高靜壓差壓變送儀器

高靜壓差壓變送器作為一種高精度智能型的現場壓力參數的檢測儀表，在過程控制系統中具有廣泛的用途，可以用來測量各種介質在液體，氣體和蒸汽狀 態下的差壓、壓力，液位等參數，與節流裝置配合還可以測量流體的流量參數，并 將被測的壓力參數轉換成4-20mA標準電信號輸出；該輸出可作為指示、記錄和各 種控制、調節系統的輸入信號，變送器同時采用HART協議傳輸數字信號，具有與 手操器或上位機進行通訊的功能，變送器具有輸出參數組態功能，能適應不同用戶的需要。

高靜壓差壓變送器具有非常豐富的品種，這些品種可以精確地測量小差壓至大差 壓、低壓力至高壓力、液位、真空度和比重。

DP/GP型壓力/差壓變送器配上遠傳密封裝置后，可避免被測介質直接與變送器 的隔離膜片接觸，對不能直接進行測量的介質提供了一種可靠的測量方法。

該品種的變送器具有體積小，重量輕，精度高等優點，帶有現場顯示，具有全 系列的品種和規格供用戶選擇，可廣泛應用于化工、石油、冶金、電站等部門的工 業自動化控制系統中。

高靜壓差壓變送器產品技術特點

3151系列智能壓力變送器釆用金屬密封的5室（壓力敏感元件）作為感測元 件，使變送器提高了抗沖擊和振動的性能，減少裝配應力和靜莊引起的誤差，保證 變送器具有較高的穩定性能，由于各品種采用大致相同外型尺寸的S室，使整個系列 從測量0.5kPa的差壓到測量42MPa的壓力范圍內,都具有,相同的外型和重量。 本產品在3151普通型智能差壓/壓力變送器基礎上，通過#免屬密封的差動電容 壓力傳感器的5室結構創新設計，在5室的受壓腔體內，嵌入了高精度的溫度傳感器 （在一定的溫度范圍內，測溫精度可達± 0.5°C）,構成了一體化的壓力，溫度復 合傳感器，使該變送器具備了差壓（壓力）與傳感器本體溫度的精確測量功能，提 高了變送器環境溫度影響補償性能，由于該復合傳感器與被測介質直接接觸，所以 同時可獲得與傳感器所接觸的介質的溫度信息，通過對變送器信號處理電路的改進 設計，將變送器測得的壓力信號與溫度信號同時用于顯示與傳輸，使變送器除了能 夠測量、顯示及用數字信號傳輸變送器所測的壓力參數外，還能夠顯示及用數字信 號傳輸傳感器本體與被接觸介質的溫度參數，變送器配置的現場數字顯示表可以直 接顯示測量壓力值、輸出模擬電流值、被測壓力對應設定量程的百分比值、傳感器。

本體與其接觸介質的溫度值。本項技術已申請。

在變送器的傳感器組件中設置了專門用于存儲傳感器特征信息的存儲器芯片， 在特定的條件下（更換CPU電路板或因調試不當使原始數據發生了變化，影響了 變送器的總體性能）均可通過監控軟件的恢復操作功能來恢復其出廠性能，提高了 變送器的故障恢復能力，同時在更換CPU電路板后無需再進行重新調校，大大減少 了變送器維護工作量。

在電路設計上采用了的數字技術及新型的集成電路芯片和低功耗高性能的 微處理器，采用了2 4位的模數轉換器，提高了變送器的測量精度及量程變換性 能，電路板采用了SMD技術縮小了電子線路板的體積，在變送器殼體上設計了非 接觸式就地零點和量程調整和LCD液晶顯示參數組態按扭，便于現場調整零點和 量程及設置所需的現場顯示參數，在變送器內部配置了獨立的電磁干擾抑制電路， 同時在軟件設計上，采用了多重關鍵參數冗余保護措施，軟件抗干擾措施，提高了 產品的可靠性。

在變送器的就地顯示技術上，變送器內部配置的顯示器有通用的LCD液晶顯 示器及型的OLED有機電致發光點陣顯示器兩種供用戶選用，對OLED有機 電致發光點陣顯示的變送器，設計了*的中文顯示界面，并可內置中文字庫，顯 示用戶定制的管理信息，具有中文電子的功能。

產品的技術特點參見圖1所示。

產品應用特點

3151系列智能壓力變送器具有符合HART協議的遠程通訊功能，即可以在4 - 20mA模擬傳輸信號上疊加一個數字通訊信號，用于傳送變送器的各種測量參數及 相關信息供上位機或的手持操作器進行查詢及用于變送器輸出參數的組態及故 障診斷和監控，同時又不影響4-20mA壓力參數的模擬信號傳輸，可在控制室實現 對變送器進行遠程查詢和重新組態。

在變送器上設置了就地零點和量程調整和LCD液晶顯示參數組態按扭，便于 現場調整零點和量程及設置所需的現場顯示參數。

由于在變送器內部配置有差壓/溫度參數復合傳感器，所以變送器可以輸出一 路模擬信號及符合HART協議的壓力與溫度數字信號，變送器對壓力測量信號采用 4 - 20mA線性或開方運算的模擬輸出信號，同時采用符合HART協議的數字信號輸 出壓力測量參數和溫度參數，變送器的參數組態功能可通過本公司提供的上位機組 態軟件或的HART協議手操器來實現，參見相關操作手冊。

變送器配置的顯示表有LCD液晶顯示表及OLED有機電致發光顯示表等多 種，顯示選擇配件，可供不同的用戶選擇使用。其中LCD液晶顯示表采用多個參 數循環顯示的方式工作，OLED有機電致發光顯示表則采用多參數同時顯示的方式 工作，在黑暗處仍可清晰的看到儀表的讀數。

變送器在實現差壓（壓力）測量的同時，增加了傳感器本體與被接觸介質的溫 度檢測功能，為用戶提供了更多的現場工況信息，有利于用戶提高過程控制的效 果。

變送器具有防爆和防塵結構，安裝，使用和調校都方便簡單。接線端子和電子線 路板放置在變送器上部的密封電氣腔室中，且彼此相互隔離開。所以現場接線時， 放大器仍在密封狀態下工作。變送器具有反極性保護措施，防止由于電源接反而損 壞變送器。工作時的容積變化量小于0.16毫升，可防止被測介質液柱過大變化，因 而可不需為補償容積變化量而增置冷凝器或液位筒。變送器與被測介質接觸部分的 零部件，用戶可選用316不銹鋼或鉭，哈氏合金-C （Hasloy-C）等防腐性材料， 以適應不同的腐蝕性介質的測量。采用表面貼裝的電子元件和插拔式設計制造的印 制電路板，使故障少，維修方便，通用性強，減少了備品備件，降低了維修成本。

本產品外形精巧，重量輕，測壓接口兼容3151普通型智能差壓/壓力變送 器，方便用戶安裝和使用，可以全系列替代市場上廣泛使用的1151、3151普通型 模擬式或智能式差壓/壓力變送器使用。

                                 圖2 3151系列智能壓力變送器工作原理框圖
      被測介質的壓力作用于壓力、溫度復合傳感器上的5室的正壓端隔離膜片（LT 型液位變送器和帶毛細管的DP/GP遠傳型變送器則是被測壓力先經過一次隔離膜 片和充滿硅油的全密封的毛細管系統再被傳到S室的隔離膜片）再通過5室中的灌 充硅油傳遞到中心的測量膜片上使其產生相應的位移，測量膜片是一種預張緊的 彈性元件，其位移與被測介質的壓力成正比，zui大的位移量約為0.08mm,測量膜 片的位置變化由它兩側的電容固定極板通過電容量的變化檢測出來。使傳感器的 測量膜片和兩固定電容極板的電容量發生變化。除AP型壓力變送器，其測量 膜片的另一側（負壓端）是真空基準點外，其它品種的測量膜片的負壓端與 被測差壓的低壓側或大氣相通。在S室的正壓端嵌有高精度的溫度傳感器，用于檢 測傳感器本體的溫度變化，由于5室的正壓端與被測介質直接接觸，所以同時可獲 得與傳感器所接觸的介質的溫度信息。

傳感器的電容量變化，通過特定的高頻激勵與檢測電路將其轉換為直流電儼 號，通過信號調理電路轉換為一定幅度的電壓信號，經A/D （模擬/數字）轉換 為數字量的信號送至CPU處理，所檢測到的溫度信號同樣轉換為數字信號送至 CPU處理、上述兩個信號經微處理器的程序運算，并經D/A （數字/模擬）轉換 以及HART通信電路處理，將壓力及溫度參數轉換成所需的4?20mA標準直流電 流信號及符合HART協議的數字信號并調制在二線制電流信號上，提供給用戶使 用，同時驅動顯示器顯示。變送器內置的微處理器在計算機程序（軟件）的支持 下完成所需的特定功能。

在變送器的傳感器組件與CPU電路板中設置了專門用于存儲傳感器特征信息 的存儲器芯片，用于傳感器出廠特征數據的保存實現關鍵參數冗余保護及便于傳 感器組件與CPU電路板的更換。

變送器主要功能

1.測量參數類型：

差壓、表壓、壓力任意選擇一種

2.測量范圍：

差壓：0 - 0. 15kPa?7MPa （按不同的量程段選擇傳感器）

表壓：0 - 0. 15kPa?42MPa （按不同的量程段選擇傳感器）

絕壓：0 - 40kPa~7MPa （按不同的量程段選擇傳感器）

3.與傳感器接觸的介質溫度范圍：

-40-85 °C

4.顯示參數：

測量壓力值

輸出模擬電流值

被測壓力對應設定量程的百分比值 傳感器本體與其接觸介質的溫度值

5.輸出信號：

4?20mADC壓力參數模擬信號與壓力、溫度數字信號，使用HART協議。

6.主要組態功能：

零點遷移、量程、工程量單位、阻尼時間、超限報警、輸出4—20 mA電流標 定、寫數據保護、輸出函數、出廠數據恢復

7.防爆等級： ExdIICT6（隔爆型）

Exiall C T6 （本質安全型）

8.外殼防護等級：IP65

防爆變送器的安裝、使用注意事項

1. 3151系列智能壓力變送器隔爆型”d”選項注意事項

3151-d系列智能型變送器經*儀器偉表防_安全監督檢驗站（NEPSI）審查，防爆安全性能符合 GB3836.1-2000、GB3836.2-2000和GB12476.1-2000的有關要求，防爆標志為ExdIICT6,防爆合格證號為GYB06441，適用于現場存在IIC級以下的爆炸性氣體混合和環境中存在可燃性粉塵的危險場所。用戶在使用安裝該系列壓力變送器時，需注意以下事項：'

（1）產品使用環境溫度-20℃～+ 60℃

（2）產品設有接地端子，用戶:在使用產品時應可靠接地；

（3）現場安裝、維護必須遵守先斷電后蓋的警告語，.如用在粉塵危臉場所，有 可燃性粉塵存在時不得開蓋.

（4）防爆變送器必須配‘NEPSI*儀器儀表防爆_|￡督檢查站）認可的電 纜引人'裝置，連接螺紋1/2 — 14NPT.引入電纜外徑按電纜引入裝置說明書中規定選用現場應擰緊壓緊螺母，使密封圈內徑緊緊抱住外徑.密封圏老 化時要及時更換，冗余引入口須用盲頭堵塞；

（5）裝現場應不存在對鋁合金有腐濁作用的有害氣體：

（6）防爆變送器使用在粉塵危險場所時，外殼須經常清掃，防.止灰塵堆積。清掃時不得用壓縮空氣進行吹掃.其表面溫度不得超過80℃

（7） 在危險場所需要用HART手操作器時，手操作器必須取得防爆認可，并符合 危險場所規定的防爆等級的手操器，方可使用，否則應在安全區使用；

（8） 產品維修必須在安全場所進行，當安裝現場確認無可燃性氣體或可燃性粉塵 存在時，方可維修。

2. 3151系列智能壓力變送器本質安全型“i”選項注意事項

3151abBcdM7ei （見注）系列智能差壓/壓力多參數顯示變送器經*儀器儀表防爆安全監督檢站（NEPSI）檢驗，符合GB3836.1-2000 “爆炸性氣體環境用電氣設備第:.1部分：通用要求”和GB3836. 4-2000 “爆炸性氣體環境用電氣:設備第4部分:本質參全型“i”防爆標準規定的要求”，防爆標志為ExiaIICT6,

防爆合格證編號為GYB091644X。

zui大使用壞境溫度范圍介于-20°C ~ + 60°C之間。

一、產品使用特殊要求

防爆合格證號后綴“X”表示該產品有特殊使用要求，具體內容為：

該產品噼須與隔離式安全柵配套組成本安防爆系統或該產品所在的本安防 爆系統中各個接地點必須保證等電位平衡。

二、產品使用注意事項

1.產品必須與已通過本安防爆認證的關聯設備配套共同組成本安防爆系統方可 使用于爆炸性氣體環境。其系統接線必須同時遵守本變送器產品使用說明書和所 配關聯設備的使用說明書要求，接線端子不得接錯。

1.1產品的本安參數及內部zui大等效參數如下：

zui高輸入電壓 Ui（V） zui大輸入電流 Ii（mA） zui大輸入功率 Pi（W） zui大內部等效參數

Ci（nF） Li（mH）

28 93 0.66 2 1.2

1.2該產品與關聯設備的連接電纜應為帶絕緣護套的屏蔽電纜，其屏蔽層應接地。

2.用戶不得隨意更改產品結構及零部件配置。

3.產品的安裝、使用和維護應同時遵守產品說明書、GB3836.13-1997 “爆炸性氣 體環境用電氣設備第13部分：爆炸性氣體環境用電氣設備的檢修”、 GB3836.15-2000“爆炸性氣體環境用電氣設備第15部分:危險場所電氣安裝（煤 礦除外）”、GB3836.16-2006 “爆炸性氣體環境用電氣設備第16部分:電氣裝置 的檢查和維護（煤礦除外）”和GB50257-1996 “電氣裝置安裝工程爆炸和火災危 險環境電氣裝置施工及驗收規范”的有關規定。

注：產品型號規格中a可為DP、GP、AP、HP、或LT; b可為3、4、5、6、7、 8、9或0; C可為22或25; d可為0或T; e可為Bl、B2或B3。