明書規(guī)定的基本參數(shù)（如量程、壓力、溫度、導(dǎo)壓管直徑等），變送器才能保證準(zhǔn)確使用。

（2）導(dǎo)壓管路充灌液體時(shí)，難免管路中仍留有氣泡，因此常會(huì)引起變送器在開始工作的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，指示不準(zhǔn)。建議變送器投入工作后，在一定的時(shí)間敲擊導(dǎo)壓管路幾次；并在接通變送器的*二天再讓記錄儀表開始工作。

（3）在正常的情況下，不希望儀表在刻度的30%以下工作，否則節(jié)流裝置必須重新計(jì)算并更換（指測量流量時(shí)）。

（4）變送器投入工作后，以及在使用過程中，必須定期檢查并調(diào)整零位，在檢查零位時(shí)，關(guān)閉封閉閥與打開平衡閥的次序與上述相反。

（5）變送器在使用過程中應(yīng)定期檢查它的精確性。檢查時(shí)由變送中放出充灌的液體，負(fù)壓腔與大氣相連，檢查壓力通入正壓腔，記下顯示儀表的指示值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較。

（6）變送器在運(yùn)行時(shí)或暫時(shí)不運(yùn)行時(shí)，都應(yīng)防止與變送器接觸的被測液體（或隔離液）結(jié)冰。冰凍使變送器不能正常工作，甚至嚴(yán)重?fù)p壞變送器的測量部件，因此事先應(yīng)采取保溫防凍等措施。

（7）變送器是一個(gè)對地耦合的電容，不應(yīng)用高電壓兆歐表測量絕緣電阻，智能用100V的兆歐表。

（8）安裝使用遠(yuǎn)傳差壓變送器時(shí)另需特別注意的是：

（a）變送器傳壓系統(tǒng)中的螺栓或螺釘（外接法蘭用螺栓除外）在使用中絕對不準(zhǔn)擰松，否則可能導(dǎo)致傳壓系統(tǒng)中的硅油泄漏，使變送器失效；

（b）檢查或更換變送器時(shí)切勿用硬物碰鉗觸壓力測量頭上的隔離膜片，以免損傷或變形，且不宜用酸性或含有氯離子的溶液清洗膜片。

1.功能參數(shù)

使用介質(zhì)：液體、氣體和蒸汽。

測量范圍：見表6-1中的“量程范圍”。

輸出信號：二線制4～20mA直流信號上疊加HART數(shù)字信號，由用戶自由選擇線性輸出或開方輸出。（開方輸出曲線詳見圖3-1）

供電電源：供電電源為12～45VDC，一般工作電源為24VDC。

負(fù)載：電路板的*大負(fù)載電阻RL為：RL=（Vs-12V）/0.023A，式中RL：*大負(fù)載電阻Ω，通訊時(shí)RL*大為600Ω；Vs：供電電源電壓V。

輸出指示器：

液晶顯示器：31/2位，字高13mm，輸出按百分?jǐn)?shù)顯示。

量程和零位：變送器可以通過就地按鈕調(diào)整或通過采用HART通訊器進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)整。

正負(fù)遷移：

·差壓變送器：*大正遷移量為測量范圍上限值（URL以下同）與測量量程只差；*大負(fù)遷移量為URL。

·壓力變送器：*大正遷移值為URL與測量量程之差。

·絕對壓力變送器：*大正遷移量為URL與測量量程之差；無負(fù)遷移。

故障報(bào)警：自診斷程序檢測出故障，模擬輸出高于22mA或低于3.9mA報(bào)警，報(bào)警高低標(biāo)志可通過電子部件開關(guān)進(jìn)行選擇。

變送器狀態(tài)寫保護(hù)：撥動(dòng)電子部件上開關(guān)可以防止變送器組態(tài)的改變。

溫度范圍：電子線路：-40～+85℃  敏感元件（充硅油）：-40～+104℃  （充惰性油）：-184～+71℃

儲藏溫度：-40～+55℃

啟動(dòng)時(shí)間：*大阻尼時(shí)＜2s

容積吸取量：＜0.16cm3

阻尼：電氣阻尼為0～16s，可按0.1s間隔調(diào)整，敏感元件（充硅油）固有時(shí)間0.2s，量程代號3阻尼時(shí)間為0.4s。

2.技術(shù)參數(shù)

（在無遷移、參與條件、充硅油和隔離膜片為316L不銹鋼情況下）

精確度：對變送器量程代號4～8量程比40:1時(shí)為±0.2%，其它變送器和量程范圍均為±0.25%。

穩(wěn)定性：十二個(gè)月內(nèi)不超過變送器精度。

溫度影響：（對于量程代號4～9、0）；總誤差＜±0.3*大量程限值，每變化10℃；其他變送器和其他量程，以上誤差值將增加一倍。

靜壓影響：

DP類：對于14MPa，±0.25*大量程限值或±0.5%（量程代號為3），在管道壓力下通過調(diào)零給予校正。

HP類：±0.2%*大量程限值，對于32MPa，在管道壓力下通過調(diào)零給予校正。

振動(dòng)影響：0.1%*大量程限值，10～55Hz，S=0.15mm，在任何方向上。

電源影響：小于0.005%輸出量程/V。

安裝位置影響：當(dāng)工作膜片不是垂直時(shí)，可能產(chǎn)生不大于0.2KPa的零位系統(tǒng)誤差，但此誤差可通過調(diào)整零位來消除，對量程無影響。

結(jié)構(gòu)材料：壓力容室、接頭、泄放閥、隔離膜片等與介質(zhì)接觸的零件材料見各種型號的“訂貨型號規(guī)格”表。

·螺栓為不銹鋼

·電氣外殼為低銅鋁合金

·電氣外殼表面涂層為環(huán)氧噴塑

導(dǎo)壓連接：在壓力容室上連接螺孔為1/4-18NPT，引壓接頭上的連接螺孔為1/2-14NPT，其中心距可通過改變連接塊予以改變（51、54、57mm）。

電氣連接：變送器殼體有2個(gè)M20×1.5螺孔，用以連接電纜管，殼體內(nèi)有連接端和測量墊片，用以測試。如與通訊器相連時(shí)，則必須固定在測量墊片上。

重量：約3.5kg（不包括附件，帶法蘭變送器除外）。

防爆：1.隔爆型Exd Ⅱ CT4；2.本質(zhì)安全型Exia Ⅱ CT6；

1.概述

變送器可以用來測量流量、液位和應(yīng)用于其它要求精確測量差壓、壓力的場合。

變送器和導(dǎo)壓管安裝的正確與否，直接影響其對壓力測量的精度程度。因此，掌握變送器和導(dǎo)壓管的正確安裝是非常重要的。

由于工藝流程的需要，以及有時(shí)為了節(jié)約導(dǎo)壓管材料等經(jīng)濟(jì)的原因，變送器經(jīng)常安裝在工作條件較為惡劣的現(xiàn)場，為了盡可能減少變送器工作條件的惡劣程度，變送器應(yīng)盡量安裝在溫度梯度和溫度變化較小，無沖擊和振動(dòng)的地方。

注意：被測介質(zhì)不容許結(jié)冰，否則將損傷傳感元件隔離膜片，導(dǎo)致變送器損壞。

2.變送器安裝形式

圖4-1為變送器安裝形式圖（用戶可選）

3.變送器外形尺寸

圖4-2和4-3為變送器外形尺寸圖

4.導(dǎo)壓管

下列資料對變送器的正確安裝是非常重要的。安裝位置、蒸汽測量和減少誤差的方法等要求如下：

4.1安裝位置

變送器在工藝管道上的正確的安裝位置，與被測介有關(guān)。為了獲得*佳的安裝，應(yīng)注意考慮下面的情況：

1.防止變送器與腐蝕性或過熱的被測介質(zhì)相接觸。

2.要防止渣滓在導(dǎo)壓管內(nèi)沉積。

3.導(dǎo)壓管要盡可能短一些。

4.兩邊導(dǎo)壓管內(nèi)的液柱壓頭應(yīng)保持平衡。

5.導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度梯度和溫度波動(dòng)小的地方。

測量液體流量時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道的側(cè)面，以避免渣滓的沉淀。同時(shí)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(nèi)。

測量氣體流量時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道的頂端和側(cè)面。并且變送器應(yīng)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。

使用壓力容室裝有泄放閥的變送器，取壓口要開在流程管道的側(cè)面。被測介質(zhì)為液體時(shí)，變送器的泄放閥應(yīng)裝在上面，以便排出滲在被測介質(zhì)中的氣體。被測介質(zhì)為氣體時(shí)，變送器的泄放閥應(yīng)裝在下面，以便排放積聚的液體（見圖4-4）。壓力容室轉(zhuǎn)動(dòng)180°，就可使泄放閥位置從上面變到下面。

4.2蒸汽的測量

測量蒸汽流量時(shí)，取壓口開在流程管道的側(cè)面，并且變送器安裝在取壓口的下面，以便冷凝液能充滿在導(dǎo)壓管里。

應(yīng)當(dāng)注意，在測量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí)，其溫度不應(yīng)超過變送器的使用*限溫度。

被測介質(zhì)為蒸汽時(shí)，導(dǎo)壓管中要充滿水，以防止蒸汽直接和變送器接觸，因?yàn)樽兯推鞴ぷ鲿r(shí)，其容積變化量是微不足道的，所以不需要安裝冷凝罐。

4.3減少誤差

導(dǎo)壓管使變送器和流程工藝管道連在一起，并把工藝管道上取壓口處的壓力傳輸?shù)阶兯推?。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(shí)）；

3）液體管路中有氣體（引起壓力誤差）；

4）氣體管路中存積液體（引起壓力誤差）；

5）兩邊導(dǎo)壓管之間因溫差引起的密度不同（引起壓力誤差）；

減少誤差的方法如下：

1）導(dǎo)壓管應(yīng)盡可能短些；

2）當(dāng)測量液體或蒸汽時(shí)，導(dǎo)壓管應(yīng)向上連到流程工藝管道，其斜面應(yīng)不小于1/12；

3）對于氣體測量時(shí)，導(dǎo)壓管應(yīng)向下連接到流程工藝管道，其斜度應(yīng)不小于1/12；

4）液體導(dǎo)壓管道的布設(shè)要避免中間出現(xiàn)高點(diǎn)，氣體導(dǎo)壓管的布設(shè)要避免中間出現(xiàn)低點(diǎn)；

5）兩導(dǎo)壓管應(yīng)保持相同的溫度；

6）為避免摩擦影響，導(dǎo)壓管的口徑應(yīng)足夠大；

7）充滿液體的導(dǎo)壓管中應(yīng)無氣體存在；

8）當(dāng)使用隔離液時(shí)，兩邊導(dǎo)壓管的液體要相同；

9）采用潔凈劑時(shí)，潔凈劑連接處應(yīng)靠近工藝管道取壓口，潔凈劑所經(jīng)過的道路，其長度和口徑應(yīng)相同，應(yīng)避免潔凈劑通過變送器。

5.安裝

變送器可以直接安裝在測量點(diǎn)處，可以安裝在墻上，或者使用安裝板（變送器附件）夾拼在2”（約φ50mm）的管道上。

變送器壓力容室上的導(dǎo)壓連接孔為1/4-18NPT螺紋孔，根據(jù)需要選購引壓接頭1/2-14NPT錐管螺紋連接的過渡接頭或M20×1.5外螺紋接頭。變送器可以輕而易舉地從過程管道上拆下，方法是擰下固緊接頭的兩個(gè)螺栓。轉(zhuǎn)動(dòng)連接塊，可以改變兩個(gè)連接孔的中心距。中心距有三種尺寸：51mm，54mm和57mm。變送器可以直接安裝在孔板環(huán)室、法蘭上或通過安裝支架直接裝在過程管道上。

為了確保接頭的密封，在固緊時(shí)應(yīng)按下面步驟操作，兩只緊固螺栓應(yīng)交替用扳手均勻擰緊，其*后擰緊力距大約為40N·m（29bf.ft），切勿一次擰緊某一只螺釘。有時(shí)為了安裝上的方便，變送器本體上的壓力容室可轉(zhuǎn)動(dòng)。只要壓力容室處于垂直面，則變送器本體的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生零位的變化。如果壓力容室水平安裝時(shí)（例如在垂直管道上測量流量時(shí)），必須消除由于導(dǎo)壓管高度不同而引起的液柱壓力的影響，即重新調(diào)零位。

6.接線

信號端子設(shè)置在電氣盒的一個(gè)獨(dú)立艙內(nèi)。在接線時(shí)，可擰下接線側(cè)的表蓋。左面的端子是信號端子，右面的端子是指示表連接圖端子（見圖4-5）。右面端子上的電流和信號端子上的電流一樣，都是4～20m A D C。電源是通過信號線接到變送器的，不需要另外的接線。

信號線可采用雙絞線。在電磁干擾較嚴(yán)重的場合，建議使用屏蔽導(dǎo)線，并妥善接地。信號線不要與其它電源線一起穿金屬管或放在同一線槽中，也不要在強(qiáng)電設(shè)備附近通過。

變送器電氣殼體上的穿線孔，應(yīng)當(dāng)密封或者塞?。ㄓ妹芊饽z），以避免電氣殼內(nèi)潮氣積聚。如果穿線孔不密封，則安裝變送器時(shí)，應(yīng)使穿線孔朝下，以便排除液體。

信號線可以浮空或在信號回路中任何一點(diǎn)接地，變送器外殼可以接地或不接地。

因?yàn)樽兯推魍ㄟ^電容耦合接地，所以檢查絕緣電阻時(shí)，不能用高于100V的兆歐表，電路檢查應(yīng)采用不大于45V的電壓。

6.1快速采樣計(jì)算機(jī)的濾波方法

電容傳感器要求用交流電流去檢測電容信號，交流電流由一個(gè)32kHz頻率的振蕩器產(chǎn)生。該電流通過傳感器中的測量電容耦合至變送器殼體。因?yàn)檫@種耦合方式，會(huì)使負(fù)載上可能出現(xiàn)一個(gè)交變干擾信號，其大小取決于所選擇的接地的方式（見圖4-6）。

在負(fù)載上出現(xiàn)的這個(gè)交流附加電壓是一種高頻噪音信號，對大多數(shù)儀表是沒有影響的，但是當(dāng)計(jì)算機(jī)采樣周期較短時(shí)，如按圖4-6d的電路接線，則計(jì)算機(jī)會(huì)檢測到一個(gè)較大的噪音信號，為了濾除這一噪音信號，必須在負(fù)載兩端接一個(gè)1uF大電容或一個(gè)32kHz頻率的LC濾波器。計(jì)算機(jī)的連接和接地方法如圖4-6a圖4-6d所示時(shí)，噪音電壓的影響不明顯，所以不需加濾波器。

7.危險(xiǎn)場所的安裝

危險(xiǎn)場所必須使用防爆型變送器，防爆型變送器是變送器的變型產(chǎn)品，工作原理及基本結(jié)構(gòu)與變送器相同。

防爆型變送器有本質(zhì)安全型和隔爆型兩種。隔爆型和本質(zhì)安全型儀表符合GB3836.1-2000《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求》的規(guī)定。

變送器隔爆型的殼體內(nèi)部能夠承受發(fā)生爆炸壓力，內(nèi)部發(fā)生爆炸并不引起外部規(guī)定的爆炸性混合物爆炸，其標(biāo)志為ds符合GB3836.2-2000《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備“d”》的規(guī)定，防爆等級為Exds Ⅱ CT4。

變送器本安型：指電路系統(tǒng)在正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的點(diǎn)火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性混合物，其標(biāo)志為ia符合GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備本質(zhì)安全型“i”》的規(guī)定，防爆等級為Exia Ⅱ CT6。變送器與裝在控制室里的關(guān)聯(lián)設(shè)備安全柵配套使用組成本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)。

隔爆結(jié)構(gòu)

所有的防爆型變送器的電氣部件和線路板都置于防爆殼體之內(nèi)（見圖4-7）。即使儀表因故障而產(chǎn)生火花內(nèi)部爆炸現(xiàn)象，由于儀表殼體具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和隔爆性能，不但不會(huì)損壞隔爆外殼，而且也不能使殼體外的爆炸性混合物爆炸。

變送器隔爆型的結(jié)構(gòu)按防爆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和試驗(yàn)，包括接線端子基體（耐弧塑料制成）、出線口采用防水引入裝置、電子殼體、蓋子、表頭、“O”形圈等。

變送器隔爆型電纜的引入采用防水引入裝置，另一側(cè)的耐壓密封螺紋用密封塞封死，變送器隔爆型在出廠之前，此隔爆殼體的耐壓密封螺紋處要經(jīng)過密封水壓試驗(yàn)，因此用戶不得自行拆卸，若拆卸重裝時(shí)需做耐壓密封試驗(yàn)。

8.液位測量

用來測量液位的差壓變送器，實(shí)際上是測量液柱的靜壓力。這個(gè)壓力由液位的高低和液體比重所決定，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(guān)。

8.1液位測量

8.1.1開口容器的液位測量

測量開口容器液位時(shí)，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(yīng)的壓力。如圖4-8所示。容器液位的壓力，連接變送器的高壓側(cè)，而低壓側(cè)通大氣。如果被測液位變化范圍的*低液位，在變送器安裝處的上方，則變送器必須進(jìn)行正遷移。

8.1.2密閉容器的液位測量

在密閉容器中，液體上面容器的壓力影響容器底部被測得壓力。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。

為了測得真正的液位，應(yīng)從測得的容器底部壓力減去容器的壓力。為此，在容器的頂部開一個(gè)取壓口，并將它接到變送器的低壓側(cè)，這樣容器中的壓力就同時(shí)作用于變送器的高低壓側(cè)。結(jié)果所得到的差壓就正比于液面高度和液體的比重的乘積了。

1）干導(dǎo)壓連接

如果液體上面的氣體不冷凝，變送器低壓側(cè)的連接管就保持干的，這種情況稱為干導(dǎo)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（見圖4-8）。

2）濕導(dǎo)壓連接

如果液體上面的氣體出現(xiàn)冷凝，變送器低壓側(cè)的導(dǎo)壓管里會(huì)漸漸地積存液體，就會(huì)引起測量的誤差。為了消除這種誤差，預(yù)先用某種液體灌充在變送器的低壓側(cè)導(dǎo)壓管中，這種情況稱為濕導(dǎo)壓連接。

3）雙法蘭連接

變送器高壓側(cè)法蘭安裝在密閉容器的下部，低壓側(cè)法蘭安裝在密閉容器的上部，法蘭對接，螺栓固定，密封圈一般為聚四氟乙烯墊片。

上述情況，使變送器的低壓側(cè)存在一個(gè)壓力，所以必須進(jìn)行負(fù)遷移（見圖4-9）。

8.1.3用吹氣法測量液位

測量開口容器的液位，也可用“吹氣法”。此時(shí)，變送器安裝在開口容器的上方（見圖4-10）。整個(gè)裝置由氣源、穩(wěn)壓閥、恒定流量計(jì)、變送器和插入容器下面的管子組成。因?yàn)橥ㄟ^管子的氣體的流速是恒定的，所以保持氣體恒定流動(dòng)的壓力（即送入變送器的壓力）就等于管口處到液面-垂直距離乘以液體的比重。

1.概述

變送器無可動(dòng)機(jī)械部件，很少需要定期維護(hù)，其調(diào)整或改變測量范圍的步驟已在前面章節(jié)中作了敘述。

本節(jié)介紹傳感器組件的測試方法，整機(jī)拆卸和重新裝配的步驟和故障排除指南。

1.1傳感器組件的測試

傳感器組件有故障，不能再現(xiàn)場修理，只有更換。如果沒有發(fā)現(xiàn)諸如隔離膜片損壞或漏油那樣的現(xiàn)象，則必須更換傳感器組件。

2.拆卸步驟

2.1拆卸傳感器本體

1）在拆卸傳感器本體之前，要先把變送器從工藝管道上拆下來

2）擰下四個(gè)螺栓，便可取下正、負(fù)壓力容室；（注意小心不要?jiǎng)潅蚺鰤母綦x膜片。）

3）清洗隔離膜片時(shí)要用軟布浸過中性清潔劑，然后用清水清洗；（注意不能用任何氯化物溶液或含酸的溶液清洗。）

4）為了安裝上的方便，接頭和正負(fù)壓力容室可以轉(zhuǎn)動(dòng)或反裝。

5）重新裝配后需要進(jìn)行溫度循環(huán)以保證其性能。重裝傳感器本體的步驟中包括這一步。

2.2電氣盒

1）擰下接線端子側(cè)的表蓋就可觸及信號端子（電源端子），它們牢牢固緊的電氣盒內(nèi)。

2）擰下電路側(cè)的表蓋，就可以觸及電子部件和顯示表頭。應(yīng)養(yǎng)成一種良好習(xí)慣，先斷開電源，再取下電路側(cè)的表蓋。

2.3傳感器組件與電氣盒的分離

1）拆下電子部件和表頭。

2）松開鎖緊螺釘。

3）小心地將傳感器引出線插針從電氣盒上的插座中拉出小心！不要損壞組件上的陰線，請要特別注意，在擰下傳感組件時(shí)，不要將組件的隔膜片碰壞。

4）傳感器是整體焊接部件，不能再分解了。

3.重裝步驟

3.1準(zhǔn)備工作

1）檢查所有的密封“O”型圈，如有必要須更換“O”型圈。在這些“O”型圈上涂一層薄薄的硅脂，以保證其良好的密封性能。

2）檢查連接螺紋。由于隔爆要求，必須保證至少有5圈完好無傷的、能充分嚙合的螺紋。

3.2電氣盒與傳感器組件的連接

1）將傳感器組件引出線插座穿入電氣盒內(nèi)。

2）在傳感器組件的連接螺紋上涂上密封劑，以保證牢固的水密封。

3）傳感器擰入電氣盒中時(shí)，要有5圈螺紋完全嚙合，注意，不要損壞或絞緊傳感器的引出線。

4）為便于安裝，應(yīng)注意傳感器組件高、低壓側(cè)的取向。

3.3電氣盒

1）檢查電路板，看它們是否清潔。

2）連接板上的插頭座必須保證清潔。

3）擰緊電子部件上兩顆緊固螺釘。

3.4流程傳感器本體

1）小心地把“O”型圈放在隔離膜片周圍

2）按所需取向放好壓力容室，并用手指擰緊四個(gè)螺栓

3）按以下步驟使壓力容室均衡地座落在傳感器殼體上

a.用手指擰緊所有螺栓

b.擰緊一個(gè)螺栓直到壓力容室落座

c.在對角的一對螺栓上施加力矩

d.在*一對螺栓上施加力矩

e.在另一對螺栓上施加力矩

f.檢查壓力容室座落在傳感器的情況，確定壓力容室沒有翹起

g.檢查四只螺栓是否牢固地?cái)Q緊到40 N·m

h.對測量代碼2、3的變送器，在校驗(yàn)這前，要實(shí)施二個(gè)溫度循環(huán)，循環(huán)溫度應(yīng)超過所要求的工作溫度范圍。

3.5現(xiàn)場指示表頭

先將液晶顯示模塊用螺釘連接正負(fù)*旋緊固定，此時(shí)液晶屏幕上有數(shù)字輸出表示連接正常，用戶可以根據(jù)需要用短路線和調(diào)整螺釘來設(shè)置小同型式的輸出。

3.6零部件的互換

有些機(jī)械零件，如壓力容室、接頭、電氣盒室、表蓋和安裝架，各儀表之間無論量程、校驗(yàn)、輸出信號如何，都可通用互換。

4.故障檢修

在變送器故障情況下，下述步驟可幫助找出問題原因。同時(shí)可幫助決定是否需要拆下來修理。這些資料幫助診斷和修理三大基本故障癥狀，對每種癥狀，先處理*容易檢查的條件，如無法修理請同本廠服務(wù)中心聯(lián)系。

4.1輸出過大

可能的原因和解決的方法：

1）一次元件（如孔板等）檢查一次元件的范圍

2）導(dǎo)壓管

a.檢查導(dǎo)壓管是否泄漏或堵塞

b.檢查截止閥是否全開

c.檢查氣體導(dǎo)壓管內(nèi)是否存有液體，液體導(dǎo)壓管是否有氣體

d.檢查變送器壓力容室內(nèi)有無沉積物

e.檢查導(dǎo)壓管內(nèi)液體、比重是否改變

3）變送器的電氣連接

a.保證接插件接觸處清潔和檢查傳感器連接情況

b.檢查電源電壓是否在12～45VDC范圍內(nèi)

4）變送器的電路故障

a.用HART通訊器進(jìn)入“Self Test”模式以判明電子部件的失效

b.更換有故障的電子部件

5）傳感器組件

參照本節(jié)傳感器組件的檢查

6）電源

檢查電源的輸出是否符合所需電壓值

4.2輸出過小或無輸出

可能的原因和解決的方法

1）一次元件

a.檢查元件的安裝及工作條件

b.檢查被測介質(zhì)的特性是否變化，它可能影響輸出

2）接線回路

a.檢查加到變送器上的電壓是否正常

b.檢查回路是否短路或多點(diǎn)接地

c.檢查回路連接的正負(fù)*性

d.用HART通訊器進(jìn)入“Loop Test”模式檢查回路阻抗是否符合要求

3）導(dǎo)壓管

a.檢查管道壓力連接是否正確

b.檢查導(dǎo)壓管是否泄露或堵塞

c.檢查充液導(dǎo)壓管中是否存在有氣體

d.檢查變送器的壓力容室中有無沉積物

e.檢查截止閥是否全開，平衡閥是否關(guān)嚴(yán)

f.檢查導(dǎo)壓管內(nèi)液體的比重是否改變

4）變送器的電氣連接

a.檢查變送器傳感器組件的引出線是否短接

b.保證接插件接觸處清潔和檢查傳感器組件連接情況

5）31/2位LCD現(xiàn)場指示表接線端在無指示表或指示表故障時(shí)，是否用導(dǎo)線短接。

6）變送器的電路故障

a.用HART通訊器進(jìn)入“Self Test”模式以判明電子部件的失效與否

b.更換有故障的電子部件

7）傳感器組件（參考本節(jié)中傳感器件檢查的內(nèi)容）

4.3輸出不穩(wěn)定

可能的原因和解決的方法

1）接線回路

a.檢查變送器是否有間歇性的短路，開路和多點(diǎn)接地的現(xiàn)象

b.檢查加到變送器的電壓是否合適

注意！切勿用高于45V電壓去檢查回路

2）被測液體波動(dòng)（調(diào)整電路的阻尼作用）

3）導(dǎo)壓管

檢查充液導(dǎo)壓管內(nèi)有無氣體和氣體導(dǎo)壓管內(nèi)有無液體

4）變送器的電氣連接

a.檢查變送器回路是否有間歇性的短路或開路現(xiàn)象

b.保證接插件接觸處清潔和檢查傳感器組件連接地情況

5）變送器的電路故障

a.用HART通訊器進(jìn)入“Self Test”模式以判明電子部件的失效

b.更換有故障的電子部件。

6）傳感器組件（參見本節(jié)中傳感器組件的檢查的內(nèi)容）

4.4變送器無法通行

可能的原因和解決的方法

1）電源異常（檢查電源電壓是否符合要求）

2）負(fù)載電阻

3）檢查負(fù)載電阻是否符合要求（參見圖2-2負(fù)載特性圖），*小為250Ω變送器電路故障（更換故障的電子部件）