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江蘇金帆儀表有限公司
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SP3051GP型高精度壓力變送器本公司生產(chǎn)的SP3051高精度壓力變送器是我公司引進技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)的新型變送器，關(guān)鍵原材料，元器件和零部件均源自進口，整機經(jīng)過嚴格組裝和測試，該產(chǎn)品具有設(shè)計原理*、品種規(guī)格齊全、安裝使用簡便等特點
本公司生產(chǎn)的SP3051高精度壓力變送器是我公司引進技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)的新型變送器，關(guān)鍵原材料，元器件和零部件均源自進口，整機經(jīng)過嚴格組裝和測試，該產(chǎn)品具有設(shè)計原理*、品種規(guī)格齊全、安裝使用簡便等特點。由于該機型外觀上融合了目前國內(nèi)，并被廣泛使用的兩種變送器（羅斯蒙特3051與橫河EJA）的結(jié)構(gòu)優(yōu)點，讓使用者有耳目一新的感覺，同時與傳統(tǒng)的1151、CECC等系列產(chǎn)品在安裝上可直接替換，有很強的通用性和替代能力。為適合國內(nèi)自動化水平的不斷提高和發(fā)展，該系列產(chǎn)品除設(shè)計小巧精致外，更推出具有HART現(xiàn)場總線協(xié)議的智能化功能。
壓力變送器工作原理
壓力變送器被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。
當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。和的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。
A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進行傳感器線性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方，，傳感器微調(diào)等運算，以及診斷和數(shù)字通信。
本微處理器中有16字節(jié)程序的RAM，并有三個16位計數(shù)器，其中之一執(zhí)行A /D轉(zhuǎn)換。
D/A轉(zhuǎn)換器把微處理器來的并經(jīng)校正過的數(shù)字信號微調(diào)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用變送器軟件修改。數(shù)據(jù)貯存在EEPROM內(nèi)，即使斷電也保存完整。
數(shù)字通信線路為變送器提供一個與外部設(shè)備(如275型智能通信器或采用HART協(xié)議的控制系統(tǒng))的連接接口。此線路檢測疊加在4-20mA信號的數(shù)字信號，并通過回路傳送所需信息。通信的類型為移頻鍵控FSK技術(shù)并依據(jù)BeII202標(biāo)準(zhǔn)。
特點
●精度高；
●穩(wěn)定性好；
●二線制（特殊可四線制）；
●固體元件，接插式印刷線路板；
●小型、重量輕、堅固抗振；
●量程、零點外部連續(xù)可調(diào)；
●正遷移可達500%；負遷移可達600%；
●阻尼可調(diào)；
●單向過載保護特性好；
●無機械可動部件，維修工作量少；
●全系列統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，零部件互換性強；
●接觸介質(zhì)的膜片材料可選擇；
(316L、TAN、HAS-C、MONEL等耐腐蝕材料)
●防爆結(jié)構(gòu),全天候使用；
●智能HART現(xiàn)場總線協(xié)議。
功能參數(shù)
●使用對象：液體、氣體和蒸氣
●測量范圍：0-0.08kPa至0-40MPa
●輸出信號：4~20mA DC （特殊可為四線制）
220V AC供電，0~10mA DC輸出
●供電電源：12~45V DC，一般為24V DC
（見圖2負載特性）
●負載特性：與供電電源有關(guān)，在某一電源電壓時帶負載能力見圖3，負載阻抗RL與電源電壓Vs關(guān)系式為：RL≤50（Vs-12）
●指示表：指針式線性指示0~99%刻度以及LCD液晶式顯示。
●防爆等級： a：隔爆型 (Exd ⅡBT5或Exd ⅡCT6)
b：本安型 ( Exia ⅡCT6或Ex ib ⅡCT6)
●量程和零點：外部連續(xù)可調(diào)
●正負遷移：零點經(jīng)過正遷移或負遷移后，量程、測量范圍的上限值和下限值的值，均不能超過測量范圍上限的99%。
正遷移量為最小調(diào)校量程的500%；負遷移量為最小調(diào)校量程 的600%
●溫度范圍：工作溫度范圍：－20~+88℃，（LT型為：－25~+70℃）
灌充硅油的測量元件：－40~+104℃
法蘭式變送器灌充高溫硅油時：+15~+315℃，普通硅油：－40~+149℃
●靜壓：4、10、25、32MPa
●濕度：相對濕度為0~99%RH
●容積變化量：＜0.16cm3
●阻尼（階躍響應(yīng)）：充硅油時，一般在0.2s到1.67s之間連續(xù)可調(diào)
技術(shù)數(shù)據(jù)
（不帶遷移，在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，充硅油，316不銹鋼隔離膜片）
●精確度：+（-）0.075%
●死區(qū)：無（≤0.1%）
●穩(wěn)定性：六個月內(nèi)不超過量程的基本誤差值
●振動影響：在任意軸向上，振動頻率為200Hz時，誤差為測量范圍上限的±0.05%/g
●電源影響：小于輸出量程的0.0059%/V
●負載影響：電源如果穩(wěn)定，則負載沒有影響
其它
●隔離膜片：316L不銹鋼，哈氏合金C-276，蒙乃爾合金，鈦或鉭
●排氣/排液閥：316不銹鋼，哈氏合金C，蒙乃爾合金
●法蘭和接頭：316不銹鋼，哈氏合金C或蒙乃爾合金
●接觸介質(zhì)“0"形環(huán)：丁腈橡膠，氟橡膠
●灌充液：硅油或惰性油
●螺栓：316L不銹鋼
●電子殼體材料：低銅鋁合金
●引壓連接線：法蘭NPT1/4中心距54mm；接頭NPT1/2或M20×1.5陽螺紋球錐面密封，帶
接頭時中心距50.8、54、57.2mm（NPT錐管螺紋符合GB/T12716-91）
●信號線連接孔：G1/2
●重量：3.5kg（標(biāo)準(zhǔn)型,不包含選件）
壓力變送器的選型
1、變送器要測量什么樣的壓力
先確定系統(tǒng)中測量壓力的值，一般而言需要選擇一個具有比值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定值會縮短傳感器的壽命，這樣做還會使精度下降。于是可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。
2、什么樣的壓力介質(zhì)
黏性液體、泥漿會堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會不會破壞變送器中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。
3、變送器需要多大的精度
決定精度的有，非線性，遲滯性，非重復(fù)性，溫度、零點偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復(fù)性，精度越高，價格也就越高。
4、變送器的溫度范圍
通常一個變送器會標(biāo)定兩個溫確段，其中一個溫度段是正常工作溫度，另外一個是溫度補償范圍，正常工作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時候的溫度范圍，在超出溫度補償范圍時可能會達不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。
溫度補償范圍是一個比工作溫度范圍小的典型范圍。在這個范圍內(nèi)工作變送器肯定會達到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點漂移，二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數(shù)的+/-X%/℃，在超出溫度范圍時滿量程的+/-X%，在溫度補償范圍內(nèi)時讀數(shù)的+/-X%，如果沒有這些參數(shù)，會導(dǎo)至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時最復(fù)雜的一部分。
5、需要得到怎樣的輸出信號
mV、V、mA及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲"或其他電子干擾信號，是否需要放大器，放大器的位置等。對于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設(shè)備采用mA輸出的變送器經(jīng)濟而有效的解決方法。
如果需要將輸出信號放大，采用具有內(nèi)置放大的變送器。對于遠距離傳輸或存在較強的電子干擾信號采用m輸出或頻率輸出。
如果在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外還要考慮到特殊的保護或過濾器。
6、選擇怎樣的勵磁電壓
輸出信號的類型決定選擇怎么樣的勵磁電壓。許多變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個穩(wěn)定的工作電壓，因此，工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價。
7、是否需要具備互換性的變送器
確定所需的變送器是否能夠適應(yīng)多個使用系統(tǒng)。一般來講這一點很重要，尤其是對于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中那么客戶用來校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)品具有良好的互換性，那么即使改變所用的變送器也不會影響整個系統(tǒng)的效果。
8、變送器超時工作后需要保持穩(wěn)定度
大部分變送器在經(jīng)過超額工作后會產(chǎn)生“漂移"，因此很有必要在購買前了解變送器的穩(wěn)定性，這種預(yù)先的工作能減少將來使用中會出現(xiàn)的種種麻煩。
9、變送器的封裝
變送器的封裝，往往容易忽略是它的機架，然而這一點在以后使用中會逐漸暴露出其缺點。在選購變送器時一定要考慮到將來變送器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會不會有強烈的撞擊或振動等。
10、在變送器與其它電子設(shè)備間采用怎樣的連接
是否需要采用短距離連接？若是采用長距離連接，是否需要采用一個連接器？
| 問題現(xiàn)象 | 檢查與測試 | 解決辦法 |
| 1:變送器無輸出 | 1:查看變送器電源是否接反； | 把電源極性接正確 |
| 2:測量變送器的供電電源，是否有24V直流電壓； | 必須保證供給變送器的電源電壓≥12V(即變送器電源輸入端電壓≥12V)。如果沒有電源，則應(yīng)檢查回路是否斷線、檢測儀表是否選取錯誤（輸入阻抗應(yīng)≤250Ω）；等等。 | |
| 3:如果是帶表頭的，檢查表頭是否損壞（可以先將表頭的兩根線短路，如果短路后正常，則說明是表頭損壞）； | 表頭損壞的則需另換表頭， | |
| 4:將電流表串入24V電源回路中，檢查電流是否正常； | 如果正常則說明變送器正常，此時應(yīng)檢查回路中其他儀表是否正常。 | |
| 5:電源是否接在變送器電源輸入端； | 把電源線接在電源接線端子上。 | |
| 2:變送器輸出≥20mA | 1: 變送器電源是否正常 | 如果小于12VDC，則應(yīng)檢查回路中是否有大的負載，變送器負載的輸入阻抗應(yīng)符合RL≤(變送器供電電壓-12V)/( 0.02A) Ω |
| 2:實際壓力是否超過壓力變送器的所選量程； | 重新選用適當(dāng)量程的壓力變送器。 | |
| 3:壓力傳感器是否損壞，嚴重的過載有時會損壞隔離膜片。 | 需發(fā)回生產(chǎn)廠家進行修理。 | |
| 4:接線是否松動； | 接好線并擰緊 | |
| 5:電源線接線是否正確 | 電源線應(yīng)接在相應(yīng)的接線柱上 | |
| 3:變送器輸出≤4mAOutput≤4mA | 1:變送器電源是否正常 | 如果小于12VDC，則應(yīng)檢查回路中是否有大的負載，變送器負載的輸入阻抗應(yīng)符合RL≤(變送器供電電壓-12V)/( 0.02A) Ω |
| 2:實際壓力是否超過壓力變送器的所選量程； | 重新選用適當(dāng)量程的壓力變送器 | |
| 壓力傳感器是否損壞，嚴重的過載有時會損壞隔離膜片。 | 需發(fā)回生產(chǎn)廠家進行修理。 | |
| 4:壓力指示不正確Wrong indication | 1: 變送器電源是否正常 | 如果小于12VDC，則應(yīng)檢查回路中是否有大的負載，變送器負載的輸入阻抗應(yīng)符合RL≤(變送器供電電壓-12V)/( 0.02A) Ω |
| 2: 參照的壓力值是否一定正確 | 如果參照壓力表的精度低，則需另換精度較高的壓力表。 | |
| 3: 壓力指示儀表的量程是否與壓力變送器的量程一致 | 壓力指示儀表的量程必須與壓力變送器的量程一致 | |
| 4:壓力指示儀表的輸入與相應(yīng)的接線是否正確 | 壓力指示儀表的輸入是4~20mA的，則變送器輸出信號可直接接入；如果壓力指示儀表的輸入是1~5V的則必須在壓力指示儀表的輸入端并接一個精度在千分之一及以上、阻值為250Ω的電阻，然后再接入變送器的輸入。 | |
| 5:變送器負載的輸入阻抗應(yīng)符合RL≤(變送器供電電壓-12V)/( 0.02A) Ω | 如不符合則根據(jù)其不同可采取相應(yīng)措施：如升高供電電壓（但必須低于36VDC）、減小負載等 | |
| 6:多點紙記錄儀沒有記錄時輸入端是否開路； | 如果開路則：1、 不能再帶其他負載；2、 改用其他沒有記錄時輸入阻抗≤250Ω的記錄儀。 | |
| 7:相應(yīng)的設(shè)備外殼是否接地 | 設(shè)備外殼接地 | |
| 8:是否與交流電源及其他電源分開走線 | 與交流電源及其他電源分開走線 | |
| 9:壓力傳感器是否損壞，嚴重的過載有時會損壞隔離膜片。 | 需發(fā)回生產(chǎn)廠家進行修理。 | |
| 10:管路內(nèi)是否有沙子、雜質(zhì)等堵塞管道，有雜質(zhì)時會使測量精度受到影響； | 需清理雜質(zhì)，并在壓力接口前加過濾網(wǎng)。 | |
| 11:管路的溫度是否過高，壓力傳感器的使用溫度是-25~85℃，但實際使用時在-20~70℃以內(nèi)。 | 加緩沖管以散熱，使用前在緩沖管內(nèi)先加些冷水，以防過熱蒸汽直接沖擊傳感器，從而損壞傳感器或降低使用壽命。 |
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