產(chǎn)品簡(jiǎn)介

　　XHP3351

hart壓力變送器

是我公司研制的新一代全智能壓力/差壓/液位變送器。傳感器是采用引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的高精度小型化智能傳感器， 在轉(zhuǎn)換原理上利用數(shù)字化補(bǔ)償技術(shù)對(duì)溫度﹑靜壓進(jìn)行補(bǔ)償，提高了測(cè)量精度，降低了溫度漂移。具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，可靠性高，自診斷能力強(qiáng)等特點(diǎn)。以其極高的性能價(jià)格比，而成為變送器市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。

　　可與Hart375/475型手操器完成地址查尋、測(cè)試、組態(tài)等功能的操作?？梢詫?shí)現(xiàn)從控制室、變送器安裝現(xiàn)場(chǎng)或回路中的任何接線端點(diǎn)與變送器進(jìn)行通信，完成遠(yuǎn)程調(diào)試。在進(jìn)行遠(yuǎn)程通信時(shí)需注意：在接線端點(diǎn)和電源之間必須有不小于250Ω的電阻。

　　手操器與變送器連接操作之前，務(wù)必閱讀說(shuō)明書。

特 點(diǎn)

　　●由于采用了微處理器而使靈活性增大、功能增強(qiáng)；

　　●具有較強(qiáng)的自診斷能力；

　　●零點(diǎn)和量程調(diào)整互不影響；

　　●兼有完善的遠(yuǎn)程和就地設(shè)定、調(diào)校功能；

　　●二線制，符合HART協(xié)議可與HART協(xié)議終端通信而不中斷輸出；

　　●采用數(shù)字化補(bǔ)償技術(shù)對(duì)溫度及靜壓進(jìn)行補(bǔ)償；

　　●穩(wěn)定性能好，精度高，阻尼可調(diào)，抗單向過(guò)載能力強(qiáng)；

　　●無(wú)機(jī)械傳動(dòng)部件，維修工作量少，堅(jiān)固抗振；

　　●全部通用件，方便維護(hù)；

　　●接觸介質(zhì)的膜片材料可選，可全天候使用；

工作原理

　　XHP3351

hart壓力變送器

由智能傳感器和智能電子板兩部分組成，智能傳感器部分包括：電容式傳感器/擴(kuò)散硅傳感器、測(cè)量膜片檢測(cè)電路、溫度補(bǔ)償電路和傳感器特征化參數(shù)存儲(chǔ)器等；智能電子板部分包括：微電腦控制器及外圍電路，完成壓力信號(hào)到4～20mA dc 的轉(zhuǎn)換。以下對(duì)其原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明：

　　2.1智能傳感器部分（僅以電容為例）

　　電容式傳感器

　　介質(zhì)壓力通過(guò)隔離膜片和灌充油傳遞到δ室中心的測(cè)量膜片，該測(cè)量膜片是一張緊的彈性元件，用于檢測(cè)在測(cè)量膜片上的差壓。測(cè)量膜片的位移量與差壓成正比，位移量為0.004inch(0.10mm)。測(cè)量膜片的位置由它兩側(cè)的電容固定極板通過(guò)測(cè)量膜片檢測(cè)電路檢測(cè)出來(lái)。

　　測(cè)量膜片檢測(cè)電路：該電路是將敏感元件所承受的壓力轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并使該信號(hào)與壓力信號(hào)成比例關(guān)系，供CPU采樣使用。

　　溫度傳感器：在特征化時(shí)通過(guò)對(duì)壓力敏感元件的工作溫度進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，并將數(shù)據(jù)存入傳感器內(nèi)部的EEPROM中作為溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)；在運(yùn)行時(shí)對(duì)壓力敏感元件的工作溫度進(jìn)行測(cè)量，利用特征化EEPROM中的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)和檢測(cè)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比運(yùn)算，通過(guò)CPU處理器進(jìn)行溫度漂移誤差的補(bǔ)償修正。

　　特征化參數(shù)存儲(chǔ)器：保存著變送器溫度補(bǔ)償、傳感器特征化曲線及特征數(shù)據(jù)和數(shù)字微調(diào)數(shù)據(jù)等。即使關(guān)閉了電源，仍能完整地保存存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。

　　2.2電子線路板部分

　　微電腦控制器：微電腦控制器控制變送器的運(yùn)行，除此之外，微電腦控制器還完成傳感器數(shù)據(jù)處理、數(shù)字溫度補(bǔ)償、傳遞函數(shù)運(yùn)算、工程單位及量程的轉(zhuǎn)換、輸出型式選擇、阻尼調(diào)整、自診斷及HART通信等功能。

　　組態(tài)參數(shù)存儲(chǔ)器：保存著變送器遠(yuǎn)程和就地所能修改的所有組態(tài)數(shù)據(jù).即使關(guān)閉了電源，數(shù)據(jù)仍能完整地保存在存儲(chǔ)器中。

　　數(shù)／模轉(zhuǎn)換器：數(shù)／模轉(zhuǎn)換器把微處理器修正后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為4～20mA模擬信號(hào)送往輸出回路。

　　HART通信 數(shù)字通信電路在變送器和手抄器或控制系統(tǒng)之間提供接口。這個(gè)電路分接收部分和發(fā)送部分，接收部分檢測(cè)疊加在4～20mA回路上的FSK（頻移鍵控）信號(hào)，發(fā)送部分以同樣形式將信號(hào)疊加在4～20mA回路上。

　　在HART協(xié)議數(shù)字通信中，變送器的通信短地址可為0～15中的任意地址值。當(dāng)短地址為零時(shí)，變送器輸出為4～20mAdc并疊加HART數(shù)字信號(hào)；當(dāng)短地址為非零地址時(shí)，變送器輸出固定為4mAdc電流輸出。此時(shí)單個(gè)回路中可連接多臺(tái)變送器（最多15臺(tái)，且電源及負(fù)載電阻滿足技術(shù)要求），電信號(hào)的傳遞僅能通過(guò)HART數(shù)字信號(hào)進(jìn)行。

　　特別注意：如果用戶在調(diào)試過(guò)程中有意或無(wú)意的將HART設(shè)備（變送器）短地址設(shè)定為非零地址，此時(shí)，變送器輸出將固定為4mAdc，無(wú)法實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的4～20mAdc模擬信號(hào)傳輸。因此，如果用戶如果發(fā)現(xiàn)變送器輸出電流固定為4mAdc不隨輸入的壓力變化時(shí)，應(yīng)檢查短地址是否為非零地址，是則應(yīng)當(dāng)將其地址改為零地址。

技術(shù)性能及指標(biāo)

　　3.1技術(shù)性能

　　使用對(duì)象： 液體、氣體或蒸汽

　　測(cè)量范圍： 見選型規(guī)格表

　　輸出信號(hào)： 4～20mA dc.輸出，疊加HART協(xié)議數(shù)字信號(hào)（兩線制）

　　電 源： 外部供電24V dc.，電源范圍12V～45V

　　危險(xiǎn)場(chǎng)所安裝： 隔爆型dIICT5;

　　本安型 iaIICT5;

　　遷移特性：

　　在最小量程（量程壓縮比為40：1）時(shí)，正遷移零點(diǎn)是39/40倍的量程上限值, 負(fù)遷移零點(diǎn)可以是量程下限值，壓力變送器無(wú)負(fù)遷移。（不管輸出形式如何，正負(fù)遷移后，其量程上、下限均不得超過(guò)量程的極限）

　　溫度范圍：

　　電子線路板工作在 -40～85℃；

　　敏感元件工作在 -40～104℃；

　　儲(chǔ)存溫度 -40～85℃；

　　帶數(shù)字顯示 -25～65℃（正常運(yùn)行）；

　　-40～85℃（無(wú)損壞）；

　　相對(duì)濕度：0～95%

　　超壓極限：DP型, 加0(壓力)～13MPa壓力變送器不損壞；正常工作壓力在3.43kPa(壓力)至量程上限。

　　容積變化量：小于0.16cm3

　　阻 尼： 時(shí)間常數(shù)在0.2～32.0s之間可調(diào)。

　　啟動(dòng)時(shí)間：3s，不需預(yù)熱。

　　3.2性能指標(biāo)

　　(在無(wú)遷移、316不銹鋼隔離膜片及其他標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下。)

　　精 度：±0.1%，±0.2%

　　穩(wěn)定性:量程范圍的±0.25%/6個(gè)月

　　溫度影響：零點(diǎn)溫度誤差為量程的±0.5%/55℃

　　包括零點(diǎn)和量程的總溫度誤差為量程的±1.0%/55℃

　　注意：對(duì)于量程3溫度影響誤差加倍

　　靜壓影響：（DP型在線性輸出時(shí)）零點(diǎn)誤差:加靜壓140kgf／cm2后，量程4﹑5的零點(diǎn)誤差為量程范圍的±0.25%，量程3﹑6﹑7﹑8的零點(diǎn)誤差為量程范圍的±0.5%。這是系統(tǒng)誤差,安裝前可按實(shí)際靜壓調(diào)校變送器零點(diǎn),消除這個(gè)誤差。

　?。℉P型在線性輸出時(shí)）零點(diǎn)誤差:加靜壓31.2MPa后，零點(diǎn)誤差小于量程的±2.0%。這是系統(tǒng)誤差,安裝前可按實(shí)際靜壓調(diào)校變送器零點(diǎn),消除這個(gè)誤差。

　　電源影響：小于輸出量程的0.005%／V。

　　振動(dòng)影響：在任意軸向上，頻率為200Hz，誤差為量程范圍的±0.05%／g。

　　負(fù)載影響：只要輸入變送器的電壓高于12V，在負(fù)載工作區(qū)內(nèi)無(wú)負(fù)載影響。

　　安裝位置影響：可產(chǎn)生不大于0.25kPa的零位誤差，可通過(guò)校正消除這個(gè)誤差，對(duì)量程無(wú)影響；測(cè)量本體相對(duì)法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)影響。

　　3.3結(jié)構(gòu)指標(biāo)

　　接液件材料：

　　隔離膜片：316不銹鋼、哈氏合金C、蒙乃爾合金和鉭；

　　排氣/排液閥：316不銹鋼、哈氏合金C和蒙乃爾合金；

　　法蘭和接頭：316不銹鋼、哈氏合金C、蒙乃爾合金

　　“O”形圈：氟橡膠；

　　非接液件材料：

　　灌充液體：硅油

　　螺栓：不銹鋼、碳鋼鍍鋅；

　　電氣殼體：低銅鋁合金；

　　“O”形圈：丁腈橡膠

　　涂層：聚酯環(huán)氧樹脂。

　　引壓連接件：

　　法蘭引壓口1／4—18NPT(錐管螺紋)；

　　接頭壓口1／2—14NPT(錐管螺紋)；

　?。↙型高壓測(cè)為3”或4”法蘭）。

　　電氣連接： M20×1.5內(nèi)螺紋導(dǎo)線管、1／2—14NPT(錐管螺紋)導(dǎo)線管

　　重 量： 3.5 kg（3351型）

組態(tài)及調(diào)校

　　HART 現(xiàn)場(chǎng)通信協(xié)議是工業(yè)界廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，它是傳統(tǒng)儀表在兩線制4～20mAdc 標(biāo)準(zhǔn)輸出的基礎(chǔ)上，在不干擾模擬信號(hào)輸出的情況下，增加了數(shù)字通信功能。HART 現(xiàn)場(chǎng)通信協(xié)議在提供了現(xiàn)場(chǎng)總線優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，保留了傳統(tǒng)的4～20mAdc模擬信號(hào)，是向后兼容的智能化儀表解決方案。

　　智能變送器是完全符合HART協(xié)議的智能變送器。和其他HART設(shè)備一樣具有雙向的HART遠(yuǎn)程通信功能。主變量可由4～20mAdc模擬信號(hào)傳遞也可通過(guò)HART通信來(lái)完成，另外的過(guò)程參數(shù)、組態(tài)、校準(zhǔn)及診斷功能都可由HART通信來(lái)完成，且不影響4～20mAdc模擬信號(hào)傳遞。（動(dòng)按鍵調(diào)整儀表調(diào)校方法另外提供）

　　使用手操器進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)校

　　通過(guò)對(duì)本節(jié)的閱讀用戶可在較短的時(shí)間內(nèi)完成HART協(xié)議設(shè)備對(duì)智能變送器的簡(jiǎn)單調(diào)試。

　　1.調(diào)校設(shè)備：24V直流穩(wěn)壓電源，高精度萬(wàn)用表（四位半以上精度），手操器，負(fù)載電阻和標(biāo)準(zhǔn)壓力源。

　　2.按如下圖所示，連接變送器調(diào)試電路。

　　3.檢查電路連接正確后，打開直流穩(wěn)壓電源。

　　4.檢查電流表輸出是否正常，輸出正常后打開手操器。輸出不正常，檢查變送器連接電路。

　　5.手操器自動(dòng)搜索在線變送器，搜索到變送器后，按ENTER鍵進(jìn)入變送器調(diào)校。未搜索到變送器，檢查變送器連接電路，或按手操器提示，查詢非零地址儀表。

　　4.3 變送器現(xiàn)場(chǎng)調(diào)校說(shuō)明（有按鍵說(shuō)明，則以之為準(zhǔn)）

　　智能變送器除了具有遠(yuǎn)程調(diào)校方式外，還具有現(xiàn)場(chǎng)調(diào)校方式。

　　儀表的現(xiàn)場(chǎng)零點(diǎn)和量程組態(tài)調(diào)節(jié)可通按鍵“S”、“Z”來(lái)完成，施加測(cè)量下限（零點(diǎn)）對(duì)應(yīng)的壓力，等壓力穩(wěn)定后，同時(shí)按下“S”、“Z”鍵，10秒后進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)零點(diǎn)和量程組態(tài)模式。進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)模式后，按著 “Z”鍵不動(dòng)，松開“S”鍵，3秒后，儀表將當(dāng)前施加的壓力設(shè)置為量程下限，儀表將輸出4mA。施加測(cè)量上限（量程）對(duì)應(yīng)的壓力，等壓力穩(wěn)定后，同時(shí)按下“S”、“Z”鍵，10秒后進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)零點(diǎn)和量程組態(tài)模式。進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)模式后，按著 “S”鍵不動(dòng)，松開“Z”鍵，3秒后，儀表將當(dāng)前施加的壓力設(shè)置為量程上限，儀表將輸出20mA。

　　特別注意：

　　? 每進(jìn)入零點(diǎn)和量程現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)模式一次只能進(jìn)行一次（零點(diǎn)或量程）設(shè)定。

　　需要同時(shí)修改零點(diǎn)、量程需要進(jìn)入該模式兩次。

　　? 選擇磁棒調(diào)節(jié)功能的變送器磁棒使用方法與按鍵“S”、“Z”完全相同。

　　相當(dāng)于按鍵外置。

　　? 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整按“C”鍵10秒可以進(jìn)行零點(diǎn)重新校準(zhǔn)。

安裝使用

　　流量、液位或壓力的測(cè)量準(zhǔn)確度，很大程度上取決于送變器和引壓管的正確安裝。對(duì)于流量測(cè)量精度，與正確安裝一次測(cè)量元件有很大的關(guān)系。

　　考慮到工藝流程和經(jīng)濟(jì)因素，流量和液位變送器經(jīng)常只能安裝在惡劣環(huán)境中。然而，變送器應(yīng)盡量安裝在溫度梯度和溫度波動(dòng)小的地方，同時(shí)要避免振動(dòng)和沖擊。

　　5.1安裝

　　可提供的安裝支架有三種，安裝方式如圖典型安裝方式所示。用所提供的4個(gè)螺栓將變送器固定于安裝支架。再通過(guò) U 型螺栓用管裝支架（B1、B3）將變送器固定于φ50mm左右的水平或垂直管上或用M10螺栓(用戶自備)將盤裝支架（B2）固定于表盤上。對(duì)于L變送器通過(guò)其安裝法蘭對(duì)接到罐體上(見L變送器外形尺寸圖)。

　　法蘭引壓口為1/4-18NPT內(nèi)螺紋。過(guò)渡接頭引壓口為1/2-14NPT內(nèi)螺紋。選用這種接頭是為了拆卸方便,用戶只需擰下過(guò)渡接頭的螺栓，即可讓變送器流程裝置脫開。轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)渡接頭,可使兩個(gè)引壓口中心距增加或減少3mm。為了保證法蘭與過(guò)渡接頭或法蘭與三閥組的密封，重新組裝時(shí)應(yīng)按如下程序進(jìn)行:先要用手?jǐn)Q緊兩個(gè)螺栓, 然后用扳手?jǐn)Q緊個(gè)螺栓，再擰緊第二個(gè)螺栓，再擰緊個(gè)螺栓。扳手的力矩為40N·M。

　　為了法蘭或過(guò)渡接頭便于與引壓管道連接，可轉(zhuǎn)動(dòng)變送器的方向。如果沿著軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)后法蘭仍然與原來(lái)保持同一平面，則不會(huì)引起零點(diǎn)的變化。如果法蘭轉(zhuǎn)為水平位置，那么所產(chǎn)生的零點(diǎn)的變化等于位置變化引起的液位差。此時(shí),需要重新調(diào)整變送器零點(diǎn)。

　　5.2引壓管的安裝

　　變送器相對(duì)流程管道的正確位置依賴于被測(cè)介質(zhì)。為了選定安裝位置、應(yīng)考慮下面幾點(diǎn)：

　　1.腐蝕或過(guò)熱的介質(zhì)不能與變送器直接接觸；

　　2.防止渣子在引壓管內(nèi)部沉積；

　　3.盡可能短地使用引壓管；

　　4.兩引壓管里的液壓高度應(yīng)保持平衡

　　5.引壓管應(yīng)裝在溫度梯度和波動(dòng)小的地方；

　　測(cè)量氣體壓力時(shí)，引壓管應(yīng)裝在管道的頂部或側(cè)面，變送器應(yīng)裝在側(cè)面取壓口的上方以便液體排入流程管道。

　　測(cè)量液體壓力時(shí)，引壓管應(yīng)裝到流程管道的側(cè)面以避免渣子沉積。變送器裝在側(cè)面取壓口下方，以便氣體排入流程管道。

　　測(cè)量蒸汽壓力時(shí)，引壓管應(yīng)安裝在管道側(cè)面，而變送器應(yīng)裝在取壓口的下方，以便冷凝液流人引壓管。

　　使用側(cè)面有排氣／排液閥的變送器，取壓口要裝到流程管道的側(cè)面。工作介質(zhì)為液體時(shí)，排氣／排液閥裝在法蘭的上部以便排出氣體；工作介質(zhì)為氣體時(shí)，排氣／排液閥裝在法蘭的下部以便排出液體；法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)180o，側(cè)面排氣／排液閥就從上部轉(zhuǎn)到下部。注意，測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí)，與變送器接觸的介質(zhì)溫度不能超過(guò)其使用的溫度極限。

　　測(cè)量蒸汽時(shí)，引壓管內(nèi)要充滿水，防止蒸汽與變送器直接接觸。由于變送器的容積變化量很小，故不需要冷凝器。

　　連接變送器與被測(cè)量介質(zhì)取壓口的管路是壓力的傳輸通道，在壓力傳遞過(guò)程中，引起誤差的原因如下：

　　1．壓力的泄漏

　　2．引壓管道的摩擦損失

　　3．液體介質(zhì)的管路中積集氣體

　　4．氣體介質(zhì)的管路中積集液體

　　5.3 引壓管與變送器連接注意事項(xiàng)：

　　1．使用盡量短的引壓管

　　2．過(guò)程流體是氣體時(shí), 要求安裝引壓管按垂直向上或垂直向上方向的 45°之內(nèi)連接到流程管道。

　　3．過(guò)程流體是液體時(shí), 要求安裝引壓管按水平方向或水平方向向下45°之內(nèi)連接到流程管道。

　　4．過(guò)程流體是蒸汽時(shí), 要求安裝引壓管按水平方向或水平方向向上45°之內(nèi)連接到流程管道。

　　5．為避免摩擦的影響，并防止堵塞，使用足夠大的口徑的引壓管。

　　6．確保所有的氣體從液體介質(zhì)引壓管中排除，氣體介質(zhì)測(cè)量容室內(nèi)無(wú)液體。

　　7．在高壓測(cè)量時(shí)，引壓管要有足夠的強(qiáng)度耐高壓。

　　5.4 接線

　　電源—信號(hào)端子位于電氣殼體內(nèi)的接線端子側(cè)。接線時(shí)，將接線端子側(cè)（標(biāo)有FIELD TERMINAL）的端蓋擰開，接線端子圖如圖5-3所示，左側(cè)端子是電源—信號(hào)端子，右側(cè)端子是測(cè)試(試驗(yàn))或電流指示表連接端子，用V2或V3選件后，也可用做毫伏輸出端子(圖5)。測(cè)試端子有與電源—信號(hào)端子有相同的電流信號(hào)4～20mA dc.；它用于連接指示儀表或測(cè)試用。電源是經(jīng)過(guò)信號(hào)線供給到變送器，不需要附加電源線。

　　注意，不要把電源—信號(hào)線接到測(cè)試(試驗(yàn))端，否則，就會(huì)燒壞二極管。如果萬(wàn)一燒壞，為了使變送器正常工作，可采用應(yīng)急辦法將兩測(cè)試端子短接。變送器的信號(hào)線不需要屏蔽，但用兩根扭在一起的雙絞線效果。信號(hào)線不要與其它設(shè)備的電源線一起通過(guò)導(dǎo)線管或明線槽，也不可在大功率設(shè)備附近穿過(guò)。電氣殼體上的接線孔應(yīng)當(dāng)密封(用密封件)，以防在電氣殼體內(nèi)積水，如果接線孔不能密封，電氣殼體應(yīng)朝下安裝，以便排出內(nèi)部積水。信號(hào)線可以浮地或在信號(hào)回路中任何一點(diǎn)單點(diǎn)接地。變送器殼體可以接地或不接地。電源穩(wěn)壓要求不高，即使電源電壓波動(dòng)lV，對(duì)輸出信號(hào)的影響也可忽略不計(jì)。由于變送器是電容耦合接地，檢查絕緣電阻不能使用高壓兆歐表。線路檢查只準(zhǔn)用不大100V的兆歐表進(jìn)行測(cè)試。輸出電流在4～20mAdc.的變送器輸出電流不超過(guò)23mAdc.。

　　5.5危險(xiǎn)場(chǎng)所安裝

　　為使安裝的變送器保持防爆功能，必須注意下述事項(xiàng)(詳見防爆說(shuō)明書)。

　　1. 蓋子必須擰緊，保證最少嚙合6扣，不得損壞螺紋。

　　2. 傳感器與電氣殼體的連接部位，最少嚙合6扣，且不能有損壞螺紋。

　　3. 接線孔必須用合適密封件密封。

　　4. 如果殼體上另一個(gè)接線孔不用，必須用帶螺紋的金屬塞塞住，最少嚙合扣。

　　5. 電氣殼體的電路側(cè)和接線側(cè)之間的密封層不得損壞，接線端子都必須完好。

聲明：

我司已盡力確保說(shuō)明書內(nèi)容的準(zhǔn)確性，但因市場(chǎng)發(fā)展和產(chǎn)品開發(fā)的需要，如沒(méi)有及時(shí)修改內(nèi)容，敬請(qǐng)諒解，如了解更新情況，請(qǐng)與我公司聯(lián)系。