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壓力變送器

3051AP壓力變送器概述

3051AP壓力變送器用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的壓力,并將其轉(zhuǎn)換為4~20mA DC的電流信號(hào)輸出.壓力變送器也可與HART275手操器互通訊,通過(guò)它們進(jìn)行設(shè)定和監(jiān)控等

壓力變送器|3051AP生產(chǎn)廠家|價(jià)格選型
壓力變送器|3051AP生產(chǎn)廠家|價(jià)格選型

壓力變送器的技術(shù)參數(shù) 

輸出:2線制,4~20mA DC輸出,數(shù)字通訊,可編程設(shè)定線性或平方根輸出方式,HART協(xié)議加載在4~20mA DC信號(hào)上。
電源電壓:工作狀態(tài):10.5~42V DC             本 安 型:10.5~30V DC
                數(shù)字通訊:16.4~42V DC             本 安 型:16.4~30V DC
負(fù)載:(輸出信號(hào)代碼為D和E時(shí)):工作狀態(tài):0~1335Ω    數(shù)字通訊:250~600Ω
HART通訊距離:用多芯雙絞線時(shí)可通訊距離***大達(dá)2Km。通訊距離因電纜類型而異。公式如下:L=65000000/(R×C)-(C1+10000)/C
L=長(zhǎng)度(m和ft)
R=阻抗(Ω ,包括電源阻抗)
C=電纜電容(pF/m或pF/ft)
C1=***大并聯(lián)電容(pF/m或pF/ft)
阻尼時(shí)間常數(shù):放大器部件和膜盒的阻尼時(shí)間常數(shù)之和。 放大器部件阻尼時(shí)間常數(shù)在0.2~64秒范圍內(nèi)可調(diào)。
環(huán)境溫度:-40~85℃(-40~185?F)   -30~80℃(-22~176?F)【帶LCD表頭】
接液溫度:-40~120℃(-40~248?F)

3051AP壓力變送器性能
調(diào)量程的參考精度:(包括從零點(diǎn)開(kāi)始的線性、滯后性和重復(fù)性):   ±0.075%穩(wěn)定性:±0.1%量程上限/12個(gè)月

 

壓力變送器的選型:

 

代號(hào)

范圍

4

0-4~40KPa

5

0-40~200KPa

6

0-1.6~700KPa

7

0-0.4~2.0MPa

8

0-1.6~7.0MPa

代號(hào)

輸出形式

E

4~20mA.DC 模擬放大器,線性輸出

S

4~20mA.DC 智能放大器,并采用HART協(xié)議通訊

代號(hào)

法蘭材質(zhì)

排氣/排液閥材質(zhì)

隔離膜片材質(zhì)

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

硅油

24

316不銹鋼

316不銹鋼

蒙乃爾

硅油

25

316不銹鋼

316不銹鋼

硅油

33

哈氏合金C

哈氏合金C

哈氏合金C

硅油

35

蒙乃爾

哈氏合金C

硅油

44

蒙乃爾

蒙乃爾

蒙乃爾

硅油

代號(hào)

附 加 功 能

M1

0~100%線性指示表

M2

LED數(shù)字顯示

M3

LCD數(shù)字顯示

B1

管裝彎支架

B2

板裝彎支架

B3

管裝平支架

C0

1/2-14NPT錐管內(nèi)螺紋接頭

C1

1/2-14NPT引壓接頭后部焊接引壓管φ14

C2

20×1.5丁字形螺紋接頭

d

隔爆型,防爆標(biāo)志ExdⅡBT4

I

本安型,防爆標(biāo)志ExiaⅡCT6

簡(jiǎn)介

使用對(duì)象:液體.氣體和蒸汽。該產(chǎn)品具有設(shè)計(jì)原理先進(jìn)、品種規(guī)格齊全、安 裝使用簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。由于該機(jī)型外觀上完全融合了目前國(guó)內(nèi)***為流行,并被廣泛使用的兩種變送器(羅 斯蒙特3051與橫河EJA)的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn),給使用者有耳目一新的感覺(jué)。同時(shí)與傳統(tǒng)的1151,CECC等系列產(chǎn)品在安裝上可直接替換.有很強(qiáng)的通用性和替代能力。為適合國(guó)內(nèi)自動(dòng)化水平的不斷提高和發(fā)展,該系列產(chǎn)品除設(shè)計(jì)小巧精致外。更推出具有HART現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的智能化變送。

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特點(diǎn)

◆準(zhǔn)確度高:

◆穩(wěn)定性好;

◆二線制(特殊可四線制) ;

◆固體元件,接插式印刷線路板:

◆小型.重***輕、堅(jiān)固抗振:

◆量程,零點(diǎn)外部連續(xù)可調(diào):

◆正遷移可達(dá)500%:負(fù)遷移可達(dá)600%:

◆阻尼可調(diào):

◆單向過(guò)載保護(hù)特性好:

◆無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件.維修工作里少:

◆全系列統(tǒng)一結(jié)構(gòu).零部件互換性強(qiáng):

◆接觸介質(zhì)的膜片材料可選擇;

(316L,TAN,HAS-C,MONEL等耐腐蝕材料)

◆防爆結(jié)構(gòu).全天候使用:

◆智能了現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。

技術(shù)數(shù)據(jù)

◆準(zhǔn)確度:±0.25%,±0.5%±,0.1% (智能型)

◆死 區(qū):無(wú)(≤0.1%)

◆穩(wěn)定性:六個(gè)月內(nèi)不超過(guò)***大置程的基本誤差值

◆振動(dòng)影響:在任意軸向上,振動(dòng)頻率為200Hz時(shí).誤差為測(cè)呈范圍上限的±0.05% /g

◆電源影響:小于輸出量程的0.005%

◆負(fù)載影響:電源如果穩(wěn)定#則負(fù)載沒(méi)有影響

其它

◆隔離膜片:316不銹鋼,哈氏合金C-279蒙乃爾合金或鉭 

◆排氣排液閥:31 6不銹鋼,哈氏合金C.蒙乃爾合金 

◆法蘭和接頭:316不銹鋼,哈氏合金C,或蒙乃爾合金 

◆接觸介質(zhì)“O”形環(huán):丁腈橡膠.氟橡膠 

◆灌充液:硅油或惰性油 

◆螺 栓:316L不銹鋼 

◆電子殼體材料:低銅鋁合金

◆引壓連接件:法蘭、NPT 1/4.中心距54mm:接頭NPT1/2或M20 X 1.5陽(yáng)螺紋球錐面密封.帶接 頭時(shí)中心距50.8、54、57.2mm(NPT錐管螺紋符合GB/T12716-91 ) 

◆信號(hào)線連接孔:G 1/2

◆重量:2.4(3851 標(biāo)準(zhǔn)型),3.5Kg(1851標(biāo)準(zhǔn)型)

 一、測(cè)量管路泄漏引起的測(cè)量異常

  2011年,我公司小機(jī)排汽真空DCS顯示值突然下降,現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)就地真空表真空也在降低。因?yàn)樽兯推髋c壓力表采用同一個(gè)取樣點(diǎn),有共用測(cè)量管路及閥門,在小機(jī)及凝汽器系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的情況下,首先懷疑真空測(cè)量管路出現(xiàn)泄漏。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)振動(dòng)引起測(cè)量管路焊點(diǎn)破裂。

  壓力變送器測(cè)量的是生產(chǎn)過(guò)程的壓力,一般測(cè)量范圍都很小,在安裝施工過(guò)程中往往不會(huì)像高壓測(cè)點(diǎn)一樣引起重視。焊接點(diǎn)、閥門接頭、變送器連接頭等處均易出現(xiàn)泄漏,真空系統(tǒng)泄漏在現(xiàn)場(chǎng)巡檢過(guò)程中無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn),只有運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)真空顯示異常時(shí),才能到現(xiàn)場(chǎng)查找原因。

  為此,在絕壓變送器的安裝過(guò)程中須準(zhǔn)確定位變送器的安裝位置,焊接導(dǎo)壓管時(shí)要注意與變送器螺紋接口正好處于同一軸線,焊接應(yīng)牢固,并且根據(jù)密封要求,在導(dǎo)壓管與變送器連接處纏上生料帶密封。

  二、測(cè)量管路冷凝水造成真空顯示異常

  2013年11月,2#機(jī)組B修后運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),在兩小時(shí)內(nèi),冷凝器真空1#顯示壓力逐漸升高,即真空降低。而與它的取樣點(diǎn)接近的高壓凝汽器真空并未發(fā)生變化。DCS顯示趨勢(shì)如圖1所示。

  由圖1看出,當(dāng)機(jī)組負(fù)荷下降時(shí),凝汽器真空降低并***終穩(wěn)定在與負(fù)荷相應(yīng)的值,較為理想的曲線應(yīng)是3、4所表示的低壓凝汽器真空變化,曲線1說(shuō)明真空變化慢時(shí),壓力變送器反應(yīng)較遲緩,曲線2的變化則是階躍增加,且在較長(zhǎng)時(shí)間里,測(cè)量值顯示直線,無(wú)任何波動(dòng),引起此現(xiàn)象的原因:一是管路堵塞,表計(jì)無(wú)法測(cè)出被測(cè)介質(zhì)的微量變化;二是表計(jì)故障;三是DCS系統(tǒng)采集回路故障。檢查后確認(rèn)DCS接線正常,卡件正常。連續(xù)觀察后發(fā)現(xiàn),在機(jī)組負(fù)荷并未發(fā)生明顯變化時(shí),低壓凝汽器真空與冷凝汽真空2#安裝位置接近,顯示值接近,而冷凝器真空1#與高壓凝汽器真空顯示值卻出現(xiàn)較大偏差。經(jīng)校準(zhǔn)確認(rèn)壓力變送器正常,管路亦未發(fā)現(xiàn)明顯泄漏點(diǎn)。

  回憶此次在B修中進(jìn)行的汽機(jī)真空低保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)移位技改項(xiàng)目,該項(xiàng)目將原設(shè)計(jì)的一根取樣母管引出5個(gè)取樣分管,分別配兩臺(tái)壓力變送器和3塊真空開(kāi)關(guān),改造為分開(kāi)獨(dú)立取樣,以滿足真空保護(hù)冗余設(shè)計(jì),也防止因取樣母管故障造成全部監(jiān)視故障,保護(hù)誤動(dòng)。懷疑在施工中未嚴(yán)格遵守安裝要求,致使儀表管有堵塞的情況,但鑒于在開(kāi)機(jī)初期并無(wú)管路異常,并且安裝后進(jìn)行吹掃試驗(yàn)時(shí)也正常,我們決定重新順著測(cè)量管檢查。***終發(fā)現(xiàn)有一段取樣管的敷設(shè)不滿足工藝要求。

  


 圖1 DCS顯示趨勢(shì)圖

   圖1 DCS顯示趨勢(shì)圖

  壓力變送器多用于測(cè)量工藝介質(zhì)氣相壓力,因此變送器高于導(dǎo)壓管,而且多用安裝支架固定在遠(yuǎn)離工藝管道或設(shè)備,并且便于操作的平臺(tái)上。管路敷設(shè)線路難免會(huì)有水平敷設(shè)段,這時(shí)應(yīng)使導(dǎo)壓管向設(shè)備側(cè)傾斜,易于冷凝水排出導(dǎo)壓管。壓力變送器的正確安裝方式如圖2所示。

  

圖2 壓力變送器的正確安裝方式

   圖2 壓力變送器的正確安裝方式

  仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)壓管A段本應(yīng)有一定的傾斜度,但在技改安裝時(shí)將該段傾斜角裝反,即儀表側(cè)向下傾斜,造成冷凝水積聚且無(wú)法排出管路。隨后,退出汽機(jī)真空低保護(hù),對(duì)取樣管進(jìn)行吹掃,吹掃后,冷凝器真空1#與高壓凝汽器真空顯示接近,測(cè)量值達(dá)理想值。

  鑒于這一情況,我們檢查了所有真空測(cè)量管路,查看在水平敷設(shè)段管路是否向取樣側(cè)傾斜,以便下次檢修時(shí)重新敷設(shè)管線,防止測(cè)量管路中出現(xiàn)冷凝水造成測(cè)量誤差。

  三、變送器量程與DCS設(shè)置量程不統(tǒng)一引起的測(cè)量誤差

  在現(xiàn)場(chǎng)由壓力變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)送至DCS,DCS通過(guò)設(shè)置與變送器測(cè)量量程一致的模擬量程,反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量值。其對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖3所示。

  

圖3 變送器量程與DCS設(shè)置量程之關(guān)系

   圖3 變送器量程與DCS設(shè)置量程之關(guān)系

  在實(shí)際工作中,將變送器量程與DCS等上位機(jī)量程調(diào)至不一致的情況時(shí)有發(fā)生,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)壓力在量程的10%位置時(shí),電流值為5.6mA,現(xiàn)場(chǎng)壓力變送器顯示為10kPa,真空度(負(fù)壓)為-11kPa,以百分比作控制條件的設(shè)置值為90%(完全抽真空時(shí)為100%),若將DCS量程式錯(cuò)設(shè)為(0~160)kPa,則DCS顯示值將變?yōu)?6kPa,與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)壓力出現(xiàn)較大偏差。

  四、壓力變送器零位漂移

  2014年3月,我公司2#機(jī)組高壓凝汽器真空變送器顯示值緩慢增加后與冷凝汽真空1#出現(xiàn)較大偏差(1.1kPa),按以往經(jīng)驗(yàn),維護(hù)人員對(duì)管路進(jìn)行吹掃,卻發(fā)現(xiàn)表計(jì)示值無(wú)明顯變化,便將變送器拆回實(shí)驗(yàn)室。

  在實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)時(shí)發(fā)現(xiàn),各檢定點(diǎn)誤差均為0.19mA,遠(yuǎn)超出允許誤差0.08mA,比對(duì)2013年10月對(duì)該變送器校驗(yàn)的原始記錄發(fā)現(xiàn),其校驗(yàn)前示值誤差近似相同,且均已接近***大允許誤差。也就是說(shuō)壓力變送器在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了零位偏移。

  而在分析了以往的變送器校準(zhǔn)記錄時(shí)發(fā)現(xiàn),壓力變送器相對(duì)于表壓和差壓變送器,更容易漂移。

  為什么相對(duì)于表壓和差壓變送器,壓力變送器零位更容易漂移呢?我們可從其結(jié)構(gòu)及測(cè)量原理入手分析。對(duì)于ROSEMENT的3051變送器來(lái)說(shuō),其結(jié)構(gòu)原理為變送器高、低壓側(cè)的隔離膜片和灌充液將過(guò)程壓力傳遞給灌充液,接著灌充液將壓力傳遞到傳感器中心的傳感膜片上,傳感膜片是一張緊的彈性元件,其位移隨所受壓力而變化。對(duì)于表壓和差壓變送器而言,傳感片兩端為對(duì)稱結(jié)構(gòu),也就是容易實(shí)現(xiàn)零位的穩(wěn)定,而壓力變送器低壓側(cè)始終保持一個(gè)參考?jí)毫?即高真空基準(zhǔn)室,根據(jù)儀表的測(cè)量范圍和準(zhǔn)確度確定其真空度的要求),這樣傳感片兩端為非對(duì)稱結(jié)構(gòu),也就是無(wú)論參考腔漏、放氣還是材料形變等因素都會(huì)造成零位不穩(wěn)定,也就是零位漂移。

  壓力變送器的零位情況在現(xiàn)場(chǎng)往往無(wú)法驗(yàn)證,只有當(dāng)出現(xiàn)低于4mA的情況時(shí),才能意識(shí)到該變送器零位已經(jīng)嚴(yán)重漂移。如果壓力變送器在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有可直接比較的儀表,無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)它的測(cè)量偏差,那么,定期檢定并在檢定或校準(zhǔn)間隔內(nèi)進(jìn)行抽檢是發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的方法。

  我們?cè)趯?duì)現(xiàn)場(chǎng)送檢的變送器進(jìn)行零位調(diào)整后重新回裝,其測(cè)量值顯示正常。

  五、校驗(yàn)過(guò)程中引入的測(cè)量偏差

  實(shí)驗(yàn)室檢定或校準(zhǔn)過(guò)程中不可避免地會(huì)引入測(cè)量誤差,在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn),對(duì)于壓力變送器來(lái)說(shuō),主要集中在以下方面:

  1.標(biāo)準(zhǔn)器失準(zhǔn)

  這一原因不常出現(xiàn),但壓力標(biāo)準(zhǔn)器在使用中需要與其他計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)有所區(qū)別,其期間核查的頻次應(yīng)略有增加。筆者在實(shí)際中選用的是數(shù)字式壓力表,在使用中接近檢定周期時(shí)出現(xiàn)過(guò)較大偏移。壓力表出現(xiàn)偏移時(shí)不容易發(fā)現(xiàn),一般也缺少用于比對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)儀器。筆者發(fā)現(xiàn)有工作人員檢定的壓力變送器回裝現(xiàn)場(chǎng)后與理論測(cè)量值偏差較大(機(jī)組600MW負(fù)荷時(shí),汽機(jī)低壓凝汽器壓力應(yīng)在4kPa~5kPa,而現(xiàn)場(chǎng)顯示為7kPa)。重新檢定時(shí),突然發(fā)現(xiàn)真空臺(tái)完全抽真空時(shí),標(biāo)準(zhǔn)表顯示竟達(dá)1kPa,近似完全真空狀態(tài),而所選用的真空臺(tái)***高可以實(shí)現(xiàn)壓力3.5kPa。懷疑標(biāo)準(zhǔn)器出現(xiàn)故障,送上級(jí)檢定部門檢定后發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)器發(fā)生零點(diǎn)漂移。

  2.環(huán)境溫度的影響

  由于壓力測(cè)量范圍都比較小,環(huán)境溫度的影響更為明顯。筆者在實(shí)驗(yàn)空調(diào)故障時(shí),觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)室溫由20℃降至8℃時(shí),標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)顯示的實(shí)驗(yàn)室大氣壓力升高3kPa,因此檢定過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵守JJG882-2004《壓力變送器檢定規(guī)程》所規(guī)定的環(huán)境條件,盡可能減少引入誤差。

  3.調(diào)整錯(cuò)誤

  JJG882-2004中規(guī)定:“壓力變送器的零點(diǎn)壓力應(yīng)盡可能小,由此引起的誤差應(yīng)不超過(guò)允許誤差的1/10~1/20”。壓力變送器又容易出現(xiàn)零位漂移,檢定過(guò)程中調(diào)整在所難免。對(duì)于ROSEMENT的3051變送器來(lái)說(shuō),調(diào)整采用HART通信協(xié)議,零位調(diào)整應(yīng)在傳感器校準(zhǔn)項(xiàng)目下選擇傳感器低端標(biāo)定,而不是零點(diǎn)校正;變送器量程校準(zhǔn)時(shí)選用傳感器標(biāo)定。我公司1#機(jī)組A修監(jiān)理過(guò)程中,檢修人員就出現(xiàn)過(guò)兩種誤操作:一是將非真空誤調(diào)為變送器零位;二是誤將當(dāng)?shù)卮髿鈮寒?dāng)做滿量程調(diào)整,因?yàn)楫?dāng)時(shí)0~100kPa測(cè)量量程的壓力變送器,在對(duì)空狀態(tài)時(shí)顯示為20.32mA左右(當(dāng)時(shí)的大氣壓約為102kPa),變送器回裝人員發(fā)現(xiàn)輸出電流高于20mA上限,誤將壓力變送器當(dāng)做真空變送器,直接對(duì)大氣壓調(diào)整,致變送器量程縮小、DCS絕壓顯示偏小。

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