智能電動浮筒液位計的選型說明書
| 文件名稱： | 智能電動浮筒液位計的選型說明書 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 更新時間： | 2016.07.28 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 相關說明： | 一、產品概述： ZW-TDZ系列智能電動浮筒液位計采用xj****的稱重傳感技術，其傳感器和主要元器件選用進口優質器件，變送器采用微處理技術，輸出4～20mA模擬信號和疊加在此信號上符合HART通訊協議的數字信號。因此，智能變送器具有對輸出特性進行線化處理，監測、遠程組態及遠程診斷、調整等功能。智能變送器應配有手操編程器、全中文的便攜式PC-HART通訊器等，可與所有符合HART協議的設備聯網使用，實現數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、制藥等工業中各種容器內液體液位、分層界面或比重的連續測量。 二、計量原理： ZW-TDZ系列智能電動浮筒液位計是借助于阿基米德定律及力平衡原理而工作的。相當于被測液面高度的浮筒懸掛在下杠桿端部，液位上升時，浮筒沉浸在液體中，并受到阿基米德定律向上的浮力作用。 當液位上升時，浮筒失去自重，支承點杠桿力發生變化，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。經轉換，輸出與液位高度成比例的4～20mA.DC標準信號。遠傳至控制室，實現遠程液位顯示或工藝流程的控制。 利用不同的計算方法，可以測出兩種不同介質的界面高度或某些介質的比重。變送器帶有0～100%指示表，0%為4mA，100%為20mA。 由于介質密度的不同，會影響浮筒浮力的大小，因此，變送器設有密度及零點、量程調節電位器，以便對輸出信號進行調整。 三、結構組成： 智能電動浮筒液位計由檢測、轉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；轉換部分由杠桿系統、傳感器等組成；變送器部分由A/D、D/A轉換、微處理器及信號輸出電路等部分組成。 四、主要特點： 智能電動浮筒液位計利用手操編程器和符合HART通訊協議的其它設備對智能變送器在現場和遠程進行如下操作： 1、讀取過程變量 如原始變量值、mA值、百分比范圍等； 2、零點、量程設置 用手操器調整或用變送器零點、滿度電位器調整； 3、讀取診斷信息 診斷信息有：參數設置太高、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備與智能變送器進行通訊，在顯示屏上可讀取PV值、電流值、百分數等信息。能實現使用范圍內所有的HART指令。 五、技術參數： 1、 測量精度：±0.5%；±1.0%；±1.5%（FS）； 2、 靈 敏 度：0.05%； 3、 輸出信號：標準型：4～20mA.DC, 二線制；24V.DC供電 智能型：4～20mA，疊加符合HART協議的數字信號； 4、 負載電阻：額定250Ω，***高600Ω， 負載電阻與供電電壓關系； 5、 出線口：M20×1.5（內）； 6、 工作壓力：1.6～16.0MPa； 7、 介質溫度：-20～150℃ ,150～400℃（帶散熱片）； 8、 介質密度：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 ,外殼防護等級：IP66； 10、環境條件：溫度，-20～60℃ ,濕度，≤85%； 11、連接方式：法蘭連接，DN40 ,法蘭標準：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格及標準制造； 12、材 質：浮 筒：1Cr18Ni9Ti ,浮筒室及法蘭：Q235A或1Cr18Ni9Ti； 六、調試說明： 1、變送器出廠前已按訂貨要求進行了逐臺調試，但經長途運輸顛簸或長期庫存后，安裝使用前或設備大修時，需要對變送器的主要性能進行檢查。 2、標牌上“介質密度（差）”欄內注明的范圍，是指該臺變送器可測密度在此范圍內的任何液體。 3、標牌上“出廠調試密度（差）”欄內所標注的數據，是指用戶提供的數據，并按此密度（差）調試出廠。在實際使用中，如果被測介質密度（差）有所改變，則應按實際密度（差）進行重新調試。 七、調試所需設備： 1、可調電源：0～30V.DC； 2、毫安表：0～30mA.DC,±0.2%； 3、負載電阻：250Ω，1只； 4、二等標準砝碼：1kg,1套； 5、刻度尺：1只； 八、調試方法分掛重法和水標法兩種： 掛重法： 液位調試： 1、 浮力計算： 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-介質密度（g/cm3） 2、將變送器水平固定在校驗架上。 1）零點調試（4mA） 在托盤上放入同浮筒重G等重的砝碼（含托盤重），調整零位電位器，使輸出為4mA. 2） 滿度調試（20mA） 在托盤上放入同F2等值的砝碼（含托盤重），調整量程電位器，使輸出為20mA. 按（1）、（2）兩步，反復調整幾次，直至滿意為止。 3界面調試： 根據兩種介質密度，分別計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-輕介質密度（g/cm） ρz-重介質密度（g/cm） 4、根據FQ和FZ計算出調零掛重砝碼重量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（標牌上標出） 1）零點調試（4mA） l 在托盤上放入同fo等值的砝碼（含托盤重），調零點電位器，傳輸出為4mA l 若輕介質密度ρQ高于訂貨時提供的密度0.1g/cm3以上時，則有可能會出現調不出4mA的現象。此時，將零點電位器按原來調整方向的相反方向旋轉10圈左右，使電位器基本處于中間位置，再調整密度電位器，使輸出為4mA左右。然后調整零位電位器，使輸出為4mA準確值。 2）滿度調試 在托盤上放入fm等值的砝碼，調量程電位器，使輸出為20mA. 水校法： 1. 液位調試 介質密度≤1g/cm3（水）時：根據被測介質密度和量程，計算滿量程所對應的水位高度h（mm）：h=H·ρ 式中，H-浮筒長度（量程）mm: ρ-被測介質密度，g/cm3 2、零點調試： 排凈浮筒室內的清水，調整零位電位器，使輸出為4mA. 3、滿度調試： 打開進水閥，向浮筒室內注入清水，使水位升高等于h,立即關閉水閥，調整量程電位器，使輸出為20mA. 按（1）、（2）兩步，反復調整幾次，直至滿意為止。 4、介質密度>1g/cm3（水）時： 當被測介質密度大于水的密度時，則取量程內的任意一點做為滿度（上限）調試點。調試前，應先計算出該點所對應的水位高度和該點在量程內所對應的電流值。 例如：量程為1500mm,被測介質密度為1.1g/cm3,取1300mm處為滿度（上限）調試點，則： 對應水位高度應為：h=1300×1.1=1430（mm） 該點對應的電流應為：Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87（mA） 計算結束后，調試方法如下： 1、零點調試 排凈浮筒室內的清水，調整零位電位器,傳輸出為4mA。: 2、滿度調試 滿度調試則在水位為1430mm處調量程電位器，使輸出為17.87mA，反復幾次，直至滿意為止。 3、界面調試 兩種介質密度均≤1g/cm3（水）時 l 根據兩種不同的介質密度，分別計算出零點對應的水位高度h0（mm）和滿度時所對應的水位高度h（mm） h0=H?ρQ hm=H?ρz 式中，H-量程（浮筒長mm） ρQ-輕介質密度（g/cm） ρz-重介質密度（g/cm） l 計算出h0和hm后，以浮筒底面高度的刻度線為基準，分別畫出h0和hm在刻度標尺上的標記 4、零點調試： l 向浮筒室內注入清水，使水位高度等于h0，關閉進水閥，調整零位電位器，使輸出為4mA l 若輕介質的密度ρQ高于訂貨時所提供的密度0.1g/cm以上時，則有可能會出現調不出4mA的現象。此時，將零位電位器按原來調整方向的相反方向旋轉10圈左右，使電位器基本處于中間位置，再調整密度電位器，使輸出為4mA左右，然后，再調整零位電位器，使輸出為4mA準確值2）滿度調試 向浮筒室內注入清水，使水位高度等于hm,關閉進水閥，調量程電位器，使輸出為20mA。 按上述（1）、（2）兩步，反復調整幾次，直至滿意為止。 重介質密度>1g/cm3（水）時 滿度的調整，可取高于零點調試水位h0的任意一點做為滿量程調試點，具體方法可參照水校法液位調試中“介質密度>1g/cm3（水）”的調試方法。 5、測比重的調試方法： 調試方法與測量界面基本相同，只是計算浮力差時，按同一介質比重在***大和***小兩點來計算。 6、線性度的調試方法： 變送器在出廠前線性度已調好，用戶一般不需檢查，只需根據工藝參數調好零點和滿度（上、下限）即可。如用戶要檢查線性度，可按下面公式計算配重，檢查量程內任意一點的線性度。 1）測量液位時 任意位置（x%）砝碼重=G-π/4D·x%·H·ρ 2） 測量界面時 任意位置（x%）砝碼重=G-π/4D·H（x%·Δρ+ρQ） 3）測量比重時 計算公式與測液位公式基本相同，只是按不同比重值計算配重。 各式中：G-浮筒重（g） H-浮筒長度（cm） ρ-介質密度（g/cm） Δρ-兩種介質密度差，Δρ=ρz-ρQ ρz-重介質密度（g/cm） ρQ-輕介質密度（g/cm） x%-量程（浮筒長度）的百分數 九、測界面時零點遷移問題： 測界面時，浮筒上端各部件均浸在輕介質中，因此，會產生一定的浮力，此浮力是一個常數，由它產生的附加電流也是一個學數，它對調好的量程無任何影響，只是導致零點略高于已調好的零點值（4mA）,這個附加電流值很小，若測量精度要求不高，就無須進行零點遷移，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、將浮筒室內全部充滿輕介質（注意：一定使浮筒上端部件全部浸在輕介質中），調整零點電位器，使電流輸出4mA即可。 2、在可觀察到的任一界面上，調整零位電位器，使輸出電流與該點界面對應的電流值即可。上述二種調試方法，用戶可根據實際情況選用，也可采用其它方法。但請注意，無論采用什么方法進行遷移，只能調整零位電位器。 十、選型表：
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