藍(lán)宇儀表
：趙向陽(yáng)
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一、產(chǎn)品說(shuō)明： 智能型3351變送器采用了數(shù)字技術(shù)及特殊的集成電路和表面安裝技術(shù)，減少了體積、確保了性能和可靠性。該系列產(chǎn)品除具遠(yuǎn)程通訊功能外，還具有內(nèi)部量程和調(diào)零按扭，便于現(xiàn)場(chǎng)重新調(diào)整量程和零件。變送器的輸出有線性或開方，均可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。此外，該系列儀表可以在4-20mA傳輸信號(hào)上疊加一個(gè)數(shù)字通訊信號(hào)進(jìn)行查詢和診斷，然而又不中斷過(guò)程輸出信號(hào)，可在控制室對(duì)變送器進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢和重新組態(tài)。3151型變送器具有非常豐富的品種，這些品種可以精確地測(cè)量微差壓至大差壓、低壓力至高壓力、液位、真空度和比重。配合節(jié)流裝置還可以測(cè)量流量，不采用開方器。
3351變送器分普通型、本質(zhì)安全型和防爆型三種，防爆型產(chǎn)品按相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制造，并經(jīng)的防爆安全監(jiān)督檢驗(yàn)單位鑒定，取得防爆合格證書 。
法蘭式液位變送器，有平法蘭和插入式法蘭;安裝法蘭有3#和4#、150#（工作壓力1.89Mpa）和300#（工作壓力為4.95Mpa）四種組合可供用戶選用。接液材料除316不銹鋼之外，還有哈氏合金、蒙耐爾和鉭，可使用于腐蝕性介質(zhì)中 。
3351DP/GP型壓力/差壓變送器裝上1199型遠(yuǎn)傳密封裝置后，可避免被測(cè)介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸，提供了一種可靠的測(cè)量方法。
采用金屬密封的δ室作為感測(cè)元件，使變送器消除機(jī)械方式傳遞力時(shí)抗沖擊和振動(dòng)差的問題;消除外部應(yīng)力和扭矩引起的誤差，保證變送器具有較高的穩(wěn)定性能，同時(shí)減小靜壓（13.79Mpa～31.0Mpa）引起的誤差，由于各品種采用大致相同外型尺寸的δ室，使3351整個(gè)系列從測(cè)量0.12Kpa的微差壓型測(cè)量21.0Mpa的壓力型，都具有大致相同的外型和重量。
3351型變送器設(shè)計(jì)精巧，安裝、使用和調(diào)校方便且簡(jiǎn)單。接線端子和放大線路放置在上部的可密閉的電氣腔室中，且彼此相到隔離開?，F(xiàn)場(chǎng)接線時(shí)，放大器在密封狀態(tài)下工作并帶有反極性保護(hù)，防止由于接錯(cuò)而損壞變送器。3351工作時(shí)的容積變化量小于0.16毫升，可防止被測(cè)介質(zhì)液柱過(guò)大變化，因而可不需為補(bǔ)償容積變化量而增置冷凝或液位筒。采用鉭、合氏合金（Hasloy）和蒙乃爾（Monel）合金等防腐性材料，以適應(yīng)腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量。采用集成電路元件和插式印刷電路板，使得故障少，維修方便，減少了備品備件，降低了維修成本 。
二、特點(diǎn)和工作原理
◇智能型3351變送器有以下特點(diǎn)：
1、完整的變送器系列：包括差壓、壓力、壓力、法蘭和遠(yuǎn)傳等系列變送器。
2、完整的測(cè)量范圍：0-7.5Kpa至0-41000Kpa
3、采用固體、插接式印制線路板。
4、結(jié)構(gòu)小巧、堅(jiān)固、抗振。
5、本機(jī)零點(diǎn)與量程調(diào)整。
6、模塊化結(jié)構(gòu)。
7、阻尼可調(diào)。
8、多種選擇、應(yīng)用靈活。
9、智能電路。
◇工業(yè)領(lǐng)域的性能和特性：
3351系列智能變送器可準(zhǔn)確測(cè)量液位、表壓、絕壓、真空度和比重。具有全密性的δ室電容敏感元件的直接電子傳感器，使壓力測(cè)量實(shí)現(xiàn)了重大改進(jìn)和良好的穩(wěn)定性 。
小巧的設(shè)計(jì)，一體化接線盒和本機(jī)零點(diǎn)與量程調(diào)整，使安裝、校驗(yàn)和運(yùn)行簡(jiǎn)化。
外殼為隔爆型、防風(fēng)型、電路板與接線分離的兩個(gè)室結(jié)構(gòu)。大多數(shù)型號(hào)，都可提供腐蝕性場(chǎng)合所用的316L SST，哈氏合金C，蒙乃爾，鍍金蒙乃爾材料。模塊化結(jié)構(gòu)和接插式線路板有助于故障檢修及減少備件庫(kù)存。
◆工作原理：
3351變送器由傳感器和電子線路板兩部分組成，傳感器部分包括：敏感元件、直接數(shù)字電容電路、溫度傳感器和特征化EEPROM等組成，電子線路板部分包括：微處理器、數(shù)/模信號(hào)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字通信和存儲(chǔ)器EEPROM等幾部分組成，完成壓力信號(hào)到4-20mADC的轉(zhuǎn)換。以下對(duì)其原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明：
傳感器部分
◇敏感元件：被測(cè)介質(zhì)的壓力通地δ室（見圖1）的隔離膜片（LT和帶1199的DP/GP遠(yuǎn)傳送器則是被測(cè)壓力先經(jīng)過(guò)一次隔膜片和充滿硅油或氟油的全密封的毛細(xì)管系統(tǒng)再被傳到δ室的隔離膜片）和其中的灌充油到中心的測(cè)量膜片上。除AP型壓力變送器，其測(cè)量膜片的另一側(cè)是真空基準(zhǔn)點(diǎn)（見圖1）外，其它品種的測(cè)量膜片的另一側(cè)不是大氣壓力，就是被測(cè)量差壓的低壓側(cè)。測(cè)量膜片是一種預(yù)張緊的彈性元件，其位移與被測(cè)介質(zhì)的壓力成正比，zui大的位移只有0.10mm，測(cè)量膜片的位置由它兩側(cè)的電容因定極板檢測(cè)出來(lái)。測(cè)量膜片和兩電容固定板極的差動(dòng)電容被放大電路線性地轉(zhuǎn)換成4-20mADC的二線制電流信號(hào)。
◇直接數(shù)字電容電路：該電路是用來(lái)將敏感元件所承受的壓力轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，并侃該頻率信號(hào)與壓力信號(hào)成比例關(guān)系，供CPU采樣使用。
溫度傳感器：用來(lái)測(cè)量壓力傳感器的工作介質(zhì)溫度，并將其轉(zhuǎn)找為數(shù)字信號(hào)，供微處理器進(jìn)行數(shù)字溫度補(bǔ)償。
特征化EEPROM：保存變送器溫度補(bǔ)償、傳感特征曲線及特征數(shù)據(jù)和數(shù)字微調(diào)等數(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(chǔ)器中。
電子線路板部分
◇微處理器：微處理器控制變送器的運(yùn)行，對(duì)壓力敏感元件通過(guò)直接數(shù)字電容電路和工作介質(zhì)溫度進(jìn)行檢測(cè)。微處理器利用傳感器特征化EEPROM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化處理和補(bǔ)償運(yùn)算，計(jì)算出工作介質(zhì)的壓力值，并送往數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和HART通信部分。從而在原理上實(shí)現(xiàn)了電子板與傳感器互換不會(huì)影響變送器的輸出特征。除此之外微處理器還進(jìn)行傳遞函數(shù)的運(yùn)算、工程單位及是量程的轉(zhuǎn)換、阻尼調(diào)整及自斷等功能。
◇存儲(chǔ)器EEPROM：保存著通過(guò)遠(yuǎn)程、本地調(diào)整所能修改的所有組態(tài)數(shù)據(jù)。即使關(guān)閉了電源，仍能完整 地保存存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。
◇數(shù)/模 轉(zhuǎn)換器：數(shù)/模轉(zhuǎn)換器把微處理器修正后的壓力數(shù)字信號(hào)按輸出形式轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號(hào)送往輸出回路。
◇HART通信：數(shù)字通信電路在變送器和控制系統(tǒng)之間提供接口。這個(gè)電路檢測(cè)疊加在4-20mA回路上的FSK（頻移鍵控）信號(hào)，發(fā)送部分以同樣形式將信號(hào)疊加在4-20mA回路上。
◆產(chǎn)品選型表示示意圖：
| 3351LT | 法蘭式液位變送器（是大工作壓力2.5Mpa） | |||||||||||||
| | 4 | 0-6～40 Kpa | ||||||||||||
| 5 | 0-40～250 Kpa | |||||||||||||
| 6 | 0-0.16～1 Mpa | |||||||||||||
| | 代號(hào) | 輸出 | ||||||||||||
| N | 非智能型（4-20mA輸出） | |||||||||||||
| S | 智能型 （HART協(xié)議） | |||||||||||||
| | 代號(hào) | 公稱直徑尺寸（mm） | 插入筒長(zhǎng)度（mm） | 高壓側(cè)隔離膜片材料（mm） | ||||||||||
| A0 | 80 | 平 | 316LSST | |||||||||||
| A2 | 80 | 50 | 316LSST | |||||||||||
| A4 | 80 | 100 | 316LSST | |||||||||||
| A6 | 80 | 150 | 316LSST | |||||||||||
| B0 | 100 | 平 | 316LSST | |||||||||||
| B2 | 100 | 50 | 316LSST | |||||||||||
| B4 | 100 | 100 | 316LSST | |||||||||||
| B6 | 100 | 150 | 哈氏-276 | |||||||||||
| C0 | 80 | 平 | 哈氏-276 | |||||||||||
| C2 | 80 | 50 | 哈氏-276 | |||||||||||
| C4 | 80 | 100 | 哈氏-276 | |||||||||||
| C6 | 80 | 150 | 哈氏-276 | |||||||||||
| D0 | 100 | 平 | 哈氏-276 | |||||||||||
| D2 | 100 | 50 | 哈氏-276 | |||||||||||
| D4 | 100 | 100 | 哈氏-276 | |||||||||||
| D6 | 100 | 150 | 哈氏-276 | |||||||||||
| E0 | 80 | 平 | 鉭 | |||||||||||
| F0 | 100 | 平 | 鉭 | |||||||||||
| | 代號(hào) | 指示器 | ||||||||||||
| A | 3”1501b | 碳鋼鍍鋅 | ||||||||||||
| B | 4”1501b | |||||||||||||
| C | 3”3001b | |||||||||||||
| D | 4”3001b | |||||||||||||
| | 代號(hào) | 結(jié)構(gòu)材料 | ||||||||||||
| 法蘭接頭 | 排氣/排液閥 | 隔離膜片 | 灌充液體 | |||||||||||
| 22 | 316不銹鋼 | 316不銹鋼 | 316不銹鋼 | 硅油 | ||||||||||
| 23 | 316不銹鋼 | 316不銹鋼 | 哈氏合金C | |||||||||||
| 24 | 316不銹鋼 | 316不銹鋼 | 蒙乃爾 | |||||||||||
| 25 | 316不銹鋼 | 316不銹鋼 | 鉭 | |||||||||||
| 33 | 哈氏合金C | 哈氏合金C | 哈氏合金C | |||||||||||
| 35 | 哈氏合金C | 哈氏合金C | 鉭 | |||||||||||
| 44 | 蒙乃爾 | 蒙乃爾 | 蒙乃爾 | |||||||||||
| | 代號(hào) | 安全等級(jí) | ||||||||||||
| 代號(hào) | 附加功能 | |||||||||||||
| M1 | 0-線性指示表 | |||||||||||||
| M3 | LCD數(shù)字顯示器 | |||||||||||||
| B1 | 管裝彎支架安裝板 | |||||||||||||
| B2 | 板裝彎支架安裝板 | |||||||||||||
| B3 | 管裝平支架安裝板 | |||||||||||||
| C0 | 1/2-14NPT錐管陰螺紋接頭 | |||||||||||||
| C1 | 1/2-14NPT引壓接頭后部焊接引壓管Ф14 | |||||||||||||
| C2 | 丁字形螺紋接頭M20×1.5 | |||||||||||||
| D | 隔爆型 d II BT4 | |||||||||||||
| i | 本安型ia II CT6 | |||||||||||||
| 3351LT | 5 | S | A6 | A | J | M1 | ←選型舉例 | |||||||
