差壓變送器

差壓變送器具有符合HART協(xié)議的遠(yuǎn)程通訊功能，即可以在4 - 20mA模擬傳輸信號(hào)上疊加一個(gè)數(shù)字通訊信號(hào)，用于傳送變送器的各種測(cè)量參數(shù)及相關(guān)信息供上位機(jī)或的手持操作器進(jìn)行查詢(xún)及用于變送器輸出參數(shù)的組態(tài)及故障診斷和監(jiān)控，同時(shí)又不影響4-20mA壓力參數(shù)的模擬信號(hào)傳輸，可在控制室實(shí)現(xiàn)對(duì)變送器進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢(xún)和重新組態(tài)。

差壓變送器作為一種高精度智能型的現(xiàn)場(chǎng)壓力參數(shù)的檢測(cè)儀表，在過(guò)程控制系統(tǒng)中具有廣泛的用途，可以用來(lái)測(cè)量各種介質(zhì)在液體，氣體和蒸汽狀 態(tài)下的差壓、壓力，液位等參數(shù)，與節(jié)流裝置配合還可以測(cè)量流體的流量參數(shù)，并 將被測(cè)的壓力參數(shù)轉(zhuǎn)換成4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出；該輸出可作為指示、記錄和各 種控制、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸入信號(hào)，變送器同時(shí)采用HART協(xié)議傳輸數(shù)字信號(hào)，具有與 手操器或上位機(jī)進(jìn)行通訊的功能，變送器具有輸出參數(shù)組態(tài)功能，能適應(yīng)不同用戶(hù)的需要。

具有非常豐富的品種，這些品種可以精確地測(cè)量小差壓至大差 壓、低壓力至高壓力、液位、真空度和比重。

DP/GP型壓力/配上遠(yuǎn)傳密封裝置后，可避免被測(cè)介質(zhì)直接與變送器 的隔離膜片接觸，對(duì)不能直接進(jìn)行測(cè)量的介質(zhì)提供了一種可靠的測(cè)量方法。

該品種的變送器具有體積小，重量輕，精度高等優(yōu)點(diǎn)，帶有現(xiàn)場(chǎng)顯示，具有全 系列的品種和規(guī)格供用戶(hù)選擇，可廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站等部門(mén)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。

產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)

3151系列智能壓力變送器釆用金屬密封的5室（壓力敏感元件）作為感測(cè)元 件，使變送器提高了抗沖擊和振動(dòng)的性能，減少裝配應(yīng)力和靜莊引起的誤差，保證變送器具有較高的穩(wěn)定性能，由于各品種采用大致相同外型尺寸的S室，使整個(gè)系列 從測(cè)量0.5kPa的差壓到測(cè)量42MPa的壓力范圍內(nèi),都具有,相同的外型和重量。 本產(chǎn)品在3151普通型智能差壓/壓力變送器基礎(chǔ)上，通過(guò)#免屬密封的差動(dòng)電容 壓力傳感器的5室結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在5室的受壓腔體內(nèi)，嵌入了高精度的溫度傳感器 （在一定的溫度范圍內(nèi)，測(cè)溫精度可達(dá)± 0.5°C）,構(gòu)成了一體化的壓力，溫度復(fù) 合傳感器，使該變送器具備了差壓（壓力）與傳感器本體溫度的精確測(cè)量功能，提高了變送器環(huán)境溫度影響補(bǔ)償性能，由于該復(fù)合傳感器與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，所以 同時(shí)可獲得與傳感器所接觸的介質(zhì)的溫度信息，通過(guò)對(duì)變送器信號(hào)處理電路的改進(jìn) 設(shè)計(jì)，將變送器測(cè)得的壓力信號(hào)與溫度信號(hào)同時(shí)用于顯示與傳輸，使變送器除了能夠測(cè)量、顯示及用數(shù)字信號(hào)傳輸變送器所測(cè)的壓力參數(shù)外，還能夠顯示及用數(shù)字信 號(hào)傳輸傳感器本體與被接觸介質(zhì)的溫度參數(shù)，變送器配置的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字顯示表可以直 接顯示測(cè)量壓力值、輸出模擬電流值、被測(cè)壓力對(duì)應(yīng)設(shè)定量程的百分比值、傳感器

本體與其接觸介質(zhì)的溫度值。本項(xiàng)技術(shù)已申請(qǐng)。

在變送器的傳感器組件中設(shè)置了專(zhuān)門(mén)用于存儲(chǔ)傳感器特征信息的存儲(chǔ)器芯片， 在特定的條件下（更換CPU電路板或因調(diào)試不當(dāng)使原始數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，影響了 變送器的總體性能）均可通過(guò)監(jiān)控軟件的恢復(fù)操作功能來(lái)恢復(fù)其出廠性能，提高了 變送器的故障恢復(fù)能力，同時(shí)在更換CPU電路板后無(wú)需再進(jìn)行重新調(diào)校，大大減少 了變送器維護(hù)工作量。

在電路設(shè)計(jì)上采用了的數(shù)字技術(shù)及新型的集成電路芯片和低功耗高性能的 微處理器，采用了2 4位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，提高了變送器的測(cè)量精度及量程變換性 能，電路板采用了SMD技術(shù)縮小了電子線路板的體積，在變送器殼體上設(shè)計(jì)了非 接觸式就地零點(diǎn)和量程調(diào)整和LCD液晶顯示參數(shù)組態(tài)按扭，便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整零點(diǎn)和 量程及設(shè)置所需的現(xiàn)場(chǎng)顯示參數(shù)，在變送器內(nèi)部配置了獨(dú)立的電磁干擾抑制電路，同時(shí)在軟件設(shè)計(jì)上，采用了多重關(guān)鍵參數(shù)冗余保護(hù)措施，軟件抗干擾措施，提高了 產(chǎn)品的可靠性。

在變送器的就地顯示技術(shù)上，變送器內(nèi)部配置的顯示器有通用的LCD液晶顯 示器及型的OLED有機(jī)電致發(fā)光點(diǎn)陣顯示器兩種供用戶(hù)選用，對(duì)OLED有機(jī) 電致發(fā)光點(diǎn)陣顯示的變送器，設(shè)計(jì)了*的中文顯示界面，并可內(nèi)置中文字庫(kù)，顯 示用戶(hù)定制的管理信息，具有中文電子的功能。

產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)參見(jiàn)圖1所示。

產(chǎn)品應(yīng)用特點(diǎn)

3151系列智能壓力變送器具有符合HART協(xié)議的遠(yuǎn)程通訊功能，即可以在4 - 20mA模擬傳輸信號(hào)上疊加一個(gè)數(shù)字通訊信號(hào)，用于傳送變送器的各種測(cè)量參數(shù)及 相關(guān)信息供上位機(jī)或的手持操作器進(jìn)行查詢(xún)及用于變送器輸出參數(shù)的組態(tài)及故障診斷和監(jiān)控，同時(shí)又不影響4-20mA壓力參數(shù)的模擬信號(hào)傳輸，可在控制室實(shí)現(xiàn)對(duì)變送器進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢(xún)和重新組態(tài)。

在變送器上設(shè)置了就地零點(diǎn)和量程調(diào)整和LCD液晶顯示參數(shù)組態(tài)按扭，便于 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整零點(diǎn)和量程及設(shè)置所需的現(xiàn)場(chǎng)顯示參數(shù)。

由于在變送器內(nèi)部配置有差壓/溫度參數(shù)復(fù)合傳感器，所以變送器可以輸出一 路模擬信號(hào)及符合HART協(xié)議的壓力與溫度數(shù)字信號(hào)，變送器對(duì)壓力測(cè)量信號(hào)采用 4 - 20mA線性或開(kāi)方運(yùn)算的模擬輸出信號(hào)，同時(shí)采用符合HART協(xié)議的數(shù)字信號(hào)輸 出壓力測(cè)量參數(shù)和溫度參數(shù)，變送器的參數(shù)組態(tài)功能可通過(guò)本公司提供的上位機(jī)組態(tài)軟件或的HART協(xié)議手操器來(lái)實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)相關(guān)操作手冊(cè)。

變送器配置的顯示表有LCD液晶顯示表及OLED有機(jī)電致發(fā)光顯示表等多 種，顯示選擇配件，可供不同的用戶(hù)選擇使用。其中LCD液晶顯示表采用多個(gè)參 數(shù)循環(huán)顯示的方式工作，OLED有機(jī)電致發(fā)光顯示表則采用多參數(shù)同時(shí)顯示的方式 工作，在黑暗處仍可清晰的看到儀表的讀數(shù)。

變送器在實(shí)現(xiàn)差壓（壓力）測(cè)量的同時(shí)，增加了傳感器本體與被接觸介質(zhì)的溫度檢測(cè)功能，為用戶(hù)提供了更多的現(xiàn)場(chǎng)工況信息，有利于用戶(hù)提高過(guò)程控制的效 果。

變送器具有防爆和防塵結(jié)構(gòu)，安裝，使用和調(diào)校都方便簡(jiǎn)單。接線端子和電子線 路板放置在變送器上部的密封電氣腔室中，且彼此相互隔離開(kāi)。所以現(xiàn)場(chǎng)接線時(shí)， 放大器仍在密封狀態(tài)下工作。變送器具有反極性保護(hù)措施，防止由于電源接反而損 壞變送器。工作時(shí)的容積變化量小于0.16毫升，可防止被測(cè)介質(zhì)液柱過(guò)大變化，因 而可不需為補(bǔ)償容積變化量而增置冷凝器或液位筒。變送器與被測(cè)介質(zhì)接觸部分的零部件，用戶(hù)可選用316不銹鋼或鉭，哈氏合金-C （Hasloy-C）等防腐性材料， 以適應(yīng)不同的腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量。采用表面貼裝的電子元件和插拔式設(shè)計(jì)制造的印制電路板，使故障少，維修方便，通用性強(qiáng)，減少了備品備件，降低了維修成本。

本產(chǎn)品外形精巧，重量輕，測(cè)壓接口兼容3151普通型智能差壓/壓力變送 器，方便用戶(hù)安裝和使用，可以全系列替代市場(chǎng)上廣泛使用的1151、3151普通型 模式或智能式差壓/壓力變送器使用。

圖2 3151系列智能壓力變送器工作原理框圖
      被測(cè)介質(zhì)的壓力作用于壓力、溫度復(fù)合傳感器上的5室的正壓端隔離膜片（LT 型液位變送器和帶毛細(xì)管的DP/GP遠(yuǎn)傳型變送器則是被測(cè)壓力先經(jīng)過(guò)一次隔離膜 片和充滿(mǎn)硅油的全密封的毛細(xì)管系統(tǒng)再被傳到S室的隔離膜片）再通過(guò)5室中的灌 充硅油傳遞到中心的測(cè)量膜片上使其產(chǎn)生相應(yīng)的位移，測(cè)量膜片是一種預(yù)張緊的彈性元件，其位移與被測(cè)介質(zhì)的壓力成正比，zui大的位移量約為0.08mm,測(cè)量膜 片的位置變化由它兩側(cè)的電容固定極板通過(guò)電容量的變化檢測(cè)出來(lái)。使傳感器的測(cè)量膜片和兩固定電容極板的電容量發(fā)生變化。除AP型壓力變送器，其測(cè)量 膜片的另一側(cè)（負(fù)壓端）是真空基準(zhǔn)點(diǎn)外，其它品種的測(cè)量膜片的負(fù)壓端與 被測(cè)差壓的低壓側(cè)或大氣相通。在S室的正壓端嵌有高精度的溫度傳感器，用于檢 測(cè)傳感器本體的溫度變化，由于5室的正壓端與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，所以同時(shí)可獲得與傳感器所接觸的介質(zhì)的溫度信息。

傳感器的電容量變化，通過(guò)特定的高頻激勵(lì)與檢測(cè)電路將其轉(zhuǎn)換為直流電儼 號(hào)，通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為一定幅度的電壓信號(hào)，經(jīng)A/D （模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換 為數(shù)字量的信號(hào)送至CPU處理，所檢測(cè)到的溫度信號(hào)同樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送至 CPU處理、上述兩個(gè)信號(hào)經(jīng)微處理器的程序運(yùn)算，并經(jīng)D/A （數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換 以及HART通信電路處理，將壓力及溫度參數(shù)轉(zhuǎn)換成所需的4?20mA標(biāo)準(zhǔn)直流電 流信號(hào)及符合HART協(xié)議的數(shù)字信號(hào)并調(diào)制在二線制電流信號(hào)上，提供給用戶(hù)使 用，同時(shí)驅(qū)動(dòng)顯示器顯示。變送器內(nèi)置的微處理器在計(jì)算機(jī)程序（軟件）的支持 下完成所需的特定功能。

在變送器的傳感器組件與CPU電路板中設(shè)置了專(zhuān)門(mén)用于存儲(chǔ)傳感器特征信息 的存儲(chǔ)器芯片，用于傳感器出廠特征數(shù)據(jù)的保存實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵參數(shù)冗余保護(hù)及便于傳感器組件與CPU電路板的更換。

變送器主要功能

1.測(cè)量參數(shù)類(lèi)型：

差壓、表壓、壓力任意選擇一種

2.測(cè)量范圍：

差壓：0 - 0. 15kPa?7MPa （按不同的量程段選擇傳感器）

表壓：0 - 0. 15kPa?42MPa （按不同的量程段選擇傳感器）

絕壓：0 - 40kPa~7MPa （按不同的量程段選擇傳感器）

3.與傳感器接觸的介質(zhì)溫度范圍：

-40 ?85 °C

4.顯示參數(shù)：

測(cè)量壓力值

輸出模擬電流值

被測(cè)壓力對(duì)應(yīng)設(shè)定量程的百分比值 傳感器本體與其接觸介質(zhì)的溫度值

5.輸出信號(hào)：

4?20mADC壓力參數(shù)模擬信號(hào)與壓力、溫度數(shù)字信號(hào)，使用HART協(xié)議。

6.主要組態(tài)功能：

零點(diǎn)遷移、量程、工程量單位、阻尼時(shí)間、超限報(bào)警、輸出4—20 mA電流標(biāo) 定、寫(xiě)數(shù)據(jù)保護(hù)、輸出函數(shù)、出廠數(shù)據(jù)恢復(fù)

7.防爆等級(jí)：      ExdIICT6（隔爆型）

Exiall C T6 （本質(zhì)安全型）

8.外殼防護(hù)等級(jí)：IP65

防爆變送器的安裝、使用注意事項(xiàng)

1.  3151系列智能壓力變送器隔爆型”d”選項(xiàng)注意事項(xiàng)

3151-d系列智能型變送器經(jīng)*儀器偉表防_安全監(jiān)督檢驗(yàn)站（NEPSI）審查，防爆安全性能符合 GB3836.1-2000、GB3836.2-2000和GB12476.1-2000的有關(guān)要求，防爆標(biāo)志為ExdIICT6,防爆合格證號(hào)為GYB06441，適用于現(xiàn)場(chǎng)存在IIC級(jí)以下的爆炸性氣體混合和環(huán)境中存在可燃性粉塵的危險(xiǎn)場(chǎng)所。用戶(hù)在使用安裝該系列壓力變送器時(shí)，需注意以下事項(xiàng)：'

（1）產(chǎn)品使用環(huán)境溫度-20℃～+60℃

（2）產(chǎn)品設(shè)有接地端子，用戶(hù):在使用產(chǎn)品時(shí)應(yīng)可靠接地；

（3）現(xiàn)場(chǎng)安裝、維護(hù)必須遵守先斷電后蓋的警告語(yǔ)，.如用在粉塵危臉場(chǎng)所，有 可燃性粉塵存在時(shí)不得開(kāi)蓋.

（4）防爆變送器必須配‘NEPSI*儀器儀表防爆_|￡督檢查站）認(rèn)可的電 纜引人'裝置，連接螺紋1/2 — 14NPT.引入電纜外徑按電纜引入裝置說(shuō)明書(shū)中規(guī)定選用現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)擰緊壓緊螺母，使密封圈內(nèi)徑緊緊抱住外徑.密封圏老 化時(shí)要及時(shí)更換，冗余引入口須用盲頭堵塞；

（5）裝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)不存在對(duì)鋁合金有腐濁作用的有害氣體：

（6）防爆變送器使用在粉塵危險(xiǎn)場(chǎng)所時(shí)，外殼須經(jīng)常清掃，防.止灰塵堆積。清掃時(shí)不得用壓縮空氣進(jìn)行吹掃.其表面溫度不得超過(guò)80℃

（7）在危險(xiǎn)場(chǎng)所需要用HART手操作器時(shí)，手操作器必須取得防爆認(rèn)可，并符合 危險(xiǎn)場(chǎng)所規(guī)定的防爆等級(jí)的手操器，方可使用，否則應(yīng)在安全區(qū)使用；

（8）產(chǎn)品維修必須在安全場(chǎng)所進(jìn)行，當(dāng)安裝現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)無(wú)可燃性氣體或可燃性粉塵存在時(shí)，方可維修。

2.  3151系列智能壓力變送器本質(zhì)安全型“i”選項(xiàng)注意事項(xiàng)

3151abBcdM7ei （見(jiàn)注）系列智能差壓/壓力多參數(shù)顯示變送器經(jīng)*儀器儀表防爆安全監(jiān)督檢站（NEPSI）檢驗(yàn)，符合GB3836.1-2000 “爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第:.1部分：通用要求”和GB3836. 4-2000 “爆炸性氣體環(huán)境用電氣_:設(shè)備第4部分:本質(zhì)參全型“i”防爆標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求”，防爆標(biāo)志為ExiaIICT6,

防爆合格證編號(hào)為GYB091644X。

zui大使用壞境溫度范圍介于-20°C ~ + 60°C之間。

一、產(chǎn)品使用特殊要求

防爆合格證號(hào)后綴“X”表示該產(chǎn)品有特殊使用要求，具體內(nèi)容為：

該產(chǎn)品噼須與隔離式安全柵配套組成本安防爆系統(tǒng)或該產(chǎn)品所在的本安防 爆系統(tǒng)中各個(gè)接地點(diǎn)必須保證等電位平衡。

二、產(chǎn)品使用注意事項(xiàng)

1.產(chǎn)品必須與已通過(guò)本安防爆認(rèn)證的關(guān)聯(lián)設(shè)備配套共同組成本安防爆系統(tǒng)方可使用于爆炸性氣體環(huán)境。其系統(tǒng)接線必須同時(shí)遵守本變送器產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)和所 配關(guān)聯(lián)設(shè)備的使用說(shuō)明書(shū)要求，接線端子不得接錯(cuò)。

1.1產(chǎn)品的本安參數(shù)及內(nèi)部zui大等效參數(shù)如下：

1.2該產(chǎn)品與關(guān)聯(lián)設(shè)備的連接電纜應(yīng)為帶絕緣護(hù)套的屏蔽電纜，其屏蔽層應(yīng)接地。

2.用戶(hù)不得隨意更改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及零部件配置。

3.產(chǎn)品的安裝、使用和維護(hù)應(yīng)同時(shí)遵守產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、GB3836.13-1997 “爆炸性氣 體環(huán)境用電氣設(shè)備第13部分：爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的檢修”、GB3836.15-2000“爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分:危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝（煤 礦除外）”、GB3836.16-2006 “爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第16部分:電氣裝置 的檢查和維護(hù)（煤礦除外）”和GB50257-1996 “電氣裝置安裝工程爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范”的有關(guān)規(guī)定。

注：產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格中a可為DP、GP、AP、HP、或LT; b可為3、4、5、6、7、 8、9或0;   C可為22或25; d可為0或T; e可為Bl、B2或B3。