液位儀表系列產(chǎn)品 >>SDTD系列電動浮筒液位變送器:
SDTD系列電動浮筒液位變送器,可廣泛適用于石油、化工、制藥等工業(yè)中常壓或帶壓容器內(nèi)各種液體液位、分層界面或比重的連續(xù)測量。 變送器按其功能的不同,可分為標準型和智能型兩種。型號分別為: l 標準型電動浮筒液位變送器 型號:SDTD-B l 智能型電動浮筒液位變送器 型號:SDTD-Z
SDTD-B系列標準型電動浮筒液位變送器,采用*的稱重傳感技術,使測量系統(tǒng)具有測量精度高、性能穩(wěn)定、抗過載偏心能力強等特性。 變送器將液位或界面或比重的變化連續(xù)的轉(zhuǎn)換為4~20mA.DC標準電流信號輸出。同時,表頭指針以百分數(shù)形式連續(xù)指示出被測參數(shù)的量值。輸出信號遠傳至控制室,實現(xiàn)被測參數(shù)的遠程顯示或?qū)に囘^程的控制.
測量原理:
變送器是借助于阿基米德定律及力平衡原理而工作的。
相當于被測液面高度的浮筒懸掛在下杠桿端部,液位上升時,浮筒沉浸在液體中,并受到阿基米德定律向上的浮力作用。其浮力F等于:
F=1/4ΠD·H·ρ
式中:D-浮筒外徑
H-液位高度
ρ-介質(zhì)密度
當液位上升時,浮筒失去自重,支承點杠桿力發(fā)生變化,通過稱重傳感器測得浮筒浮力的大小,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標準信號。遠傳至控制室,實現(xiàn)遠程液位顯示或工藝流程的控制。
利用不同的計算方法,可以測出兩種不同介質(zhì)的界面高度或某些介質(zhì)的比重。變送器帶有0~*指示表,0%為4mA,*為20mA。
由于介質(zhì)密度的不同,會影響浮筒浮力的大小,因此,變送器設有密度及零點、量程調(diào)節(jié)電位器,以便對輸出信號進行調(diào)整。
概述:
SDTD-Z系列智能型電動浮筒液位變送器,采用*的稱重傳感技術,其傳感器和主要元器件選用進口優(yōu)質(zhì)器件,變送器采用微處理技術,輸出4~20mA模擬信號和疊加在此信號上符合HART通訊協(xié)議的數(shù)字信號。因此,智能變送器具有對輸出特性進行線化處理,監(jiān)測、遠程組態(tài)及遠程診斷、調(diào)整等功能。
智能變送器應配有手操編程器、全中文的便攜式PC-HART通訊器等,可與所有符合HART協(xié)議的設備聯(lián)網(wǎng)使用,實現(xiàn)數(shù)字雙向通訊與工藝過程檢測和控制。
智能型變送器可廣泛用于石油、化工、煉化、制藥等工業(yè)中各種容器內(nèi)液體液位、分層界面或比重的連續(xù)測量。
主要功能:
利用手操編程器和符合HART通訊協(xié)議的其它設備對智能變送器在現(xiàn)場和遠程進行如下操作:
1讀取過程變量 如原始變量值、mA值、百分比范圍等
2零點、量程設置 用手操器調(diào)整或用變送器零點、滿度電位器調(diào)整
3讀取診斷信息 診斷信息有:參數(shù)設置太高、太低;超過測量范圍;4~20mA超出范圍等
4HART通訊指令 利用手操器或其它設備與智能變送器進行通訊,在顯示屏上可讀取PV值、電流值、百分數(shù)等信息。能實現(xiàn)使用范圍內(nèi)所有的HART指令。
結(jié)構(gòu)及測量原理:
智能型電動浮筒液位變送器由檢測、轉(zhuǎn)換和變送器三部分組成。檢測部分由浮筒、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、微處理器及信號輸出電路等部分組成。
通用技術參數(shù):
1. 測量范圍與浮筒規(guī)格: (mm)
測量范圍H | 300 | 500 | 800 | 1000 | 1200 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 |
浮 筒 長L | 300 | 500 | 800 | 1000 | 1200 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 |
浮筒外徑D | 62 | 48 | 38 | 34 | 31 | 28 | 24 | 22 | 20 |
注:所要求測量范圍,若在表內(nèi)所列兩個測量范圍之間某一值時,訂貨時請注明。
2. 測量精度:±0.5%;±1.0%;±1.5%(FS)
3. 靈 敏 度:0.05%
4. 輸出信號:標準型:4~20mA.DC, 二線制;24V.DC供電 智能型:4~20mA,疊加符合HART協(xié)議的數(shù)字信號
5. 負載電阻:額定250Ω,zui高600Ω, 負載電阻與供電電壓關系
6. 出線口:M20×1.5(內(nèi))
7. 工作壓力:1.6~16.0MPa
8. 介質(zhì)溫度:-20~150℃ ,150~400℃(帶散熱片)
9. 介質(zhì)密度:0.4~2.0g/cm(測液位) ,密 度 差:≥0.15g/cm(測界面)
10.防爆型防爆等級:ExdIICT4-6、ExiaIICT4-6 ,防爆合格證號:8060710 ,外殼防護等級:IP66
11.環(huán)境條件:溫度,-20~60℃ ,濕度,≤85%
12.連接方式:法蘭連接,DN40 ,法蘭標準:PN1.6、2.5,平面,JB/T81-94 ,PN4.0~16.0,凸面,JB/T82.2-94 ,也可按用戶提供的規(guī)格及標準制造
13.材 質(zhì):浮 筒:1Cr18Ni9Ti ,浮筒室及法蘭:Q235A或1Cr18Ni9Ti
電動浮筒液位變送器的調(diào)試說明:
1).變送器出廠前已按訂貨要求進行了逐臺調(diào)試,但經(jīng)長途運輸顛簸或*庫存后,安裝使用前或設備大修時,需要對變送器的主要性能進行檢查。
2).標牌上“介質(zhì)密度(差)”欄內(nèi)注明的范圍,是指該臺變送器可測密度在此范圍內(nèi)的任何液體。
3).標牌上“出廠調(diào)試密度(差)”欄內(nèi)所標注的數(shù)據(jù),是指用戶提供的數(shù)據(jù),并按此密度(差)調(diào)試出廠。在實際使用中,如果被測介質(zhì)密度(差)有所改變,則應按實際密度(差)進行重新調(diào)試。
4).調(diào)試所需設備
l 可調(diào)電源:0~30V.DC,1臺
l 毫安表:0~30mA.DC,±0.2%,1臺
l 負載電阻:250Ω,1只
l 二等標準砝碼:1kg,1套
l 刻度尺:1只
5).調(diào)試方法分掛重法和水標法兩種
一)電動浮筒液位變送器掛重法
1.液位調(diào)試
▲ 浮力計算:
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架上,并按圖5接線。
1)零點調(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(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(標牌上標出)
1)零點調(diào)試(4mA)
l 在托盤上放入同fo等值的砝碼(含托盤重),調(diào)零點電位器,傳輸出為4mA
l 若輕介質(zhì)密度ρQ高于訂貨時提供的密度0.1g/cm3以上時,則有可能會出現(xiàn)調(diào)不出4mA的現(xiàn)象。此時,將零點電位器按原來調(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.
(二) 水校法
1. 液位調(diào)試
▲介質(zhì)密度≤1g/cm3(水)時:
根據(jù)被測介質(zhì)密度和量程,
計算滿量程所對應的水位高度h(mm):
h=H·ρ
式中,H-浮筒長度(量程)mm:
ρ-被測介質(zhì)密度,g/cm3
(1) 零點調(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
打開進水閥,向浮筒室內(nèi)注入清水,使水位升高等于h,立即關閉水閥,調(diào)整量程電位器,使輸出為20mA.
按(1)、(2)兩步,反復調(diào)整幾次,直至滿意為止。
▲ 介質(zhì)密度>1g/cm3(水)時:
當被測介質(zhì)密度大于水的密度時,則取量程內(nèi)的任意一點做為滿度(上限)調(diào)試點。調(diào)試前,應先計算出該點所對應的水位高度和該點在量程內(nèi)所對應的電流值。
例如:量程為1500mm,被測介質(zhì)密度為1.1g/cm3,取1300mm處為滿度(上限)調(diào)試點,則:
對應水位高度應為:h=1300×1.1=1430(mm)
該點對應的電流應為:Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87(mA)
計算結(jié)束后,調(diào)試方法如下:
(1) 零點調(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,反復幾次,直至滿意為止。
2 界面調(diào)試
▲ 兩種介質(zhì)密度均≤1g/cm3(水)時
l 根據(jù)兩種不同的介質(zhì)密度,分別計算出零點對應的水位高度h0(mm)和滿度時所對應的水位高度h(mm)
h0=H•ρQ
hm=H•ρz
式中,H-量程(浮筒長mm)
ρQ-輕介質(zhì)密度(g/cm)
ρz-重介質(zhì)密度(g/cm)
l 計算出h0和hm后,以浮筒底面高度的刻度線為基準,分別畫出h0和hm在刻度標尺上的標記
1)零點調(diào)試
l 向浮筒室內(nèi)注入清水,使水位高度等于h0,關閉進水閥,調(diào)整零位電位器,使輸出為4mA
l 若輕介質(zhì)的密度ρQ高于訂貨時所提供的密度0.1g/cm以上時,則有可能會出現(xiàn)調(diào)不出4mA的現(xiàn)象。此時,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,關閉進水閥,調(diào)量程電位器,使輸出為20mA。
按上述(1)、(2)兩步,反復調(diào)整幾次,直至滿意為止。
▲ 重介質(zhì)密度>1g/cm3(水)時
滿度的調(diào)整,可取高于零點調(diào)試水位h0的任意一點做為滿量程調(diào)試點,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。
(三)測比重的調(diào)試方法
調(diào)試方法與測量界面基本相同,只是計算浮力差時,按同一介質(zhì)比重在zui大和zui小兩點來計算。
(四)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)好零點和滿度(上、下限)即可。如用戶要檢查線性度,可按下面公式計算配重,檢查量程內(nèi)任意一點的線性度。
1)測量液位時
任意位置(x%)砝碼重=G-π/4D·x%·H·ρ
2) 測量界面時 任意位置(x%)砝碼重=G-π/4D·H(x%·Δρ+ρQ)
3)測量比重時
計算公式與測液位公式基本相同,只是按不同比重值計算配重。
各式中:G-浮筒重(g)
H-浮筒長度(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(浮筒長度)的百分數(shù)
測界面時零點遷移問題
測界面時,浮筒上端各部件均浸在輕介質(zhì)中,因此,會產(chǎn)生一定的浮力,此浮力是一個常數(shù),由它產(chǎn)生的附加電流也是一個學數(shù),它對調(diào)好的量程無任何影響,只是導致零點略高于已調(diào)好的零點值(4mA),這個附加電流值很小,若測量精度要求不高,就無須進行零點遷移,若測量精度要求較高,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,使輸出電流與該點界面對應的電流值即可。上述二種調(diào)試方法,用戶可根據(jù)實際情況選用,也可采用其它方法。但請注意,無論采用什么方法進行遷移,只能調(diào)整零位電位器
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