一、產品簡介
WS3051-DP電容式差壓變送器(以下簡稱智能變送器)采用先進的集成電路和表面安裝工藝,在模擬式變送器的基礎上增加了通信、查詢、測試、組態等功能,它可提高標定精度,改善環境溫度補償效果,大大提高變送器的質量。
1.智能變送器應用了先進的數字技術及頻率相移鍵控(FSK)技術,提高了整機性能及可靠性,方便了現場和控制室之間的連接。
2.智能變送器除具有遠程通訊能力外,它還具有本機調量程,調零點按鈕,便于現場安裝后的就地調整。
3.智能變送器電子部件采用先進的集成電路和表面安裝工藝,具有通信、查詢、測試、組態等功能。
二、工作原理
WS3051-DP電容式差壓變送器圖1-1是智能變送器的基本工作原理。下面將敘述其工作原理和各部件的功能。
圖 1-1 智能變送器工作原理方塊圖
1.1 “δ”室傳感器(敏感元件)
圖1-2 “δ”室
智能變送器的核心是一個電容式壓力傳感器,稱為“δ”室(見圖1-2)。傳感器是一個完全密封的組件,過程壓力通過隔離膜片和灌充液硅油傳到感膜片引起位移。
傳感膜片和兩電容極板之間的電容差由電子部件轉換成4~20mA DC的二線制輸出的電信號。
1.2 .0 線路板模塊
智能變送器的線路板模塊是一塊采用專用集成電路(ASICS)和表面封裝技術的線路板。線路板接收來自傳感器的信號并進行修正和線性化。線路板模塊的輸出部
分將數字信號轉換成一個模擬輸出信號,并可與HART手操器和上位機軟件進行通信。
1.2.1 A/D轉換
A/D轉換電路采用16位低功耗集成電路,將解調器輸出的模擬量電流轉換成數字量,提供給微處理器作為輸入信號。
1.2.2 微處理器
智能變送器的微處理器控制A/D和D/A轉換工作,也能完成自診斷及實現數字通訊。工作時,一個數字壓力值被微處理器所處理,并作為數字存儲,以確保精密的
修正和工程單位的轉換。此外,微處理器也能完成傳感器的線性化、量程比、阻尼時間以及其它功能設定。
1.2.3 EEPROM存儲器
EEPROM存儲所有的組態,特性化及數字微調的參數,存儲器為非易失性的,因此即使斷電,所存儲的數據仍能完好保持,以隨時實現智能通訊。
1.2.4 D/A轉換
D/A轉換將微處理器送來的經過校正的數字信號轉換為4~20mA模擬信號并輸出給回路。
1.2.5 數字通訊
通過一臺通訊器,對智能變送器進行測試和組態。或者通過任意支持HART通訊協議的上位系統主機完成通訊。HART協議使用工業標準的BELL202頻率相移鍵控(FSK)技術,以1200Hz或2200Hz的數字信號疊加在4~20mA的信號上實現通訊,通訊時,頻率信號對4~20mA的過程不產生任何干擾。
三、技術特點
1. 精度高
2. 穩定性
3.小型,重量輕,堅固抗振
4. 兼容性好,與其它公司符合HART協議的產品相兼容
5.支持用戶利用手持器272/275或PC機調試軟件
6.在儀表運行過程中實時對儀表組態或進行遠程查詢
7.可對壓力信號進行智能線性化處理,保證了更高的測量精度
四、產品特點
1. 測量范圍廣:-0.1MPa-0, 0-(10KPa-60MPa)
2. 零點、量程連續可調
3. 具有反向極性保護及限流保護
4. 耐沖擊性能突出
5. 高精度、高穩定性、高可靠性
6. 特殊的接線結構,維護、檢修特別方便
7. 適用于要求高的場合,符合計量標準要求
8. 獨特的設計使防水錘沖擊性能好,使用壽命長
9. 結構精巧,直分適用于機械設備上
10. 根據特殊要求,可使之具有良好的抗結冰性能
11.采用一體化結構的二線制變送器,無活動部件,維護簡易
12.四位半數字顯示,高清背光,便于現場查看
13.本質安全型和隔爆型可用于危險現場
五、技術參數
負載特性圖
基本誤差:0.2%F?S. 0.5%F.S
測量范圍:-0 1MPa~0; 0~(10KPa~60MPa) 根據用戶量程來適選
線性度:優于0.2%F?S
溫度漂移 <±0.025%F?S/℃(0-50℃)
長期穩定性:≤0.02%F?S/年
響應時間: ≤10mS
供電電源:24VDC(或12VDC-45VDC任意恒壓電源)
輸出:4~20mA(或O~10mA 1~5V O~5V 0~1OV)
負載電阻:電路板的最大負載電阻RL為:RL=Vs-12V/0.023A,式中RL—最大負載電阻(單位Ω),通訊時RL最大為600Ω;Vs——供電電源電壓(單位V)。
溫度范圍:電子線路:-40~+85℃ 、敏感元件(充硅油):-40~+104℃ 、(充惰性油):-18~+71℃
儲藏溫度:-40~+55℃;
啟動時間:最大阻尼時<2s
容積吸取量:<0.16cm3
阻 尼:電氣阻尼為0~16s,可按0.1s間隔調整,敏感元件(充硅油)固有時間0.2s。
環境溫度:-20~ +85℃
傳感器接口(導壓連接):在壓力容室上連接螺孔為1/4-18NPT,引壓接頭上的連接螺孔為1/2-14NPT,其中心距可通過改變連接塊予以改變(51、54、57mm)。
電氣接口:M20×1.5、1/2NPT
安裝位置:無限制
外殼防護等級:IP67
過程連接材料: 316L、哈氏合金C-276、鉭
傳惑器隔離膜片材質:316L 、哈氏合金、鉭
變送器材料:·螺栓為碳鋼鍍鋅; ·電氣外殼為低銅鋁合金; ·電氣外殼表面涂層為環氧噴塑。
重量:約3.5kg(不包括附件,帶法蘭變送器除外)
防爆等級: EXdⅡCT6
六、應用行業
1、制糖業與釀酒業:榨取果汁、糖漿、葡萄汁、酸橙汁密度、酒精GL度、糖蜜、己烷/乙醇等;
2、奶制品業:煉乳、乳糖、乳酪、干乳酪、乳酸等;
3、采礦:煤、鉀堿、鹽水、磷酸鹽、鈣化合物、石灰石、銅、金等;
4、煉油:潤滑油、芳香劑、燃油、植物油等;
5、食品加工:番茄汁、葡萄汁、檸檬汁、番茄醬、糖蜜、植物油、果糖漿、果凍、果醬等;
6、紙漿與造紙業:黑漿、綠漿、紙漿清洗、蒸發器、苛性堿等;
7、飲料加工:啤酒、軟飲料、果酒、速溶咖啡、麥芽等;
7、化工:燒堿、酸、尿素、清潔劑、聚合物密度、乙二醇、氯化鈉、氫氧化鈉等;
8、石化:天然氣、油氣水洗、煤油、潤滑油、油/水等。
WS3051-DP電容式差壓變送器附錄:
☆ 耐腐蝕性好的材料 ○ 尚耐腐蝕的材料 × 不耐腐蝕的材料