智能壓(ya)力(li)變送(song)器

1. 概述智(zhi)能壓(ya)力(li)變送(song)器

本壓(ya)力(li)變送(song)器為系(xi)列產品。選(xuan)用多種(zhong)傳(chuan)感器（擴散(san)矽(gui)、陶(tao)瓷電容(rong)、陶(tao)瓷應變橋(qiao)、藍寶(bao)石）與(yu)高(gao)品質(zhi)的(de)集(ji)成(cheng)電路(lu)組(zu)裝(zhuang)而(er)成(cheng)。主體(ti)電(dian)路(lu)工藝(yi)材(cai)料*，密(mi)封(feng)固化與(yu)外(wai)部(bu)隔離(li)，能滿(man)足防(fang)潮(chao)、防(fang)爆(bao)、防(fang)腐(fu)、防(fang)塵(chen)等(deng)惡(e)劣(lie)工況(kuang)的(de)要求。

本系(xi)列壓(ya)力(li)變送(song)器可廣(guang)泛(fan)應用於石油、化工、鋼鐵、電力(li)、建材(cai)、紡織、制藥、食品、氣(qi)體、科(ke)學實(shi)驗(yan)和(he)等(deng)各個(ge)領(ling)域(yu)，測量(liang)液(ye)體、氣(qi)體或蒸(zheng)汽的(de)壓(ya)力(li)，然(ran)後(hou)將(jiang)其轉(zhuan)變成(cheng)4-20mADC的(de)電(dian)流(liu)信(xin)號(hao)輸出(chu)。

本系(xi)列壓(ya)力(li)變送(song)器，有模(mo)擬(ni)型(xing)和(he)智(zhi)能型(xing)兩種(zhong)，智能數(shu)字型(xing)具有(you)HART通信(xin)功(gong)能，可與(yu)上(shang)位(wei)機通訊、組(zu)態(tai)、調整及設置變送(song)器參(can)數(shu)等(deng)。

2.  工作(zuo)原(yuan)理

如(ru)圖1　所示，壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器核心部件是壹(yi)個(ge)應變橋(qiao)。它(ta)是在壹塊(kuai)矽(gui)基(ji)片上由(you)激(ji)光光(guang)刻(ke)並生(sheng)長(chang)四(si)個(ge)阻(zu)值(zhi)高(gao)度接(jie)近的(de)電(dian)阻。並組(zu)成(cheng)壹個(ge)平衡(heng)電橋(qiao)。當矽(gui)基(ji)片受到(dao)壓(ya)力(li)作(zuo)用，產生(sheng)微(wei)小形(xing)變時，四(si)個(ge)橋(qiao)臂的(de)電(dian)阻受到不同壓(ya)力(li)，阻(zu)值(zhi)變化也不同，使電(dian)橋(qiao)失去(qu)平衡(heng)狀態(tai)，橋(qiao)路有(you)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)。傳(chuan)感器輸出(chu)的(de)這(zhe)壹電壓(ya)信(xin)號(hao)與(yu)供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)、橋(qiao)臂電(dian)阻(zu)的(de)阻(zu)值相(xiang)關(guan)。由於橋(qiao)路電(dian)路(lu)由(you)恒流(liu)源(yuan)供電，這時輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)僅(jin)與(yu)橋(qiao)臂阻(zu)值(zhi)的(de)變化有關(guan)。阻值的(de)變化與(yu)所受壓(ya)力(li)成(cheng)正比，信號(hao)電壓(ya)大(da)小就與(yu)壓(ya)力(li)信(xin)號(hao)強弱(ruo)成(cheng)正比關(guan)系(xi)。此信號(hao)經(jing)過(guo)前(qian)置(zhi)放(fang)大電(dian)路(lu)、AD轉(zhuan)換(huan)電(dian)路、溫度(du)補償、顯示電(dian)路(lu)、DA轉(zhuan)換(huan)電(dian)路，轉(zhuan)換(huan)為(wei)4－20mA的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)信(xin)號(hao)。從(cong)而(er)實(shi)現了壓(ya)力(li)的(de)測量(liang)。

3.  主(zhu)要特性(xing)

1） 輸出(chu)與(yu)通訊同時進(jin)行(xing)

 通過(guo)Hart協(xie)議來(lai)通訊，使用了工業(ye)標(biao)準(zhun)的(de)Bell202頻(pin)率(lv)漂移(yi)鍵控（FSK）技(ji)術。通過(guo)在4-20mA輸出(chu)信(xin)號(hao)上跌加(jia)壹個高(gao)頻(pin)信號(hao)來完成(cheng)遠(yuan)程(cheng)通訊。利(li)用這壹(yi)技(ji)術，可(ke)使輸(shu)出(chu)與(yu)通訊同時進(jin)行(xing)而(er)不損害回路的(de)完(wan)整性(xing)。

2） 數(shu)據(ju)存儲(chu) 

     組(zu)態(tai)數(shu)據(ju)存貯(zhu)在變送(song)器線(xian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)非易(yi)失(shi)性(xing)EEPROM存貯(zhu)器中。變送(song)器斷電(dian)數(shu)據(ju)仍(reng)能保存，因(yin)此(ci)變送(song)器壹通電(dian)可(ke)立(li)刻(ke)工作(zuo)。

3） 數(shu)/模(mo)轉(zhuan)換(huan)和(he)信(xin)號(hao)傳輸 

   過(guo)程(cheng)量(liang)以數(shu)字數(shu)據(ju)方(fang)式(shi)存貯(zhu)，可(ke)進(jin)行(xing)精(jing)度(du)修正(zheng)和(he)工程(cheng)單(dan)位轉(zhuan)換(huan)。經(jing)修(xiu)正(zheng)的(de)數(shu)據(ju)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)模擬(ni)輸出(chu)信(xin)號(hao)。

4） 組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)功能

 Hart協議使用戶很容(rong)易(yi)對(dui)智能壓(ya)力(li)變送(song)器進(jin)行(xing)組(zu)態(tai)，測試和(he)具體(ti)設置。或者通過(guo)任意支持Hart通訊協(xie)議的(de)與(yu)上(shang)位(wei)機完(wan)成(cheng)通訊。

5） 故(gu)障(zhang)連(lian)續(xu)自(zi)檢(jian)

    智能型(xing)壓(ya)力(li)變送(song)器可進(jin)行(xing)連續(xu)自(zi)檢(jian)。如(ru)發現(xian)問題(ti)，變送(song)器則激(ji)活用戶可(ke)選(xuan)的(de)模(mo)擬(ni)輸出(chu)報警(jing)。（3.8mA 或22.8mA可(ke)選）

智(zhi)能型(xing)壓(ya)力(li)變送(song)器能夠(gou)很方(fang)便地(di)與(yu)各種(zhong)智(zhi)能顯示、控制儀(yi)、PDA、PLC，PC或DCS系(xi)統組(zu)成(cheng)測量(liang)顯(xian)示或控制系(xi)統。

4. 技(ji)術參(can)數(shu)

·被(bei)測介(jie)質(zhi)：液(ye)體、氣(qi)體、蒸汽

·測量(liang)範圍：  

（無隔離(li)膜片）0-500Pa~0-2.5KPa

（有隔離(li)膜片）0-3KPa ~0-80MPa

·精(jing)度(du)等級(ji)：±0.2%FS，±0.25%FS

·溫度(du)漂移(yi)：≤0.2% FS /℃

（在0-70℃範圍內）

·環境溫度(du)：-38℃ +85℃ 

·介(jie)質(zhi)溫度(du)：-20℃~+85℃ 

·輸出(chu)信(xin)號(hao)：4-20mA或Hart數(shu)字輸出(chu)

·供(gong)電電壓(ya)：16-28VDC 

·負載特性(xing)：見圖（.2）

·允許(xu)過(guo)載：額定壓(ya)力(li)的(de)2倍(bei)

·顯示表頭：0-模(mo)擬(ni)指示(shi)（精(jing)度(du)2.5%），

            LCD用戶可(ke)選(xuan)

·防(fang)爆(bao)等級(ji)：本安ia II C T6   隔爆(bao) dII C T6

·接(jie)濕件材(cai)質(zhi)：316不銹鋼和(he)1Gr18Ni9Ti

·外(wai)殼材(cai)質(zhi)：壓(ya)鑄(zhu)合金(jin)鋁，表面(mian)環氧噴(pen)塗，四(si)氟，鉭(tan)膜片

·引(yin)壓(ya)接(jie)口(kou)：M20×1.5外(wai)螺(luo)紋(wen)，

            或1/2”NPT外(wai)螺(luo)紋(wen)

·重   量(liang)： 1.4kg

6  安裝(zhuang)

6-1壓(ya)力(li)儀(yi)表準確(que)的(de)進(jin)行(xing)測量(liang)，很大(da)程(cheng)度(du)上取決(jue)於儀(yi)表的(de)正(zheng)確(que)安裝(zhuang)：因(yin)此(ci)必須滿(man)足壓(ya)力(li)儀(yi)表的(de)安裝(zhuang)要求：

（1）盡(jin)可能選擇溫度(du)波動較小（不超過(guo)80°）、灰(hui)塵(chen)少(shao)、振(zhen)動(dong)較小、腐蝕性(xing)不強的(de)地(di)方；

（2）測量(liang)儀(yi)表與(yu)取(qu)壓(ya)點(dian)的(de)距離越(yue)短越(yue)好，必須安裝(zhuang)切斷用的(de)閥門(men)，閥門(men)應安裝(zhuang)在靠(kao)近(jin)取(qu)壓(ya)點(dian)處(chu)；

（3）測壓(ya)儀(yi)表低於取(qu)壓(ya)點(dian)時如(ru)果檢(jian)測介(jie)質(zhi)是液(ye)體(ti)或帶(dai)有冷凝液的(de)其(qi)它(ta)介(jie)質(zhi)，要修正(zheng)導壓(ya)管(guan)中由於液(ye)柱(zhu)所產生(sheng)的(de)壓(ya)力(li)誤(wu)差(cha)；

（4）檢(jian)測脈動(dong)介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)時，應在儀表前(qian)裝(zhuang)設緩沖(chong)器和(he)阻(zu)尼(ni)裝(zhuang)置；

(5)當被測介(jie)質(zhi)溫度(du)較高(gao)時，應在儀表前(qian)加(jia)裝冷卻裝置，使高(gao)溫介(jie)質(zhi)冷卻到30-40°以下，再(zai)進(jin)入儀(yi)表；

（6）測量(liang)粘(zhan)度(du)很大(da)或腐(fu)蝕性(xing)介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)時，應在儀表前(qian)安裝(zhuang)隔離(li)裝(zhuang)置，檢(jian)測含塵(chen)或能形(xing)成(cheng)沈(chen)澱的(de)介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)時，應在儀表前(qian)安裝(zhuang)沈(chen)積(ji)器；

（7）要根(gen)據(ju)介(jie)質(zhi)的(de)物(wu)理、化學性(xing)質(zhi)選(xuan)擇墊片(pian)，註(zhu)意使用安全(quan)；

（8）取(qu)壓(ya)管(guan)端(duan)頭(tou)應與(yu)管(guan)道(dao)內壁(bi)平齊，嚴(yan)禁(jin)突出(chu)；

（9）導(dao)壓(ya)管(guan)水(shui)平敷設時要有1：10～1：20的(de)坡(po)度。管(guan)內介(jie)質(zhi)為(wei)氣(qi)體時在管(guan)路的(de)低位置安裝(zhuang)排(pai)液裝(zhuang)置(zhi)或排(pai)液閥。管(guan)內介(jie)質(zhi)為(wei)液體時，在管(guan)路的(de)點(dian)安裝(zhuang)壹個(ge)氣(qi)體收(shou)集裝(zhuang)置或壹(yi)個排(pai)氣(qi)閥。 

6-2常(chang)用的(de)壓(ya)力(li)檢(jian)測儀表安裝(zhuang)示意圖

7 接(jie)線(xian)

儀(yi)表回路基(ji)本接(jie)線(xian)圖見圖9

壓(ya)力(li)變送(song)器為兩線(xian)制儀(yi)表，電源(yuan)和(he)信(xin)號(hao)端(duan)子(zi)位(wei)於儀(yi)表殼體內(nei)的(de)接(jie)線(xian)側，兩線(xian)即(ji)是信(xin)號(hao)線(xian)又是電(dian)源(yuan)線(xian)。

為(wei)防(fang)止(zhi)儀表殼內進(jin)水(shui)，確(que)保防(fang)爆(bao)功能，必須註(zhu)意下述事(shi)項： 

（1）蓋子(zi)必須用力擰(ning)緊(jin)，但(dan)不得損壞(huai)螺(luo)紋(wen)；

（2）接(jie)線(xian)孔(kong)必須用密封(feng)件(jian)密(mi)封(feng)；過(guo)渡(du)連接(jie)件必須擰(ning)緊(jin)；

（3）如(ru)果儀表外(wai)殼上另(ling)壹(yi)側的(de)接(jie)線(xian)孔(kong)不用，必須用帶(dai)螺(luo)紋(wen)的(de)金(jin)屬(shu)塞擰(ning)緊(jin)；

（4）殼體的(de)電(dian)路板側和(he)隔離(li)層(ceng)不得損壞(huai)，接(jie)線(xian)端(duan)子(zi)必須完(wan)好(hao)；

（5）開蓋時必須斷(duan)電(dian)。

本質(zhi)安全(quan)型(xing)：防(fang)爆(bao)標(biao)誌(zhi)iaIICT6，本安儀(yi)表必須與(yu)關(guan)聯(lian)設備（安全(quan)柵(zha)）配套(tao)使用，組(zu)成(cheng)本安防(fang)爆(bao)系(xi)統。

8.  儀表校準

壓(ya)力(li)變送(song)器在出(chu)廠(chang)時，若(ruo)用戶沒(mei)有(you)特別約(yue)定壹(yi)般(ban)按大(da)測量(liang)範圍整定，即(ji)壓(ya)力(li)量(liang)程(cheng)下(xia)限(xian)對(dui)應4mA，量(liang)程(cheng)上(shang)限(xian)值(zhi)對(dui)應20mA。

8-1模擬(ni)型(xing)壓(ya)力(li)變送(song)器校驗(yan)

（1）將(jiang)變送(song)器安裝(zhuang)在標(biao)準(zhun)壓(ya)力(li)校準裝(zhuang)置上(shang),打開後(hou)端(duan)蓋(gai)並按圖10接(jie)線(xian)，將(jiang)通電(dian)預(yu)熱5分鐘；

（2）用小螺(luo)刀(dao)調(tiao)節線(xian)路(lu)板(ban)上(shang)調(tiao)零電位器（Z）的(de)位(wei)置，使測量(liang)下(xia)限(xian)對(dui)應4mA；

（3）將壓(ya)力(li)升(sheng)至(zhi)量(liang)程(cheng)上(shang)限(xian)穩(wen)定後(hou)，用小螺(luo)刀(dao)調(tiao)節線(xian)路(lu)板(ban)上(shang)量(liang)程(cheng)調(tiao)節電位(wei)器（S）使量(liang)程(cheng)上(shang)限(xian)值(zhi)對(dui)應20mA；

（5）將壓(ya)力(li)再(zai)次(ci)升(sheng)降、重復（3）、（4）步(bu)驟(zhou)使之(zhi)準(zhun)確(que)，然後(hou)，設置多(duo)點進(jin)行(xing)線(xian)性(xing)和(he)重(zhong)復性(xing)校驗(yan)；

校驗(yan)用標(biao)準(zhun)儀(yi)器的(de)精(jing)度(du)必須是被(bei)校驗(yan)儀(yi)表精(jing)度(du)3倍以上。

8-2智(zhi)能型(xing)壓(ya)力(li)變送(song)器的(de)校驗(yan)

智(zhi)能型(xing)壓(ya)力(li)變送(song)器表頭顯(xian)示(shi)如(ru)圖11，調(tiao)試方(fang)法(fa)除(chu)了用HART手(shou)操(cao)器進(jin)行(xing)調試(shi)和(he)使用上位(wei)機組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)進(jin)行(xing)調試(shi)以外(wai)，本節主要介(jie)紹(shao)表頭按(an)鍵進(jin)行(xing)現場(chang)組(zu)態(tai)和(he)調(tiao)試(shi)

組(zu)態(tai)數(shu)據(ju)設置

在正常(chang)顯(xian)示狀態下(xia)，按下z鍵進(jin)入設置密(mi)碼(ma)狀(zhuang)態，再(zai)按(an)下(xia)Z鍵進(jin)行(xing)移(yi)位，按(an)S鍵使密(mi)碼(ma)由(you)00000變為(wei)00002，按(an)M鍵進(jin)入單(dan)位(wei)設置。按(an)S鍵選(xuan)擇單位(wei)，按(an)確(que)認(ren)鍵M進(jin)入量(liang)程(cheng)下(xia)限(xian)，繼(ji)續(xu)重(zhong)復上面(mian)的(de)操(cao)作(zuo)至主(zhu)變量(liang)調(tiao)量(liang)零後返回正常(chang)顯(xian)示。

以上操(cao)作(zuo)是在無源(yuan)情況下進(jin)行(xing)，量(liang)程(cheng)下(xia)限(xian)和(he)量(liang)程(cheng)上(shang)限(xian)設置後(hou)即(ji)可按(an)模(mo)擬(ni)儀表校驗(yan)方(fang)法(fa)對(dui)智能儀表進(jin)行(xing)檢(jian)驗(yan)。

如(ru)果進(jin)行(xing)零點遷(qian)移(yi)與(yu)量(liang)程(cheng)遷(qian)移(yi)，必須對(dui)變送(song)器施加(jia)壓(ya)力(li)信(xin)號(hao)。

其操(cao)作(zuo)方法(fa)如(ru)下：

（1）同時按(an)下(xia)變送(song)器（Z）鍵和(he)(S）鍵5秒(miao)鐘(zhong)，在LCD左下(xia)角顯示(shi)“7”時，放(fang)開按(an)鍵。 

（2）對(dui)變送(song)器施加(jia)零點壓(ya)力(li)，按(an)下(xia)（Z）鍵2秒(miao)種(zhong)，變送(song)器輸出(chu)4.000 mA電(dian)流(liu)，完(wan)成(cheng)零點遷(qian)移(yi)。 

（3）待顯示(shi)返回正常(chang)顯(xian)示後，重復(1)操(cao)作(zuo),對(dui)變送(song)器施加(jia)滿(man)點(dian)壓(ya)力(li)，按(an)下(xia)（S）鍵2秒(miao)種(zhong)，變送(song)器輸出(chu)20.000mA電(dian)流(liu)，完(wan)成(cheng)量(liang)程(cheng)遷(qian)移(yi)。

9．註(zhu)意事項

   智能變送(song)器，有時會(hui)輸(shu)出(chu)大(da)電流(liu)22.8mA或小3.8mA。除了(le)變送(song)器損壞(huai)以外(wai)，多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)是由(you)於過(guo)程(cheng)值(zhi)超限(xian)（上(shang)限(xian)或下(xia)限(xian)）而(er)輸出(chu)的(de)報警(jing)電(dian)流(liu)，此(ci)時用戶要及時檢(jian)查工藝(yi)狀(zhuang)況。

設定報警(jing)電(dian)流(liu)值(zhi)（故障(zhang)電(dian)流(liu)）時，應考慮(lv)系(xi)統安全(quan)。