yokogawa压力变送器介绍.ppt

YOCOGAWA变送器培训,2,变送器安装,变送器组态,使用和维护,故障检修,案例分析,变送器概述,一：概述,压力定义： 垂直作用在单位面积上的力称压力在国际单位制（SI）和我国法定计量单位中，压力的单位是“帕斯卡”，简称“帕”，符号为“Pa” 即1N的力垂直均匀作用在1m2的面积上所形成的压力值为1Pa压力单位,过去采用的压力单位“工程大气压力”（kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水柱”（mmH2O）、“物理大气压”（atm）、“巴”（bar）、“PSI”等均应改成法定计量单位帕 1 kgf/cm2 = 0.9807×105Pa 1mmH2O = 0.9807×10Pa 1 mmHg = 1.332×102Pa 1atm = 1.01325×105Pa 1bar=105Pa 1PSI=6.89×103Pa,压力表示方式,绝对压力PJ ：直接作用于容器或物体表面的压力，称为“绝对压力”，绝对压力值以绝对真空作为起点，符号为PABS（ABS为下标） 大气压力PD ：地球表面覆盖有一层厚厚的由空气组成的大气层在大气层中的物体，都要受到空气分子撞击产生的压力，这个压力称为大气压力。

表压力 PB ：压力表原理 1.1原理：压力表通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力 PB= PJ －PD 真空度PZ（负压） ：补充的全面解释： “真空度”顾名思义就是真空的程度所谓“真空“，是指在给定的空间内，压强低于101325帕斯卡(也即一个标准大气压强约101KPa)的气体状态 在真空状态下，气体的稀薄程度通常用气体的压力值来表示，显然，该压力值越小则表示气体越稀薄 PZ＝ PD－ PJ,二、压力检测方法,1.平衡法：通过仪表使液柱高度的重力或砝码的重量与被测压力相平衡的原理测量压力 2.弹性法：利用各种形式的弹性元件，在被测介质的表压力或负压力作用下产生的弹性变形来反映被测压力的大小 3.电气式：用压力敏感元件直接将压力转换成电阻、电荷量等电量的变化采用 HART protocol®（HART 协议） YOKOGAWA EJA系列压力变送器,DpHarp EJA Digital Pressure Transmitter,,差压变送器,表压/绝压变送器,变送器总体分类,,,,气体或液体测量,气体测量,蒸汽测量,变送器测量介质分类,,,,,,,,,,,,,,,Pressure Sensor Of Transmitter,,,,,,,,Piezo- Resistance 压电电阻式,Metal Resonant Wire金属丝谐振,,Force Balance 力平衡式,,Capacitance 电容,,Silicon Resonant 硅谐振式,单晶硅谐振式差压变送器,YOKOGAWA压力变送器传感器,硅谐振传感器,硅谐振式差压变送器工作原理,,,,,硅片,高压强,低压腔,,P1,低压侧 (LP),,,高压侧(HP),谐振传感器,,信号终端,硅油受压后可流动性和不可压缩性,采用微电子加工技术（MEMS)在一个单晶硅芯片表面的中心和边缘制作两个形状、尺寸、材质完全一致的Ｈ形状的谐振梁，谐振梁在自激振荡回路中作高频振荡（如图1）。

单晶硅片的上下表面受到的压力不等时，将产生形变，导致中心谐振梁 因压缩力而频率减小，边缘谐振因受拉伸力而频率增加（如图２） 两频率之差信号直接送到CPU进行数据处理，然后 （１）经D/A转换成4-20mA输出信号，通讯时叠加Brain或Hart数字信号； （２）直接输出符合现场总线（Fieldbus Foundation TM）标准的数字信号 当加有静压（工作压力）时，两形状、尺寸、材质完全一致的谐振梁形变相同， 故频率变化也一致，故偏差自动清除硅谐振式差压变送器工作原理,电容式差压变送器工作原理,电容式差压变送器工作原理,被测介质的高低压力分别进入测量元件的高低压室，作用于隔离膜片上，填充液把两隔离膜片的压力信号传送到中心测量膜片上，中心测量膜片是一个张紧的弹性元件，作用在其上的两侧压力差使中心测量膜片产生一个对应于压力差的变形，其变形位移与所测压力差成正比，这个位移使电容极板产生相应的电容变化，电子线路检测到这一电容变化并放大转换成对应的电流信号如果低压室通大气，高压室接被测介质，这时就可测量介质的相对压力同样，如果低压室为真空，高压室接被测介质，这时就可测量介质的绝对压力电容式差压变送器工作原理,YOKOGAWA压力变送器常用型号,EJA110,,EJA510/EJA520,EJA438,EJA118,EJA210,YOKOGAWA压力变送器型号解析举例,2,变送器组态,使用和维护,故障检修,案例分析,变送器概述,变送器安装,YOKOGAWA压力变送器的安装,Vent Plug Vent Valve,TRANSMITTER,3 Valve Manifold,Tap Valve,Orifice,手动阀通常安装在靠上边的地方,,Drain Valve Drain Plug,Tap Valve,用差压变送测量气体流量,,,,,,,,,TX,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Tap Valve,3 Valve Manifold,手动阀通常安装靠下边的地方,Drain Valve Drain Plug,Vent Plug Vent Valve,,YOKOGAWA压力变送器的安装,用差压变送器测量液体流量,,,,,,,,,TX,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,手动阀通常安装在靠上边的地方,,Drain Valve Drain Plug,Orifice,,,Condensate Pot,,,YOKOGAWA压力变送器的安装,用差压变送器测量蒸汽流量,3 Valve Manifold,,,,,,Open Tank,,Fill Plug,如果测量液体腐蚀性太大，要使用隔离液,Drain Valve Drain Plug,Tap Valve,Transmitter,隔离液的密度必须比被测液体大,YOKOGAWA压力变送器的安装,用压力变送器测量开口桶槽液位,,,,,,,,,,,,,Open Tank,Close Tank,,,,Transmitter,Dry leg is used for the liquid which has no possibility of condensation.,Wet leg is used for the liquid which has possibility of condensation or possibility of strong corrosion.,Close Tank,,Transmitter,,,Dry Leg,,,,,,,,,,,,,,用差压变送器测量液位,,,,,,,YOKOGAWA压力变送器的安装,,,,,,X,,,,,,,,,,,,Bad,Bad,,,,,,,,It’s undesirable to arrange capillary to be higher position than DFS.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Good,,,It’s desirable to install Transmitter lower position than DFS,,,,,,Horizontal Installation is undesirable,,,,Vertical Installation is desirable,,,,,,,,,,,,,,,,,Not desirable,YOKOGAWA压力变送器的安装,安装要求,液体流量测量 • 在管线侧安装龙头以防止沉淀物质沉积在变送器过程隔离器上。

• 将变送器安装在龙头旁边或龙头下方，使气体能排入过程管线 • 将排液/排气阀朝上安装以方便气体排放 气体流量测量 • 将龙头安装在管线顶端或侧边 • 将变送器安装在龙头旁边或上方使液体排入过程管线 蒸汽流量测量 • 将龙头安装在管线侧边 • 将变送器安装在龙头下方以确保引压管线始终充满冷凝水 • 将引压管线充满水以防止蒸汽直接与变送器接触并确保测量精确启动安装注意事项,变送器在过程管线中的最佳位置取决于过程本身按照下列指南确定变送器位置和引压管线的布置： • 使引压管线尽可能短 • 对于液体测量，引压管线自变送器与过程连接处按每英尺至少 1 英寸的比值向上倾斜（80：1000） • 对于气体测量，引压管线自变送器与过程连接处按每英尺至少 1 英寸的比值向下倾斜（80：1000） • 在液体管线中应避免高点，在气体管线中应避免低点 • 应确保两条引压管线的温度相同 • 采用足够大的引压管线直径以消除磨擦影响和阻塞 • 将液体管线的所有气体排出 • 采用密封液体时，将两个管段灌充到相同液位 • 冲洗时，使冲洗连接靠近过程龙头并穿过相等长度、相同规格的管道进行冲洗避免穿过变送器冲洗 • 避免腐蚀性或高温（250 °F [121 °C]以上）过程物质直接接触传感器模块和法兰。

• 应防止沉淀物质在引压管线中沉积 • 使液压头在两截引压管线上保持平衡 • 防止过程液体在过程法兰内冻结安装要求及注意事项,与变送器的连接示意图,2,变送器安装,使用和维护,故障检修,案例分析,变送器概述,变送器组态,YOKOGAWA压力变送器的HART清单,图接线 （4-20 mA）,,变送器基本组态(TAG NAME等） 组态模拟输出参数 设置过程变量单位 设置输出类型 重置量程 设置阻尼 标定传感器 满量程微调 零点微调 标定 4-20 mA 输出,变送器组态通常包括下列作业：,图 3-6 本机零点与量程按钮,,在采用量程与零点调整重置变送器量程后，可禁止调整，以防止再次重置量程,,2,变送器安装,故障检修,案例分析,变送器概述,变送器组态,使用和维护,,举例如何使用 HART 通讯装置 进行零点微调 ： 1.将变送器排空并将通讯装置与测量回路连接 2.在通讯装置主菜单中选择 1 Device setup（装置设置）， 2 iagnostics and service（诊断和服务）， 3 Calibration（标定）， 3 Sensor trim（传感器微调）， 1 Zero trim（零点微调）准备调整零点微调。

注释： 变送器必须在真零点（基于零点）3% 范围内以利用零点微调功能标定变送器的参数设置及若干校正措施,现场使用的仪表多为YOKOGAWA制造，通信采用HART协议，右图为HART 通信时使用的仪器，工具变送器的参数设置及若干校正措施,zero point adjustment：可用变送器表面zero-adjustment screw校正零点，也可用HART communicator作零点校正变送器的参数设置及若干校正措施,用HART communicator作零点校正时执行步骤如图所示 注：零点校正后30秒内不可断开仪表电源 零点校正对应大气压零点校正，而不是4mA压力校正变送器的参数设置及若干校正措施,量程设置：通过LRV和URV设置液位计量程 注：LRV和URV 的设定不能超过仪表的物理量程LSL和USL.,变送器的参数设置及若干校正措施,阻尼参数设置：决定4~20mA输出时间的延迟变送器的参数设置及若干校正措施,回路测试：可用HART校正器检测信号回路的性能是否良好变送器的参数设置及若干校正措施,除以上功能外，HART 校正器还可以设置TAG NO.编号，单位（unit)选择,输出模式选择，显示模式选择，传感器校正,输入信号低切断等功能。

如要详细了解可参考资料：Model EJA Series HART Protocol变送器的校正,产生原因,差压变送器的静压误差。