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產(chǎn)品型號: IGP/IAP/IDP系列
所屬分類:I系列變送器概述特點(diǎn)原理
更新時間:2022-03-02
廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
簡要描述: IGP/IAP/IDP系列壓力(差壓)變送器有多種形式,能精確、可靠地測量表壓力、壓力、差壓或液位等,除輸出二線制4~20mA DC的標(biāo)準(zhǔn)信號外,還可用HART(Highway Addressable Remote Transducer)協(xié)議或FF(FOUNDATION Fieldbus)現(xiàn)場總線提供數(shù)字信號輸出,以方便地用軟件進(jìn)行遠(yuǎn)端組態(tài)和監(jiān)控。
IGP/IAP/IDP系列壓力(差壓)變送器
概 述
IGP/IAP/IDP系列壓力(差壓)變送器有多種形式,能精確、可靠地測量表壓力、壓力、差壓或液位等,除輸出二線制4~20mA DC的標(biāo)準(zhǔn)信號外,還可用HART(Highway Addressable Remote Transducer)協(xié)議或FF(FOUNDATION Fieldbus)現(xiàn)場總線提供數(shù)字信號輸出,以方便地用軟件進(jìn)行遠(yuǎn)端組態(tài)和監(jiān)控。
所有變送器均具有現(xiàn)場數(shù)字顯示,直觀地指示測量壓力。智能型產(chǎn)品的LCD多段顯示器可顯示測量壓力、變送器輸出電流或量程百分比,并以棒圖形式顯示測量值百分度,當(dāng)變送器出現(xiàn)故障時,LCD指示器將顯示報警信息。
變送器可方便地進(jìn)行重新標(biāo)定。普通型提供調(diào)節(jié)電位器,可對其輸出和顯示進(jìn)行調(diào)整。智能型變送器帶有現(xiàn)場按鍵,配合LCD參數(shù)指示,可方便地進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)置。
產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計,具有相同的上部結(jié)構(gòu),可以方便地進(jìn)行更換或升級。傳感器提供可選的多樣材質(zhì),以滿足不同的現(xiàn)場需求。
當(dāng)變送器需要同過程保持隔離狀態(tài)時,可配接遠(yuǎn)傳或直接安裝的壓力隔離膜盒。膜盒密封隔離系統(tǒng)適用于腐蝕性、粘稠性、高溫、有毒性、有衛(wèi)生要求或容易積聚和凝結(jié)的過程流體。
產(chǎn)品適用于液體、氣體和蒸汽介質(zhì)的測量,廣泛應(yīng)用于石油化工、電站、冶金、制藥、食品、艦船及其它所有工業(yè)場合。
特點(diǎn):
l 結(jié)構(gòu) 簡單、靈巧
l 產(chǎn)品測量精度高,穩(wěn)定性好
l 智能型產(chǎn)品,支持HART協(xié)議或FF現(xiàn)場總線通訊
l 帶有現(xiàn)場數(shù)字顯示器,顯示壓力(差壓)值、輸出電流值或輸出百分度值
l 具有連續(xù)自診斷功能,并能顯示自診斷信息
l 具有線性補(bǔ)償與數(shù)字微調(diào)功能
l 可實(shí)現(xiàn)就地零位、量程調(diào)整,也可通過遠(yuǎn)程手操器,或臺式、便攜式電腦實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)整
l 可根據(jù)不同的應(yīng)用場合選擇線性或方根輸出
l 阻尼可調(diào):0~32秒
l 具有相同的上部結(jié)構(gòu),更換電子部件不影響變送器的輸出特性,維護(hù)更方便
l 產(chǎn)品通過多種性能測試:EMC靜放電抗擾度4級8kV,射頻電磁輻射3級10V/m
l 產(chǎn)品通過NEPSI隔爆和本安認(rèn)證,可應(yīng)用于危險場合
l 單向過載保護(hù)特性好
l 無機(jī)械可動部件,維修工作量少,堅(jiān)固抗震
l 膜片材料可選316L 、TAN、Co-Ni-Cr、Hasloy C、Monel等,其它接觸介質(zhì)的部件材料可選316、Hasloy C、Monel、PVDF、PTFE等耐腐蝕材料,可適應(yīng)強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的測量
l 衛(wèi)生型符合GMP標(biāo)準(zhǔn)和3-*衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),適用于醫(yī)藥、食品和乳制品等行業(yè)
應(yīng)用
石油/石化/化工
與節(jié)流裝置配套,提供精確的流量測量和控制
可測量管道和貯罐的壓力和液位
電力/城市煤氣/其他公司事業(yè)
要求高穩(wěn)定度和高精度的測量等場所
紙漿和造紙
用于要求耐化學(xué)液體,耐腐蝕性液體之類的場所
鋼鐵/有色金屬/陶瓷
用于爐膛壓力測量等要求高穩(wěn)定性,高精度測量等場所
機(jī)械/造船
用于在嚴(yán)格控制(溫度,濕度等)高精度條件下要求穩(wěn)定測量的場所
工作原理
IGP/IAP/IDP系列壓力(差壓)變送器按工作原理分二大類: 10系列與20系列。
IGP10/IAP10系列壓力變送器的核心部件是藍(lán)寶石異質(zhì)外延技術(shù)制成的藍(lán)寶石—硅壓力彈性敏感元件,采用鈦—藍(lán)寶石雙重膜片結(jié)構(gòu),是采用的俄羅斯微電子傳感器工業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)的鈦/藍(lán)寶石—硅傳感器。由于藍(lán)寶石襯底的絕緣電阻*,而且不隨溫度的變化而變化,工業(yè)溫度可以達(dá)到350℃,超長壓力疲勞壽命、穩(wěn)定性*。工作時被測壓力作用在膜片上,膜片變形后,電橋各橋臂電阻值發(fā)生變化。信號處理電路測出電阻值的變化,并將其放大轉(zhuǎn)換成4~20mA DC二線制電流信號輸出。智能型還可提供HART協(xié)議或FF現(xiàn)場總線提供數(shù)字信號輸出。這是一種幾乎沒有漂移和無需維護(hù)的產(chǎn)品。迄今為止,已經(jīng)歷了zui嚴(yán)峻的軍事和航天應(yīng)用考驗(yàn)。
IGP20/IAP20/IDP20系列為智能型壓力(差壓)變送器,工作時被測介質(zhì)的兩種壓力通過隔離膜片和灌充液傳遞到測量膜片的兩側(cè),測量膜片與兩側(cè)絕緣體上的電極各組成一個電容器。在無壓力或兩側(cè)壓力均等時,測量膜片處于中間位置,兩個電容器的電容量相等。當(dāng)兩側(cè)壓力不*時,測量膜片產(chǎn)生位移,傳感膜片的zui大位移量為0.004英寸(0.10毫米),且位移量與壓力成正比。傳感膜片是一個張緊的彈性元件,其位移隨所受差壓而變化(對于IGP表壓變送器,大氣壓力如同施加在傳感膜片的低壓側(cè)一樣)。IAP絕壓變送器,低壓側(cè)始終保持一個參考壓力。兩側(cè)的電容極板檢測傳感膜片的位置。傳感膜片和電容極板之間的電容差值被轉(zhuǎn)換成4~20mA DC二線制電流信號。還可提供HART協(xié)議或FF現(xiàn)場總線提供數(shù)字信號輸出。
采用智能電子部件,微處理器控制A/D和D/A轉(zhuǎn)換,同時實(shí)現(xiàn)自診斷及數(shù)字通訊。如果變送器檢測出故障,則輸出由用戶可選擇22.8mA或3.6mA,并且任何的HART的上位機(jī)設(shè)備均能顯示該變送器的信息。工作時,一個數(shù)字壓力值被微處理器所處理,并作為數(shù)字儲存,以確保精密的修正和工程單位的轉(zhuǎn)換。此外,微處理器也能完成傳感器的特征化、量程化、阻尼時間以及其他的功能,EEPROM存儲所有的組態(tài)、特征化及數(shù)字微調(diào)的參數(shù),存儲器為非易失性的,因此即使斷電,所存儲的數(shù)據(jù)仍能完好保持,以隨時實(shí)現(xiàn)智能的通訊。FF現(xiàn)場總線型符合FF-H1協(xié)議,*采用數(shù)字技術(shù),通過現(xiàn)場總線將多個現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)起來,能夠把控制功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中,用戶可通過功能塊的連接建立符合要求的控制策略。
數(shù)/模轉(zhuǎn)換和信號傳送(智能型)
過程變量以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)方式存貯,可進(jìn)行精確地修正和工程單位轉(zhuǎn)換,之后經(jīng)修正的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成一個模擬輸出信號。HART手操器可直接存取傳感器的數(shù)字信號,而不需數(shù)/模轉(zhuǎn)換從而達(dá)到更高精度。
通訊模式(智能型)
智能型壓力變送器采用HART協(xié)議通訊,該協(xié)議采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Bell202頻移鍵控(FSK)技術(shù),將一個高頻信號疊加在電流輸出信號上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊,使用的這個技術(shù)可以同時通訊和輸出,而不會影響回路的*性。對于FF現(xiàn)場總線型,*采用通訊數(shù)字技術(shù),通過現(xiàn)場總線將多個現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)起來,用戶可通過功能塊的連接建立符合要求的控制策略。
軟件功能(智能型)
HART協(xié)議使用戶很容易對智能型壓力變送器進(jìn)行組態(tài)、測試和具體設(shè)置。FF現(xiàn)場總線通過功能模塊的進(jìn)行組態(tài)、測試和具體設(shè)置。
組態(tài)
智能型可以很容易地用HART手操器進(jìn)行組態(tài)。組態(tài)包括兩個方面。
*,對變送器可操作參數(shù)的設(shè)置,包括設(shè)置:
零點(diǎn)和量程設(shè)置點(diǎn)
線性或平方根輸出
阻尼
工程單位選擇
第二,可存入變送器的信息性數(shù)據(jù),以識別變送器和對變送器作物理描述。這些數(shù)據(jù)包括:
工位號:8個字母數(shù)字字符
描述符:16個字母數(shù)字字符
信息:32個字母數(shù)字字符
日期
一體化表頭安裝
法蘭類型
法蘭材料
排液/排氣閥材料
O型環(huán)材料
遠(yuǎn)傳裝置信息
除了以上可組態(tài)參數(shù)外,智能型壓力變送器的軟件中還包含許多非用戶可修改信息:變送器類型,傳感器極限,zui小量程,灌充液,隔離膜片材料,膜頭系列號,和變送器軟件版本號。
測試
智能型壓力變送器可進(jìn)行連續(xù)自檢。如發(fā)現(xiàn)問題,變送器則激活用戶可選的模擬輸出報警。用HART手操器可以查詢變送器以確定問題所在。變送器向手操器輸出特定信息,以便識別問題,并快速而易于檢修。如果操作者確信是回路問題,變送器可根據(jù)要求提供特定輸出,供回路測試使用。
具體設(shè)置
具體設(shè)置用于變送器設(shè)置和數(shù)字線路板維修時,它允許對傳感器和模擬輸出進(jìn)行微調(diào),以符合工廠壓力標(biāo)準(zhǔn)。另外,特性化功能使用戶可避免意外或故意調(diào)整模擬輸出設(shè)置點(diǎn)。
用戶應(yīng)用層--塊(FF現(xiàn)場總線型)
資源塊(RB)描述現(xiàn)場總線設(shè)備特性,如設(shè)備名稱、制造商與系列號
轉(zhuǎn)換塊(TB)將輸入/輸出設(shè)備變量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的工程數(shù)據(jù),即包括標(biāo)定信息和組態(tài)信息
功能塊(FB):模擬輸入塊(AI)、比例/積分/微分塊(PID)等。功能塊的使用可以很容易地建立和瀏覽一個復(fù)雜的控制策略,而毋須重新接線或更改任何硬件,即可實(shí)現(xiàn)*的分散控制。
模擬輸入塊(AI)獲取輸入轉(zhuǎn)換塊通道值,為其它功能塊產(chǎn)生輸出值。完成量綱轉(zhuǎn)換、濾波、均方根處理及小信號切除等輸入處理功能。
比例/積分/微分塊(PID)實(shí)現(xiàn)經(jīng)典的PID調(diào)節(jié)算法,完成諸如給定值(SP)、測量值(PV)的濾波與報警、前饋、輸出跟蹤、無擾切換及其它功能。
通用技術(shù)參數(shù)
供電電源:12~45V DC(標(biāo)準(zhǔn)為24V DC)
輸出信號:普通型:4~20mADC二線制
HART智能型:4~20mADC二線制(線性或平方根輸出)疊加HART通訊協(xié)議
FF現(xiàn)場總線型:曼徹斯特編碼數(shù)字信號
精度與量程比:普通型:±0.2%,(量程比10:1)
智能型:±0.05%~0.1%,量程比10:1
±0.1%~0.2%,量程比20:1
±0.2%~0.25%,量程比40:1
負(fù)載特性圖
現(xiàn)場指示器:普通型4位LED數(shù)字顯示
智能型5位LCD數(shù)字顯示
零位和量程調(diào)節(jié):普通型:電子部件上的調(diào)節(jié)電位器
智能型:智能電子部件上的設(shè)定按鈕,或通過HART(FF)通訊進(jìn)行
智能型故障報警:低點(diǎn)報警電流3.6mA, 高點(diǎn)報警電流22.8mA
遷移特性:正負(fù)遷移后,其量程上、下限均不得超過量程的極限。zui大正遷移量為zui小調(diào)校量程的500%,zui大負(fù)遷移量為zui小調(diào)校量程的600%。
環(huán)境溫度:-40~+85℃
變送器環(huán)境溫度影響:在zui高量程情況下,用循環(huán)方法進(jìn)行測試,換算成每10℃的基本誤差小于0.05%
電磁輻射影響:在射頻電磁輻射等級為zui高3級V/m ,掃描頻率范圍100~1000MHz下,變化值的zui大誤差小于0.05%,滿足IEC801標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。
靜放電影響:在接觸放電zui高等級4級8kV下,變化值的zui大變化誤差小于0.05%
電氣接口:2個1/2NPT,一端為不銹鋼堵頭,一端為標(biāo)準(zhǔn)電纜鎖緊接頭,可互換
對隔爆型,配防爆電纜接頭,適用于外徑為φ8.5~φ10的接線電纜
防護(hù)等級:IP65
防爆標(biāo)志:隔爆型:Exd IICT4~T6
本質(zhì)安全型:Exia IICT4~T6
安裝方式:直接同過程連接或通過支架安裝在管道上
接線盒材質(zhì):低銅壓鑄鋁合金,表面噴涂環(huán)氧樹脂
現(xiàn)場總線型(適用于IGP10F/IAP10F系列及IGP20F/IAP20F /IDP20F系列)
總線供電:9~32V DC
電流消耗(靜態(tài)): <20mA
輸出信號:數(shù)字信號?,F(xiàn)場總線速率31.25 kbit/s,電壓模式為總線電源
通信介質(zhì):雙絞線
通信距離:無中繼器時1900m,一條總線zui多可接4個中繼器(每增加一個中繼器通信距離延長1900m)
啟動時間:電源供電后,各項(xiàng)性能指標(biāo)在5秒內(nèi)到達(dá)正常運(yùn)行
隔 離:儀表卡與通訊卡之間采用光電隔離
防爆認(rèn)證:隔爆、本安
現(xiàn)場儀表接線示意圖
調(diào)校
出廠時,產(chǎn)品已按訂貨要求進(jìn)行標(biāo)定,用戶在收到產(chǎn)品后,通常不必對測量范圍進(jìn)行標(biāo)定。但由于運(yùn)輸或搬運(yùn)過程中的振動影響,投用時可能會發(fā)現(xiàn)變送器的零位發(fā)生了相應(yīng)的變化,但儀表的線性不受影響,故儀表在安裝至現(xiàn)場后,在投入使用前只需將零位標(biāo)定至±0.50%左右即可。
模擬輸出與參數(shù)的對應(yīng)如下:
LRV:設(shè)定模擬輸出的低范圍值(對應(yīng)模擬輸出4mA)
URV:設(shè)定模擬輸出的高范圍值(對應(yīng)模擬輸出20mA)
通過HART協(xié)議標(biāo)定
變送器帶有HART通訊輸出,因此可以通過HART通訊器對變送器進(jìn)行標(biāo)定。在通訊器讀出菜單中,LRV對應(yīng)4mA輸出壓力,URV對應(yīng)20mA輸出壓力。
用HART通訊器標(biāo)定變送器時,為防止內(nèi)部單位換算錯誤,建議在零壓力下,使用APPLY菜單將當(dāng)前值應(yīng)用為LRV值,這樣URV值將相應(yīng)改變,不必再對URV值進(jìn)行再次標(biāo)定。如果使用INPUT菜單,則需以相應(yīng)變量修改URV值。
修改步驟:ONLINE→DETAILED SETUP→PV RANGE→APPLY
注:產(chǎn)品出廠時采用計算機(jī)軟件標(biāo)定,因此,在用HART手操器通訊時,讀出的是GENERIC通用菜單,該菜單內(nèi)可能有不能顯示的參數(shù),因此建議不要修改變送器滿度及其它參數(shù)。
通過PC軟件標(biāo)定
詳見軟件操作說明。
維護(hù)
變送器沒有可動部分并且只需極少的定期維護(hù),調(diào)?;蚋淖儨y量范圍的步驟已在校驗(yàn)一節(jié)中述及。
變送器可分為三個有效部件:傳感器組件;放大板和校驗(yàn)板。
1. 傳感器組件的檢查:傳感器組件是現(xiàn)場無法修理的,如發(fā)現(xiàn)失效只能更換如沒有發(fā)現(xiàn)明顯的失效(如隔離膜片戳破或泄漏),按下述方式檢查傳感元件:
1)從插頭座上小心地拔出補(bǔ)償板,把它圍繞著導(dǎo)線軸轉(zhuǎn)180°,為了檢查傳感器元件不需要將其從電氣盒上卸下來。
2)檢查內(nèi)部二極管回路的正反向偏置:一個回路在1、2腳之間;另一個在3、4腳間。兩者回路電阻值應(yīng)接近相等。
注:檢查時不要碰到變送器外殼,否則讀數(shù)會不準(zhǔn)確。
3)檢查傳感器組件外殼和1-4腳之間的電阻,也即檢查電容極板和接殼的傳感膜片之間的電阻。這些電阻都應(yīng)大于10MΩ。
4)檢查8腳和傳感器組件外殼之間的電阻,以確認(rèn)組件是接殼的,阻值應(yīng)等于零。
注:上述步驟并不是傳感器的全部測試,如更換電路板后仍不能糾正不正?,F(xiàn)象而又沒有觀察到其它問題,則應(yīng)更換傳感器組件。
2. 電路板的檢查
用備品替代法能很容易檢查出印制電路板是否故障。
3. 在變送器故障情況下,下表有助于發(fā)現(xiàn)問題及其原因:
癥狀 | 可能的原因 | 糾 正 辦 法 |
輸出 過大 | 導(dǎo)壓管 | 檢查堵塞或泄漏 |
檢查截止閥是否全開 | ||
檢查液體管道中的氣體和氣體管道中的液體 | ||
檢查導(dǎo)壓管內(nèi)液體的密度是否改變 | ||
檢查變送器壓力容室內(nèi)的渣滓 | ||
變送器 電子部件的連接 | 確認(rèn)刺刀式插頭座是清潔的,并檢查傳感器的連接 | |
檢查刺刀式插腳8是否正確地接外殼 | ||
變送器電子部件失效 | 用更換備件板的方法判定電路板有*更換失效的板子 | |
傳感器組件 | 參見上1. | |
電源 | 檢查電源的輸出是否為12~45V | |
輸出 不穩(wěn)定 | 回路接線 | 檢查送到變送器的電壓是否為12~45V |
檢查間歇性的短路開路和多點(diǎn)接地 | ||
輸出 過小或無輸出 | 被測介質(zhì) | 注意被測介質(zhì)特性有無變化,它會影響輸出的 |
回路接線 | 檢查送到變送器的電壓是否為12~45V | |
檢查短路和多點(diǎn)接地 | ||
檢查信號端子接線的極性是否正確 | ||
檢查接線的絕緣,以探查可能的短路和接地 | ||
檢查回路阻抗 |
4. 對帶遠(yuǎn)傳法蘭和毛細(xì)管的變送器,如傳感器組件、遠(yuǎn)傳法蘭或毛細(xì)管需要修理應(yīng)返回本公司。返回時一定注意保護(hù)好遠(yuǎn)傳法蘭的膜片勿使運(yùn)輸途中受損??捎猛呃慵埍Wo(hù)膜片并扎好,把整個組件放在抗震材料中。
溫度組別 | T4 | T5 | T6 |
zui高介質(zhì)溫度 | 125℃ | 95℃ | 80℃ |
4. 隔爆型變送器
4.1環(huán)境中可燃?xì)怏w或易燃液體蒸氣爆炸等級不高于II類B級,產(chǎn)品安裝在1區(qū)或2區(qū)危險氣體場所;
4.2接線電纜外徑φ8.5~φ10mm與防爆接線盒出線孔密封橡皮圈內(nèi)徑φ10mm對應(yīng),以保證壓緊后的密封性能;
4.3使用中必須遵守“斷電源,后開蓋"原則,并經(jīng)常保持產(chǎn)品表面清潔,防止粉塵積聚;
5. 本安型變送器
5.1環(huán)境中可燃?xì)怏w或易燃液體蒸氣爆炸等級為II類C級,產(chǎn)品安裝在0區(qū)、1區(qū)或2區(qū)危險氣體場所;
5.2本安型變送器必須與規(guī)定的安全柵GS8035-EX、GS8047-EX配套使用(其防爆標(biāo)志ExiaIIC)以構(gòu)成本安防爆系統(tǒng),欲與其他型號安全柵配接必須取得防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)可;
5.3安全柵必須置于安全場所,系統(tǒng)接線和使用必須同時遵守本產(chǎn)品和所配安全柵的使用說明書;
5.4本安型產(chǎn)品其連接電纜應(yīng)為帶護(hù)套的屏蔽電纜,芯線面積大于0.5mm2,屏蔽層應(yīng)在安全場所接地并與產(chǎn)品外殼絕緣,其電纜布線應(yīng)盡量避免外界電磁干擾影響,使電纜分布參數(shù)控制在0.03uF/2mH以內(nèi)。
6. 防爆變送器的安裝使用和維護(hù)應(yīng)用時遵守產(chǎn)品使用說明書,GB3836.15-2000“爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分“危險場所電氣安裝(煤礦除外)"及GB50058-1992“爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范"的有關(guān)規(guī)定。
服務(wù)保證
本公司按照ISO9001:2000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立的質(zhì)量體系運(yùn)作,用戶在遵守本公司規(guī)定的使用和保管條件下,從發(fā)貨之日起一年內(nèi),因制造質(zhì)量不良而不能正常工作時,本公司免費(fèi)修理或更換。如系用戶使用或保管不當(dāng)造成的損壞,將酌情收取修理費(fèi)。對本公司產(chǎn)品實(shí)行終身維修。