智能電動(dòng)浮筒液位變送器

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智能電動(dòng)浮筒液位變送器采用xj****的稱重傳感技術(shù)，其傳感器和主要元器件選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)器件，變送器采用微處理技術(shù)，輸出4～20mA模擬信號(hào)和疊加在此信號(hào)上符合HART通訊協(xié)議的數(shù)字信號(hào)。因此，智能變送器具有對(duì)

一、產(chǎn)品概述：

ZW-TDZ系列智能電動(dòng)浮筒液位變送器是引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，自行設(shè)計(jì)制造的高性能價(jià)格比產(chǎn)品。浮筒液位計(jì)是符合HART協(xié)議的智能型現(xiàn)場(chǎng)液位儀表。特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)上采用微處理器與HART通訊電路，支持HART通訊協(xié)議的上位機(jī)軟件或275手操器進(jìn)行雙向通訊，并具有對(duì)液位測(cè)量的輸出特性進(jìn)行線性化處理，測(cè)量誤差補(bǔ)償，輸出信號(hào)延時(shí)，自診斷功能等等，實(shí)現(xiàn)智能化數(shù)字處理，并且與傳統(tǒng)的二線制4～20mA模擬信號(hào)兼容。本系列產(chǎn)品有本質(zhì)安全型和隔爆型，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、食品、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)過程檢測(cè)控制系統(tǒng)。

二、結(jié)構(gòu)組成：

ZW-TDZ系列智能電動(dòng)浮筒液位變送器由檢測(cè)、轉(zhuǎn)換和變送器三部分組成。檢測(cè)部分由浮筒、浮筒室、連桿組件等部分組成；轉(zhuǎn)換部分由杠桿系統(tǒng)、傳感器等組成；變送器部分由A/D、D/A轉(zhuǎn)換、微處理器及信號(hào)輸出電路等部分組成。

三、工作原理：

ZW-TDZ系列智能電動(dòng)浮筒液位變送器是借助于阿基米德定律及力平衡原理而工作的。相當(dāng)于被測(cè)液面高度的浮筒懸掛在下杠桿端部，液位上升時(shí)，浮筒沉浸在液體中，并受到阿基米德定律向上的浮力作用。

1、當(dāng)液位上升時(shí)，浮筒失去自重，支承點(diǎn)杠桿力發(fā)生變化，通過稱重傳感器測(cè)得浮筒浮力的大小，即可得到液面的高度。經(jīng)轉(zhuǎn)換，輸出與液位高度成比例的4～20mA.DC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。遠(yuǎn)傳至控制室，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程液位顯示或工藝流程的控制。

2、利用不同的計(jì)算方法，可以測(cè)出兩種不同介質(zhì)的界面高度或某些介質(zhì)的比重。變送器帶有0～100%指示表，0%為4mA，100%為20mA。

3、由于介質(zhì)密度的不同，會(huì)影響浮筒浮力的大小，因此，變送器設(shè)有密度及零點(diǎn)、量程調(diào)節(jié)電位器，以便對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。

四、主要特點(diǎn)：

利用手操編程器和符合HART通訊協(xié)議的其它設(shè)備對(duì)智能變送器在現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程進(jìn)行如下操作：

1、讀取過程變量

如原始變量值、mA值、百分比范圍等。

2、零點(diǎn)、量程設(shè)置

用手操器調(diào)整或用變送器零點(diǎn)、滿度電位器調(diào)整。

3、讀取診斷信息

診斷信息有：參數(shù)設(shè)置太高、太低；超過測(cè)量范圍；4～20mA超出范圍等。

4、HART通訊指令

利用手操器或其它設(shè)備與智能變送器進(jìn)行通訊，在顯示屏上可讀取PV值、電流值、百分?jǐn)?shù)等信息。能實(shí)現(xiàn)使用范圍內(nèi)所有的HART指令。

五、技術(shù)參數(shù)：

測(cè)量范圍：300～3000mm(更大量程可定做)；

精度：液位測(cè)量±0.5％FS，界位測(cè)量±1％FS；

重復(fù)性：≤±0.25％FS；

死區(qū)：≤±0.2％FS；

電源：12～30VDC；

輸出信號(hào)：模擬量：4～20mADC；

數(shù)字量：按HART或FOXCOM通迅協(xié)議、現(xiàn)場(chǎng)總線FF通信協(xié)議；

液晶顯示：模擬量mA或液位、界位及百分?jǐn)?shù)范圍；

負(fù)載電阻：700Ω(24VDC供電時(shí))；

密度范圍：100<ρ<2000 kg/m3；

zui小密度差：0.05 g／cm3；

工作壓力：2.5～32.0MPa；

介質(zhì)溫度：-196～＋400℃；

環(huán)境溫度：-40～＋70℃。

工作條件的影響：

供電影響：當(dāng)電壓在規(guī)定電壓的zui小值與zui大值間變化時(shí)，輸出變化≤±0.2％FS；

溫度影響：≤0.1％/10℃；

報(bào)警電流：當(dāng)液位低于變送器量程下限10％或高于變送器量程上限10％時(shí)，變送器輸出故障報(bào)警電流，根據(jù)設(shè)定為3.8mA或22.8mA；

防護(hù)等級(jí)：IP65(NEMA 4X)；

防爆等級(jí)：本安型：ExiaIICT1~T4；

隔爆型：ExdIICT1~T6；

電氣接口：2個(gè)1/2－14NPT內(nèi)螺紋；

電纜直徑：6～12mm、

過程連接：

內(nèi)浮筒式：采用DIN或ANSI法蘭標(biāo)準(zhǔn)，法蘭通徑DN80或3＂以上，更小法蘭尺寸請(qǐng)訂貨時(shí)咨詢；

外浮筒式：HG20592~20635-97 DN20以上法蘭，其他法蘭標(biāo)準(zhǔn)(如GB、JB/T、HGJ、ANSI、DIN等)請(qǐng)用戶在訂貨時(shí)注明；

熱夾套：DN15 PN1.0RF，其它規(guī)格請(qǐng)訂貨時(shí)注明；

放大器分體安裝式安裝附件：安裝組件；

電纜長(zhǎng)度：3m / 10m/用戶指定長(zhǎng)度；

材質(zhì)：浮筒：304；316；

夾持體：碳鋼；304；316；哈氏C合金；

夾持體熱夾套：304；

外浮筒：碳鋼；304；316；

扭力管：316L；Inconel 600、3J1、3J53、哈氏C合金；

接線盒：鋁合金。

六、變送器調(diào)校：

1、調(diào)試前仔細(xì)檢查整機(jī)是否按要求正確安裝接線,浮筒容室及相關(guān)扭力管組件不得有介質(zhì)泄漏。

2、輸出信號(hào)檢測(cè)。出廠時(shí)，產(chǎn)品已按訂貨要求進(jìn)行標(biāo)定，用戶在收到產(chǎn)品后，通常不必對(duì)測(cè)量范圍進(jìn)行標(biāo)定。但由于運(yùn)輸或搬運(yùn)過程中的振動(dòng)影響，投用時(shí)可能會(huì)發(fā)現(xiàn)變送器的零位發(fā)生了相應(yīng)的變化，但儀表的線性不受影響，故儀表在安裝至現(xiàn)場(chǎng)后，在投入使用前只需將零位標(biāo)定至±0.50%左右即可(相對(duì)應(yīng)液位而言)。

變送器在現(xiàn)場(chǎng)按裝后進(jìn)行高低位設(shè)置校準(zhǔn)。當(dāng)浮筒容室內(nèi)液位變化時(shí)指示器讀數(shù)做相應(yīng)改變。

模擬輸出與參數(shù)的對(duì)應(yīng)如下：

低位設(shè)定：按0%鍵時(shí)間超過5秒，

LRV設(shè)定為4mA

高位設(shè)定：按100％鍵時(shí)間超過5秒

URV設(shè)定為20mA

阻尼設(shè)定：

在現(xiàn)場(chǎng)顯示時(shí)可調(diào)節(jié)阻尼時(shí)間，出廠時(shí)阻尼值為8秒，可在按鈕0——8秒之間調(diào)節(jié)。

按100％鍵少于3秒時(shí)顯示當(dāng)前阻尼值，繼續(xù)按住100％鍵逐步增加阻尼，待選定阻尼后快速按下，0％鍵確認(rèn)，通過HART協(xié)議校準(zhǔn)或FOXCOM協(xié)議校準(zhǔn)按相關(guān)用戶指南實(shí)施。

七、調(diào)試方法分掛重法和水標(biāo)法兩種：

1、掛重法：

液位調(diào)試：

▲ 浮力計(jì)算：

l 浮筒浮力：F1=π/4·D·H·ρ

l 浮筒重G與浮力之差：F2=G-F1

式中：D-浮筒外徑（cm）;

H-浮筒長(zhǎng)度（變送器量程）（cm）

ρ-介質(zhì)密度（g/cm3）

▲ 將變送器水平固定在校驗(yàn)架上，并按圖5接線。

1）零點(diǎn)調(diào)試（4mA）

在托盤上放入同浮筒重G等重的砝碼（含托盤重），調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA.

2） 滿度調(diào)試（20mA）

在托盤上放入同F(xiàn)2等值的砝碼（含托盤重），調(diào)整量程電位器，使輸出為20mA.

按（1）、（2）兩步，反復(fù)調(diào)整幾次，直至滿意為止。

2、界面調(diào)試：

▲根據(jù)兩種介質(zhì)密度，分別計(jì)算出輕重密度下的浮力FQ和Fz

FQ=π/4·D2·H·ρQ

FZ=π/4·D·H·ρz

式中：D-浮筒外徑（cm） H-浮筒長(zhǎng)（量程）（cm）

ρQ-輕介質(zhì)密度（g/cm） ρz-重介質(zhì)密度（g/cm）

▲ 根據(jù)FQ和FZ計(jì)算出調(diào)零掛重砝碼重量fo和滿量程掛重砝碼重量fm。

fo=G-FQ

fm=G-FZ

式中：G-浮筒重量（標(biāo)牌上標(biāo)出）

1）零點(diǎn)調(diào)試（4mA）

l 在托盤上放入同fo等值的砝碼（含托盤重），調(diào)零點(diǎn)電位器，傳輸出為4mA

l 若輕介質(zhì)密度ρQ高于訂貨時(shí)提供的密度0.1g/cm3以上時(shí)，則有可能會(huì)出現(xiàn)調(diào)不出4mA的現(xiàn)象。此時(shí)，將零點(diǎn)電位器按原來調(diào)整方向的相反方向旋轉(zhuǎn)10圈左右，使電位器基本處于中間位置，再調(diào)整密度電位器，使輸出為4mA左右。然后調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA準(zhǔn)確值。

2）滿度調(diào)試

在托盤上放入fm等值的砝碼，調(diào)量程電位器，使輸出為20mA.

2、水校法：

1. 液位調(diào)試

▲介質(zhì)密度≤1g/cm3（水）時(shí)：

根據(jù)被測(cè)介質(zhì)密度和量程，

計(jì)算滿量程所對(duì)應(yīng)的水位高度h（mm）:

h=H·ρ

式中，H-浮筒長(zhǎng)度（量程）mm:

ρ-被測(cè)介質(zhì)密度，g/cm3

（1） 零點(diǎn)調(diào)試

排凈浮筒室內(nèi)的清水，調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA.

（2） 滿度調(diào)試

打開進(jìn)水閥，向浮筒室內(nèi)注入清水，使水位升高等于h,立即關(guān)閉水閥，調(diào)整量程電位器，使輸出為20mA.

按（1）、（2）兩步，反復(fù)調(diào)整幾次，直至滿意為止。

▲ 介質(zhì)密度>1g/cm3（水）時(shí)：

當(dāng)被測(cè)介質(zhì)密度大于水的密度時(shí)，則取量程內(nèi)的任意一點(diǎn)做為滿度（上限）調(diào)試點(diǎn)。調(diào)試前，應(yīng)先計(jì)算出該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的水位高度和該點(diǎn)在量程內(nèi)所對(duì)應(yīng)的電流值。

例如：量程為1500mm,被測(cè)介質(zhì)密度為1.1g/cm3,取1300mm處為滿度（上限）調(diào)試點(diǎn)，則：

對(duì)應(yīng)水位高度應(yīng)為：h=1300×1.1=1430（mm）

該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流應(yīng)為：Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87（mA）

計(jì)算結(jié)束后，調(diào)試方法如下：

1、零點(diǎn)調(diào)試

排凈浮筒室內(nèi)的清水，調(diào)整零位電位器,傳輸出為4mA。:

2、滿度調(diào)試

滿度調(diào)試則在水位為1430mm處調(diào)量程電位器，使輸出為17.87mA，反復(fù)幾次，直至滿意為止。

3、界面調(diào)試

▲ 兩種介質(zhì)密度均≤1g/cm3（水）時(shí)

l 根據(jù)兩種不同的介質(zhì)密度，分別計(jì)算出零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水位高度h0（mm）和滿度時(shí)所對(duì)應(yīng)的水位高度h（mm）

h0=HρQ

hm=Hρz

式中，H-量程（浮筒長(zhǎng)mm）

ρQ-輕介質(zhì)密度（g/cm）

ρz-重介質(zhì)密度（g/cm）

l 計(jì)算出h0和hm后，以浮筒底面高度的刻度線為基準(zhǔn)，分別畫出h0和hm在刻度標(biāo)尺上的標(biāo)記

4、零點(diǎn)調(diào)試：

l 向浮筒室內(nèi)注入清水，使水位高度等于h0，關(guān)閉進(jìn)水閥，調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA

l 若輕介質(zhì)的密度ρQ高于訂貨時(shí)所提供的密度0.1g/cm以上時(shí)，則有可能會(huì)出現(xiàn)調(diào)不出4mA的現(xiàn)象。此時(shí)，將零位電位器按原來調(diào)整方向的相反方向旋轉(zhuǎn)10圈左右，使電位器基本處于中間位置，再調(diào)整密度電位器，使輸出為4mA左右，然后，再調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA準(zhǔn)確值2）滿度調(diào)試

向浮筒室內(nèi)注入清水，使水位高度等于hm,關(guān)閉進(jìn)水閥，調(diào)量程電位器，使輸出為20mA。

按上述（1）、（2）兩步，反復(fù)調(diào)整幾次，直至滿意為止。

▲ 重介質(zhì)密度>1g/cm3（水）時(shí)

滿度的調(diào)整，可取高于零點(diǎn)調(diào)試水位h0的任意一點(diǎn)做為滿量程調(diào)試點(diǎn)，具體方法可參照水校法液位調(diào)試中“介質(zhì)密度>1g/cm3（水）"的調(diào)試方法。

5、測(cè)比重的調(diào)試方法：

 調(diào)試方法與測(cè)量界面基本相同，只是計(jì)算浮力差時(shí)，按同一介質(zhì)比重在zui大和zui小兩點(diǎn)來計(jì)算。

6、線性度的調(diào)試方法：

變送器在出廠前線性度已調(diào)好，用戶一般不需檢查，只需根據(jù)工藝參數(shù)調(diào)好零點(diǎn)和滿度（上、下限）即可。如用戶要檢查線性度，可按下面公式計(jì)算配重，檢查量程內(nèi)任意一點(diǎn)的線性度。

1）測(cè)量液位時(shí)

任意位置（x%）砝碼重=G-π/4D·x%·H·ρ

2） 測(cè)量界面時(shí) 任意位置（x%）砝碼重=G-π/4D·H（x%·Δρ+ρQ）

3）測(cè)量比重時(shí)

計(jì)算公式與測(cè)液位公式基本相同，只是按不同比重值計(jì)算配重。

各式中：G-浮筒重（g）

H-浮筒長(zhǎng)度（cm）

ρ-介質(zhì)密度（g/cm）

Δρ-兩種介質(zhì)密度差，Δρ=ρz-ρQ

ρz-重介質(zhì)密度（g/cm）

ρQ-輕介質(zhì)密度（g/cm）

x%-量程（浮筒長(zhǎng)度）的百分?jǐn)?shù)

八、測(cè)界面時(shí)零點(diǎn)遷移問題：

測(cè)界面時(shí)，浮筒上端各部件均浸在輕介質(zhì)中，因此，會(huì)產(chǎn)生一定的浮力，此浮力是一個(gè)常數(shù)，由它產(chǎn)生的附加電流也是一個(gè)學(xué)數(shù)，它對(duì)調(diào)好的量程無(wú)任何影響，只是導(dǎo)致零點(diǎn)略高于已調(diào)好的零點(diǎn)值（4mA）,這個(gè)附加電流值很小，若測(cè)量精度要求不高，就無(wú)須進(jìn)行零點(diǎn)遷移，若測(cè)量精度要求較高，需將此附加電流遷移掉。

下面介紹二種遷移方法，供參考：

1、將浮筒室內(nèi)全部充滿輕介質(zhì)（注意：一定使浮筒上端部件全部浸在輕介質(zhì)中），調(diào)整零點(diǎn)電位器，使電流輸出4mA即可。

2、在可觀察到的任一界面上，調(diào)整零位電位器，使輸出電流與該點(diǎn)界面對(duì)應(yīng)的電流值即可。上述二種調(diào)試方法，用戶可根據(jù)實(shí)際情況選用，也可采用其它方法。但請(qǐng)注意，無(wú)論采用什么方法進(jìn)行遷移，只能調(diào)整零位電位器。

九、安裝注意事項(xiàng)：

1、開箱時(shí)，要避免過大沖擊和振動(dòng)

2、首先將杠桿端頭的壓板螺釘擰開，將浮筒掛鉤掛上，將上限位壓板裝好，再將表頭部保護(hù)支撐螺桿卸下即投入使用。

3、裝應(yīng)牢固可靠，浮筒室須***確保垂直，以防止浮筒與浮筒室內(nèi)壁相撞。

4、裝過程中，要防止變送器產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)或沖擊，特別對(duì)浮筒掛勾不得大幅度地?cái)[動(dòng)或拉壓，以免損壞傳感器，降低儀表精度。

5、對(duì)于易凝、易結(jié)晶、易沉淀及粘度較大的被測(cè)介質(zhì)應(yīng)選用帶保溫夾套式，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)備有蒸汽管線。

6、在現(xiàn)場(chǎng)，采用掛重法調(diào)試后的變送器接入裝置后，在調(diào)試中只要各參數(shù)計(jì)算準(zhǔn)確，則在量程內(nèi)電流的變化量（20mA-4mA=16mA）是不會(huì)變的。在使用中，若輸出電流值與實(shí)際測(cè)量值不符，則可能是在浮筒裝配過程中由于振動(dòng)，垂直度等原因而導(dǎo)致零點(diǎn)改變。此時(shí)，可在任一測(cè)量值上調(diào)整零位電位器，使電流與該點(diǎn)測(cè)量值相符即可（此過程只能調(diào)整零位電位器）。

十、使用注意事項(xiàng)：

1、防爆型產(chǎn)品，安裝前應(yīng)檢查變送器的防爆等級(jí)、溫度組別及關(guān)聯(lián)設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境是否相符。

2、在調(diào)試和維修時(shí)，不得改變電路參數(shù)和結(jié)構(gòu)，不得改變?cè)骷囊?guī)格、型號(hào)及參數(shù)

3、傳輸電纜與變送器引入裝置在連接處需加撓性保護(hù)管，變送器端子連接處應(yīng)加絕緣套管

4、變送器外殼須***良好接地

5、工作環(huán)境溫度zui高不得超過60℃；電器元件及導(dǎo)線等zui高溫度不得超過35℃

6、產(chǎn)品出廠時(shí)，在變送器關(guān)鍵部位做了涂紅標(biāo)記，標(biāo)記處請(qǐng)不要隨意扭動(dòng)，以免影響變送器性能。如需要，請(qǐng)與本公司取得，及時(shí)妥善地處理

7、變送器接線

本安型接線框圖如圖7所示。布線時(shí)，應(yīng)盡量避免外界電磁干擾的影響，電纜分布參數(shù)應(yīng)控制在規(guī)定值內(nèi)。

8、安全柵的安裝使用和維護(hù)，應(yīng)遵守安全柵使用說明書。

9、防爆型變送器系統(tǒng)的安裝使用和維護(hù)，應(yīng)嚴(yán)格遵守中華人民共和國(guó)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安全規(guī)程。

10、變送器存放時(shí)，應(yīng)存貯在通風(fēng)干燥的庫(kù)房?jī)?nèi)，且不應(yīng)含有對(duì)變送器有腐蝕的物質(zhì)或氣體。

十一、選型編碼：

十二、設(shè)計(jì)選用及訂貨須知： 

1、注明液位計(jì)的規(guī)格、型號(hào)； 

2、測(cè)量范圍L； 

3、被測(cè)介質(zhì)及介質(zhì)的濕度,溫度； 

4、安裝距離L1的尺寸。 

5、為了能更好的為您提供服務(wù)，請(qǐng)您根據(jù)您的實(shí)際情況，參照選型說明（未盡事項(xiàng)，請(qǐng)來電咨詢），慎重選擇適合您具體需求的產(chǎn)品。當(dāng)您了解您的需求和我們產(chǎn)品的基本屬性后，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)情況正確選用儀表并按完整的產(chǎn)品規(guī)格代碼定貨。

6、按設(shè)計(jì)和使用要求未能選出適當(dāng)?shù)膬x表時(shí)，請(qǐng)?zhí)岢鰡栴}和要求，我們的專業(yè)人員將協(xié)助您選型或?yàn)槟O(shè)計(jì)制造特殊的產(chǎn)品，請(qǐng)至少提供下列資料：工作壓力、工作溫度、介質(zhì)名稱、對(duì)材料的要求等。 

售后服務(wù)承諾： 

1、我公司所售液位計(jì)系列產(chǎn)品在十二個(gè)月以內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題的，負(fù)責(zé)免費(fèi)維修。 

2、質(zhì)保期內(nèi)如我公司產(chǎn)品出現(xiàn)任何質(zhì)量問題，我公司負(fù)責(zé)免費(fèi)維修或更換。 

3、質(zhì)保期內(nèi)如用戶使用不當(dāng)，造成產(chǎn)品損壞，我公司負(fù)責(zé)維修，收取損壞部件成本費(fèi)。 

4、質(zhì)保期后產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，我公司負(fù)責(zé)維修，收取損壞部件成本費(fèi)。 

5、如用戶需我公司現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，對(duì)省內(nèi)用戶我公司服務(wù)人員12小時(shí)內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，省外用戶48小時(shí)內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。