第一章 變送器簡介

        151UHF4SFD25AAAD22AM4 系列智能變送器是我公司最新研制的新一代全智能電容式壓力/差壓變送器。傳感器是采用引進國外先進技術(shù)生產(chǎn)的高精度小型化智能傳感器， 在轉(zhuǎn)換原理上利用數(shù)字化補償技術(shù)對溫度﹑靜壓進行補償，提高了測量精度，降低了溫度漂移。具有長期穩(wěn)定性好，可靠性高，自診斷能力強等特點。以其極高的性能價格比，而成為變送器市場的主流產(chǎn)品。

          可與羅斯蒙特 275 型手操器或 HT388 手操器完成地址查尋、測試、組態(tài)等功能的操作?？梢詫崿F(xiàn)從控制室、變送器安裝現(xiàn)場或回路中的任何接線端點與變送器進行通信，完成遠程調(diào)試。在進行遠程通信時需注意：在接線端點和電源之間必須有不小于 250Ω的電阻。

HT388 手操器與變送器連接操作之前，務必閱讀說明書。

      特  點 ● 由于采用了微處理器而使靈活性增大、功能增強；● 具有較強的自診斷能力；

                ● 零點和量程調(diào)整互不影響；

                ● 兼有完善的遠程和就地設定、調(diào)校功能；

                ● 二線制，符合 HART 協(xié)議可與 HART 協(xié)議終端通信而不中斷輸出；● 采用數(shù)字化補償技術(shù)對溫度及靜壓進行補償；

                ● 穩(wěn)定性能好，精度高，阻尼可調(diào)，抗單向過載能力強；● 無機械傳動部件，維修工作量少，堅固抗振；

                ● 全部通用件，方便維護；

                ● 接觸介質(zhì)的膜片材料可選，可全天候使用；

    第二章  工作原理

      HT 系列智能變送器由智能傳感器和智能電子板兩部分組成，智能傳感器部分包括：電容式傳感器、測量膜片檢測電路、溫度補償電路和傳感器特征化參數(shù)存儲器等；智能電子板板部分包括：微電腦控制器及外圍電路，完成壓力信號到 4～20mA dc 的轉(zhuǎn)換。以下對其原理進行          簡單的說明：

       智能傳感器部分

        溫度補償電路

        測量膜片檢測電路

        特征化參數(shù)存儲器

        電容式

        傳感器

        2.1 智能傳感器部分

        電容式傳感器 引線

        介質(zhì)壓力通過隔離膜片和灌充油傳遞到δ室中心的測量膜片，該測量膜片是一張緊的彈性元件，用于檢測在測量膜片上的差壓。測量膜片的位移量與差 壓 成 正 比 ， 最 大 位 移 量 為

       電容極板

      測量膜片

      剛性絕緣體

      硅油

      焊接密封

      0.004inch(0.10mm)。測量膜片的位置由它兩側(cè)的電容固定極板通過測量膜片檢測電路檢測出來。

      隔離膜片

      敏感元件(δ室)

      量膜片檢測電路：該電路是將敏感元件所承受的壓力轉(zhuǎn)換為電壓信號，

      并使該信號與壓力信號成比例關(guān)系，供 CPU 采樣使用。

      溫度傳感器：在特征化時通過對壓力敏感元件的工作溫度進行循環(huán)測試，

      并將數(shù)據(jù)存入傳感器內(nèi)部的 EEPROM 中作為溫度補償數(shù)據(jù)；在運行時對壓力敏感元件的工作溫度進行測量，利用特征化 EEPROM 中的       溫補數(shù)據(jù)和檢測的溫度數(shù)據(jù)進行對比運算，通過 CPU 處理器進行溫度漂移誤差的補償修正。

     特征化參數(shù)存儲器：保存著變送器溫度補償、傳感器特征化曲線及特征數(shù)據(jù)和數(shù)字微調(diào)數(shù)據(jù)等。即使關(guān)閉了電源，仍能完整地保存存儲器中的數(shù)據(jù)。

     2.2 電子線路板部分

      微電腦控制器：微電腦控制器控制變送器的運行，除此之外，微電腦控制器還完成傳感器數(shù)據(jù)處理、數(shù)字溫度補償、傳遞函數(shù)運算、工程單位及量程的轉(zhuǎn)換、輸出型式選擇、阻尼調(diào)整、自診斷及 HART 通信等功能。組態(tài)參數(shù)存儲器：保存著變送器遠程和就地所能修改的所有組態(tài)數(shù)據(jù).即使關(guān)閉了電源，數(shù)據(jù)仍能完整地保存在存儲器中。

    HART 通信  數(shù)字通信電路在變送器和 HT388 接口或控制系統(tǒng)之間提供接口。這個電路分接收部分和發(fā)送部分，接收部分檢測疊加在 4～20mA 回路上的 FSK（頻移鍵控）信號，發(fā)送部分以同樣形式將信號疊加在 4～20mA回路上。

      在 HART 協(xié)議數(shù)字通信中，變送器的通信短地址可為 0～15 中的任意地址值。當短地址為零時，變送器輸出為 4～20mAdc 并疊加 HART 數(shù)字信號；當短地址為非零地址時，變送器輸出固定為 4mAdc 電流輸出。此時單個回路中可連接多臺變送器（最多 15 臺，且電源及負載電阻滿足技術(shù)要求），電信號的傳遞僅能通過 HART 數(shù)字信號進行。

      特別注意：如果用戶在調(diào)試過程中有意或無意的將 HART 設備（變送器）短地址設定為非零地址，此時，變送器輸出將固定為 4mAdc，無法實現(xiàn)傳統(tǒng)的 4～20mAdc 模擬信號傳輸。因此，如果用戶如果發(fā)現(xiàn)變送器輸出電流固定為 4mAdc 不隨輸入的壓力變化時，應檢查短地址是否為非零地址，是則應當將其地址改為零地址。

      第三章  技術(shù)性能及指標

     3.1 技術(shù)性能

     使用對象： 液體、氣體或蒸汽

     測量范圍： 見選型規(guī)格表

     輸出信號： 4～20mA dc.輸出，疊加 HART 協(xié)議數(shù)字信號（兩線制）

     電   源：   外部供電 24V dc.，電源范圍 12V～45V

    負載特性：

    Ω

   負載電阻

   1500

   1000

   500

   250

 12 24 45  V

   電源電壓

危險場所安裝：

隔爆型 dIICT5;本安型 iaIICT5;

遷移特性：

在最小量程（量程壓縮比為 40：1）時，最大正遷移零點是 39/40 倍的量程上限值,  最大負遷移零點可以是量程下限值，絕對壓力變送器無負遷移。（不管輸出形式如何，正負遷移后，其量程上、下限均不得超過量程的極限）

溫度范圍：

電子線路板工作在  -40～85℃；

敏感元件工作在 -40～104℃；

儲存溫度 -40～85℃；

帶數(shù)字顯示

-25～65℃（正常運行）；-40～85℃（無損壞）；

超壓極限：DP 型, 加 0(絕對壓力)～13MPa 壓力變送器不損壞；正常工作壓力在 3.43kPa(絕對壓力)至量程上限。

容積變化量：小于 0.16cm3

阻   尼： 時間常數(shù)在 0.2～32.0s 之間可調(diào)。啟動時間：3s，不需預熱。

3.2 性能指標

(在無遷移、316 不銹鋼隔離膜片及其他標準測試條件下。)

精 度： ±0.075%

穩(wěn)定性:最大量程范圍的±0.25%/6 個月

溫度影響：零點溫度誤差為最大量程的±0.5%/55℃

包括零點和量程的總溫度誤差為最大量程的±1.0%/55℃

注意：對于量程 3 溫度影響誤差加倍

靜壓影響：（DP 型在線性輸出時）零點誤差:加靜壓 140kgf／cm2 后，量程

4﹑5 的零點誤差為最大量程范圍的±0.25%，量程 3﹑6﹑7﹑8的零點誤差為最大量程范圍的±0.5%。這是系統(tǒng)誤差,安裝前可按實際靜壓調(diào)校變送器零點,消除這個誤差。

（HP 型在線性輸出時）零點誤差:加靜壓 31.2MPa 后，零點誤差小于最大量程的±2.0%。這是系統(tǒng)誤差,安裝前可按實際靜壓調(diào)校變送器零點,消除這個誤差。

電源影響：小于輸出量程的 0.005%／V。

振動影響：在任意軸向上，頻率為200Hz，誤差為最大量程范圍的±0.05%／g。負載影響：只要輸入變送器的電壓高于 12V，在負載工作區(qū)內(nèi)無負載影響。安裝位置影響：最大可產(chǎn)生不大于0.25kPa 的零位誤差，可通過校正消除這個

誤差，對量程無影響；測量本體相對法蘭轉(zhuǎn)動無影響。

3.3 結(jié)構(gòu)指標接液件材料：

隔離膜片：316 不銹鋼、哈氏合金 C、蒙乃爾合金和鉭；排氣/排液閥：316 不銹鋼、哈氏合金 C 和蒙乃爾合金；法蘭和接頭：316 不銹鋼、哈氏合金 C、蒙乃爾合金“O”形圈：氟橡膠；

非接液件材料：

灌充液體：硅油

螺栓：不銹鋼、碳鋼鍍鋅；電氣殼體：低銅鋁合金；“O”形圈：丁腈橡膠

涂層：聚酯環(huán)氧樹脂。

引壓連接件：

法蘭引壓口 1／4—18NPT(錐管螺紋)；

接頭壓口 1／2—14NPT(錐管螺紋)；

（LT 型高壓測為 3”或 4”法蘭）。

電氣連接： M20×1.5 內(nèi)螺紋導線管、1／2—14NPT(錐管螺紋)導線管重   量： 3.5 kg（3151 型）；5.5kg(1151 型)

第四章  組態(tài)及調(diào)校

HART 現(xiàn)場通信協(xié)議是工業(yè)界廣泛認可的標準，它是傳統(tǒng)儀表在兩線制 4～20mAdc 標準輸出的基礎上，在不干擾模擬信號輸出的情況下，增加了數(shù)字通信功能。HART 現(xiàn)場通信協(xié)議在提供了現(xiàn)場總線優(yōu)點的同時，保留了傳統(tǒng)的 4～20mAdc 模擬信號，是唯一向后兼容的智能化儀表解決方案。

智能變送器是完全符合 HART 協(xié)議的智能變送器。和其他 HART 設備一樣具有雙向的 HART 遠程通信功能。主變量可由 4～20mAdc 模擬信號傳遞也可通過 HART 通信來完成，另外的過程參數(shù)、組態(tài)、校準及診斷功能都可由 HART 通信來完成，且不影響 4～20mAdc 模擬信號傳遞。

（SF 系列手動按鍵調(diào)整儀表調(diào)校方法另外提供）

4.1 遠程調(diào)校指令圖

使用 HT388 手操器都可對變送器進行調(diào)校。其調(diào)校指令樹形圖如下：

HT388手持器通信成功，即查詢到在線變送器

測試

組態(tài)

格式化

20mA微調(diào)

調(diào)校樹形圖

4.2 使用 HT388 手操器進行遠程調(diào)校

通過對本節(jié)的閱讀用戶可在較短的時間內(nèi)完成 HART 協(xié)議設備對智

能變送器的簡單調(diào)試。

4.2.1 準備工作

1.  調(diào)校設備：24V 直流穩(wěn)壓電源，高精度萬用表（四位半以上精度），HT388 手操器，負載電阻和標準壓力源。

2.  按如下圖所示，連接變送器調(diào)試電路。

3.  檢查電路連接正確后，打開直流穩(wěn)壓電源。

4.  檢查電流表輸出是否正常，輸出正常后打開 HT388 手操器。輸

負載電阻 +

電源/信號 電源

接電流表或懸空 電流表

388

PO W ER +

C O M -

TEST

388

S3051 調(diào)校試驗室接線示意圖

出不正常，檢查變送器連接電路。

5.  HT388 手操器自動搜索在線變送器，搜索到變送器后，按 ENTER鍵進入變送器調(diào)校。未搜索到變送器，檢查變送器連接電路，

或按 HT388 手操器提示，查詢非零地址儀表。

4.2.2 與輸出有關(guān)的參數(shù)的設定

查尋到在線儀表的地址后，按 ENTER 鍵進入變送器調(diào)校功能選擇。選擇“2.組態(tài)”，出現(xiàn)如下界面：

組態(tài)功能

▲ 與輸出有關(guān)參數(shù)

與輸出無關(guān)參數(shù)

繼續(xù) 退出

進入組態(tài)功能，在這里組態(tài)功能分兩個分支，一個“與輸出有關(guān)參數(shù)”另外一個“與輸出無關(guān)參數(shù)”；用光標選擇后，按“ENTER”鍵進入。這里“與輸出有關(guān)參數(shù)”包括：工程單位、零點量程的設定、輸出型式的選擇（線性或開平方輸出）以及阻尼的設定?！芭c輸出無關(guān)參數(shù)”包括：工位號、描述符、日期、信息等與輸出無關(guān)的參數(shù)。

4.2.2.1 選擇工程單位，選擇“與輸出有關(guān)參數(shù)”功能，按 ENTER鍵出現(xiàn)如下界面：

選擇工程單位

[XXXXXX]

按 ENTER 繼續(xù)

用 ↑↓鍵選擇工程單位，按 ENTER 確認選擇的單位，進入變送器量程范圍設定。此時顯示為上次組態(tài)參數(shù)，如下圖

零點（Z）和量程（S）值S=XXX.XX(單位) Z=XXX.XX(單位)

繼續(xù) 修改

4.2.2.2 量程范圍設定，該功能是最常用的組態(tài)功能，如上圖需要

修改量程范圍請按修改鍵進入如下界面：

修改零點和量程值

▲  用鍵盤輸入用標準源設置按 ENTER 繼續(xù)

遠程修改量程范圍的方法有兩種：1.用鍵盤進行數(shù)字設定；2.用標準壓力源設置。

用鍵盤設定：選擇用鍵盤輸入，按 ENTER 界面如下：

零點值[XXXXXX]單位繼續(xù)  修改

按 ENTER 不進行修改，進入量程設定；按修改鍵，進入零點值修改，按界面提示輸入零點值。再按 ENTER 進入量程設定。量程設定與零點設定方法相同。

輸入零點值[XXXXXX]單位按 ENTER 繼續(xù)

注：用←鍵可以刪除新修改數(shù)字。

用標準壓力源設定：選擇用標準源設置，按 ENTER 界面如下：

讀零點值[XXXXXX]單位修改 退出

用標準壓力源設定是將實際的壓力輸入值設置為零點值（或量程）

值，在進入修改時，HT388 手操器首先讀出該點的壓力值，如上圖，按修改鍵零點將被修改為當前的壓力值（不需要輸入數(shù)字，當零點改變時，量程值會隨著平移）。量程的標準源修改方法與零點修改方法相同。

4.2.2.3 輸出型式設定

選擇輸出型式

[線性/開方]

按 ENTER 繼續(xù)

量程范圍的設定完成后，自動進入輸出型式設定，如上圖。用

↑↓鍵選擇輸出型式，按 ENTER 確認選擇，進入變送器阻尼設定。

4.2.2.4 阻尼時間設定

阻尼值[XX.XX]秒繼續(xù)  修改

需修改阻尼時間按修改鍵進入阻尼時間修改，否則，按 ENTER 返回組態(tài)主菜單，與輸出有關(guān)的參數(shù)組態(tài)完畢。

輸入阻尼值

[XX.XX]秒

按 ENTER 繼續(xù)

輸入阻尼值，按 ENTER 返回組態(tài)主菜單，與輸出有關(guān)的參數(shù)組態(tài)完畢。

4.2.3 與輸出無關(guān)的參數(shù)的設定

與輸出無關(guān)的參數(shù)主要是變送器的信息參數(shù)，包括工位號、描述符、

日期、信息、指示表、法蘭材料、o 型圈材料、排氣排液閥的材料、灌充液、隔離膜片、遠傳裝置情況等，主要描述變送器的記憶性信息，與變送器的輸出穩(wěn)定性無關(guān)。設定方法參考 HT388 用戶手冊。

4.3 變送器現(xiàn)場調(diào)校說明

智能變送器除了具有遠程調(diào)校方式外，還具有現(xiàn)場調(diào)校方式。

儀表的現(xiàn)場零點和量程組態(tài)調(diào)節(jié)可通按鍵“S”、“Z”來完成，施加

測量下限（零點）對應的壓力，等壓力穩(wěn)定后，同時按下“S”、“Z”鍵，

10 秒后進入現(xiàn)場零點和量程組態(tài)模式。進入現(xiàn)場組態(tài)模式后，按著 “Z”鍵不動，松開“S”鍵，3 秒后，儀表將當前施加的壓力設置為量程下限，儀表將輸出 4mA。施加測量上限（量程）對應的壓力，等壓力穩(wěn)定后，同時按下“S”、“Z”鍵，10 秒后進入現(xiàn)場零點和量程組態(tài)模式。進入現(xiàn)場組態(tài)模式后，按著 “S”鍵不動，松開“Z”鍵，3 秒后，儀表將當前施加的壓力設置為量程上限，儀表將輸出 20mA。

    特別注意：

? 每進入零點和量程現(xiàn)場組態(tài)模式一次只能進行一次（零點或量程）設定。需要同時修改零點、量程需要進入該模式兩次。

? 選擇磁棒調(diào)節(jié)功能的變送器磁棒使用方法與按鍵“S”、“Z”完全相同。相當于按鍵外置。

實現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)整按“C”鍵 10 秒可以進行零點重新校準。

       第五章  安裝使用

     流量、液位或壓力的測量準確度，很大程度上取決于送變器和引壓管的正確安裝。對于流量測量精度，與正確安裝一次測量元件有很大的關(guān)系。

     考慮到工藝流程和經(jīng)濟因素，流量和液位變送器經(jīng)常只能安裝在惡劣環(huán)境中。然而，變送器應盡量安裝在溫度梯度和溫度波動小的地方，同時要避免振動和沖擊。

        以上就是對3151UHF4SFD25AAAD22AM4 系列智能變送器的介紹如需進一步了解咨詢您可以撥打相遠儀表服務熱線：400-101-2883