智能電動浮筒液位計(jì)的選型說明書
| 文件名稱： | 智能電動浮筒液位計(jì)的選型說明書 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 更新時(shí)間： | 2016.07.28 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 相關(guān)說明： | 一、產(chǎn)品概述： ZW-TDZ系列智能電動浮筒液位計(jì)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(jìn)行線化處理，監(jiān)測、遠(yuǎn)程組態(tài)及遠(yuǎn)程診斷、調(diào)整等功能。智能變送器應(yīng)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(shè)備聯(lián)網(wǎng)使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字雙向通訊與工藝過程檢測和控制。智能型電動浮筒液位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。 二、計(jì)量原理： ZW-TDZ系列智能電動浮筒液位計(jì)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。 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。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。 利用不同的計(jì)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0～100%指示表，0%為4mA，100%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(shè)有密度及零點(diǎn)、量程調(diào)節(jié)電位器，以便對輸出信號進(jìn)行調(diào)整。 三、結(jié)構(gòu)組成： 智能電動浮筒液位計(jì)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。 四、主要特點(diǎn)： 智能電動浮筒液位計(jì)利用手操編程器和符合HART通訊協(xié)議的其它設(shè)備對智能變送器在現(xiàn)場和遠(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)： 1、 測量精度：±0.5%；±1.0%；±1.5%（FS）； 2、 靈 敏 度：0.05%； 3、 輸出信號：標(biāo)準(zhǔn)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； 4、 負(fù)載電阻：額定250Ω，***高600Ω， 負(fù)載電阻與供電電壓關(guān)系； 5、 出線口：M20×1.5（內(nèi)）； 6、 工作壓力：1.6～16.0MPa； 7、 介質(zhì)溫度：-20～150℃ ,150～400℃（帶散熱片）； 8、 介質(zhì)密度：0.4～2.0g/cm（測液位） ,密 度 差：≥0.15g/cm（測界面）； 9、 防爆型防爆等級：ExdIICT4-6、ExiaIICT4-6 ,防爆合格證號：8060710 ,外殼防護(hù)等級：IP66； 10、環(huán)境條件：溫度，-20～60℃ ,濕度，≤85%； 11、連接方式：法蘭連接，DN40 ,法蘭標(biāo)準(zhǔn)：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(biāo)準(zhǔn)制造； 12、材 質(zhì)：浮 筒：1Cr18Ni9Ti ,浮筒室及法蘭：Q235A或1Cr18Ni9Ti； 六、調(diào)試說明： 1、變送器出廠前已按訂貨要求進(jìn)行了逐臺調(diào)試，但經(jīng)長途運(yùn)輸顛簸或長期庫存后，安裝使用前或設(shè)備大修時(shí)，需要對變送器的主要性能進(jìn)行檢查。 2、標(biāo)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(biāo)牌上“出廠調(diào)試密度（差）”欄內(nèi)所標(biāo)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(shí)際使用中，如果被測介質(zhì)密度（差）有所改變，則應(yīng)按實(shí)際密度（差）進(jìn)行重新調(diào)試。 七、調(diào)試所需設(shè)備： 1、可調(diào)電源：0～30V.DC； 2、毫安表：0～30mA.DC,±0.2%； 3、負(fù)載電阻：250Ω，1只； 4、二等標(biāo)準(zhǔn)砝碼：1kg,1套； 5、刻度尺：1只； 八、調(diào)試方法分掛重法和水標(biāo)法兩種： 掛重法： 液位調(diào)試： 1、 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-浮筒長度（變送器量程）（cm） ρ-介質(zhì)密度（g/cm3） 2、將變送器水平固定在校驗(yàn)架上。 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。 3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（量程）（cm） ρQ-輕介質(zhì)密度（g/cm） ρz-重介質(zhì)密度（g/cm） 4、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. 水校法： 1. 液位調(diào)試 介質(zhì)密度≤1g/cm3（水）時(shí)：根據(jù)被測介質(zhì)密度和量程，計(jì)算滿量程所對應(yīng)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 2、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. 3、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。 4、介質(zhì)密度>1g/cm3（水）時(shí)： 當(dāng)被測介質(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)所對應(yīng)的水位高度和該點(diǎn)在量程內(nèi)所對應(yīng)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(diǎn)，則： 對應(yīng)水位高度應(yīng)為：h=1300×1.1=1430（mm） 該點(diǎn)對應(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)對應(yīng)的水位高度h0（mm）和滿度時(shí)所對應(yīng)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(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(jì)算浮力差時(shí)，按同一介質(zhì)比重在***大和***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）測量液位時(shí) 任意位置（x%）砝碼重=G-π/4D·x%·H·ρ 2） 測量界面時(shí) 任意位置（x%）砝碼重=G-π/4D·H（x%·Δρ+ρQ） 3）測量比重時(shí) 計(jì)算公式與測液位公式基本相同，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?jǐn)?shù) 九、測界面時(shí)零點(diǎn)遷移問題： 測界面時(shí)，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(gè)常數(shù)，由它產(chǎn)生的附加電流也是一個(gè)學(xué)數(shù)，它對調(diào)好的量程無任何影響，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，若測量精度要求不高，就無須進(jìn)行零點(diǎn)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(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。但請注意，無論采用什么方法進(jìn)行遷移，只能調(diào)整零位電位器。 十、選型表：
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