電動浮筒液位變送器

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電動浮筒液位變送器可用來測量液位、界位和密度，既可輸出4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號，又可以提供與之對應(yīng)的HART通訊協(xié)議輸出，方便的手持通訊器可以在儀表輸出的任意一點對儀表進行組態(tài)調(diào)試，儀表采用大屏幕LCD

一、產(chǎn)品概述：

ZW-TDZ系列電動浮筒液位變送器可廣泛適用于石油、化工、制藥等工業(yè)中常壓或帶壓容器內(nèi)各種液體液位、分層界面或比重的連續(xù)測量。變送器按其功能的不同，可分為標(biāo)準(zhǔn)型和智能型兩種。型號分別為：標(biāo)準(zhǔn)型電動浮筒液位變送器 型號：ZWTD-B；l智能型電動浮筒液位變送器型號：ZWTD-Z。

1、ZW-TDB標(biāo)準(zhǔn)型電動浮筒液位變送器，采用xj****的稱重傳感技術(shù)，使測量系統(tǒng)具有測量精度高、性能穩(wěn)定、抗過載偏心能力強等特性。 變送器將液位或界面或比重的變化連續(xù)的轉(zhuǎn)換為4～20mA.DC標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。同時，表頭指針以百分?jǐn)?shù)形式連續(xù)指示出被測參數(shù)的量值。輸出信號遠傳至控制室，實現(xiàn)被測參數(shù)的遠程顯示或?qū)に囘^程的控制。

2、ZW-TDZ智能型電動浮筒液位變送器，采用xj****的稱重傳感技術(shù)，其傳感器和主要元器件選用進口優(yōu)質(zhì)器件，變送器采用微處理技術(shù)，輸出4～20mA模擬信號和疊加在此信號上符合HART通訊協(xié)議的數(shù)字信號。因此，智能變送器具有對輸出特性進行線化處理，監(jiān)測、遠程組態(tài)及遠程診斷、調(diào)整等功能。智能變送器應(yīng)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(xié)議的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)使用，實現(xiàn)數(shù)字雙向通訊與工藝過程檢測和控制。智能型變送器可廣泛用于石油、化工、煉化、制藥等工業(yè)中各種容器內(nèi)液體液位、分層界面或比重的連續(xù)測量。

二、結(jié)構(gòu)組成：

ZW-TDZ系列電動浮筒液位變送器由檢測、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換部分由杠桿系統(tǒng)、傳感器等組成；變送器部分由A/D、D/A轉(zhuǎn)換、微處理器及信號輸出電路等部分組成。

三、工作原理：

ZW-TDZ系列電動浮筒液位變送器是借助于阿基米德定律及力平衡原理而工作的。相當(dāng)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。

1、當(dāng)液位上升時，浮筒失去自重，支承點杠桿力發(fā)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(jīng)轉(zhuǎn)換，輸出與液位高度成比例的4～20mA.DC標(biāo)準(zhǔn)信號。遠傳至控制室，實現(xiàn)遠程液位顯示或工藝流程的控制。

2、利用不同的計算方法，可以測出兩種不同介質(zhì)的界面高度或某些介質(zhì)的比重。變送器帶有0～100%指示表，0%為4mA，100%為20mA。

3、由于介質(zhì)密度的不同，會影響浮筒浮力的大小，因此，變送器設(shè)有密度及零點、量程調(diào)節(jié)電位器，以便對輸出信號進行調(diào)整。

四、主要特點：

ZW-TDZ系列電動浮筒液位變送器是利用手操編程器和符合HART通訊協(xié)議的其它設(shè)備對智能變送器在現(xiàn)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(shè)置 用手操器調(diào)整或用變送器零點、滿度電位器調(diào)整；

3、讀取診斷信息 診斷信息有：參數(shù)設(shè)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(shè)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?jǐn)?shù)等信息。能實現(xiàn)使用范圍內(nèi)所有的HART指令。

五、技術(shù)參數(shù)：

測量范圍：300～3000mm(更大量程可定做)；

精度：液位測量±0.5％FS，界位測量±1％FS；

重復(fù)性：≤±0.25％FS；

死區(qū)：≤±0.2％FS；

電源：12～30VDC；

輸出信號：模擬量：4～20mADC；

數(shù)字量：按HART或FOXCOM通迅協(xié)議、現(xiàn)場總線FF通信協(xié)議；

液晶顯示：模擬量mA或液位、界位及百分?jǐn)?shù)范圍；

負載電阻：700Ω(24VDC供電時)；

密度范圍：100<ρ<2000 kg/m3；

zui小密度差：0.05 g／cm3；

工作壓力：2.5～32.0MPa；

介質(zhì)溫度：-196～＋400℃；

環(huán)境溫度：-40～＋70℃。

工作條件的影響：

供電影響：當(dāng)電壓在規(guī)定電壓的zui小值與zui大值間變化時，輸出變化≤±0.2％FS；

溫度影響：≤0.1％/10℃；

報警電流：當(dāng)液位低于變送器量程下限10％或高于變送器量程上限10％時，變送器輸出故障報警電流，根據(jù)設(shè)定為3.8mA或22.8mA；

防護等級：IP65(NEMA 4X)；

防爆等級：本安型：ExiaIICT1~T4；

隔爆型：ExdIICT1~T6；

電氣接口：2個1/2－14NPT內(nèi)螺紋；

電纜直徑：6～12mm、

過程連接：

內(nèi)浮筒式：采用DIN或ANSI法蘭標(biāo)準(zhǔn)，法蘭通徑DN80或3＂以上，更小法蘭尺寸請訂貨時咨詢；

外浮筒式：HG20592~20635-97 DN20以上法蘭，其他法蘭標(biāo)準(zhǔn)(如GB、JB/T、HGJ、ANSI、DIN等)請用戶在訂貨時注明；

熱夾套：DN15 PN1.0RF，其它規(guī)格請訂貨時注明；

放大器分體安裝式安裝附件：安裝組件；

電纜長度：3m / 10m/用戶指定長度；

材質(zhì)：浮筒：304；316；

夾持體：碳鋼；304；316；哈氏C合金；

夾持體熱夾套：304；

外浮筒：碳鋼；304；316；

扭力管：316L；Inconel 600、3J1、3J53、哈氏C合金；

接線盒：鋁合金。

六、變送器調(diào)校：

1、調(diào)試前仔細檢查整機是否按要求正確安裝接線,浮筒容室及相關(guān)扭力管組件不得有介質(zhì)泄漏。

2、輸出信號檢測。出廠時，產(chǎn)品已按訂貨要求進行標(biāo)定，用戶在收到產(chǎn)品后，通常不必對測量范圍進行標(biāo)定。但由于運輸或搬運過程中的振動影響，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(相對應(yīng)液位而言)。

變送器在現(xiàn)場按裝后進行高低位設(shè)置校準(zhǔn)。當(dāng)浮筒容室內(nèi)液位變化時指示器讀數(shù)做相應(yīng)改變。

模擬輸出與參數(shù)的對應(yīng)如下：

低位設(shè)定：按0%鍵時間超過5秒，

LRV設(shè)定為4mA

高位設(shè)定：按100％鍵時間超過5秒

URV設(shè)定為20mA

阻尼設(shè)定：

在現(xiàn)場顯示時可調(diào)節(jié)阻尼時間，出廠時阻尼值為8秒，可在按鈕0——8秒之間調(diào)節(jié)。

按100％鍵少于3秒時顯示當(dāng)前阻尼值，繼續(xù)按住100％鍵逐步增加阻尼，待選定阻尼后快速按下，0％鍵確認(rèn)，通過HART協(xié)議校準(zhǔn)或FOXCOM協(xié)議校準(zhǔn)按相關(guān)用戶指南實施。

七、調(diào)試方法分掛重法和水標(biāo)法兩種：

1、掛重法：

液位調(diào)試：

▲ 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(zhì)密度（g/cm3）

▲ 將變送器水平固定在校驗架上，并按圖5接線。

1）零點調(diào)試（4mA）

在托盤上放入同浮筒重G等重的砝碼（含托盤重），調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA.

2） 滿度調(diào)試（20mA）

在托盤上放入同F(xiàn)2等值的砝碼（含托盤重），調(diào)整量程電位器，使輸出為20mA.

按（1）、（2）兩步，反復(fù)調(diào)整幾次，直至滿意為止。

2、界面調(diào)試：

▲根據(jù)兩種介質(zhì)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(zhì)密度（g/cm） ρz-重介質(zhì)密度（g/cm）

▲ 根據(jù)FQ和FZ計算出調(diào)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(biāo)牌上標(biāo)出）

1）零點調(diào)試（4mA）

l 在托盤上放入同fo等值的砝碼（含托盤重），調(diào)零點電位器，傳輸出為4mA

l 若輕介質(zhì)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(xiàn)調(diào)不出4mA的現(xiàn)象。此時，將零點電位器按原來調(diào)整方向的相反方向旋轉(zhuǎn)10圈左右，使電位器基本處于中間位置，再調(diào)整密度電位器，使輸出為4mA左右。然后調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA準(zhǔn)確值。

2）滿度調(diào)試

在托盤上放入fm等值的砝碼，調(diào)量程電位器，使輸出為20mA.

2、水校法：

1. 液位調(diào)試

▲介質(zhì)密度≤1g/cm3（水）時：

根據(jù)被測介質(zhì)密度和量程，

計算滿量程所對應(yīng)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(zhì)密度，g/cm3

（1） 零點調(diào)試

排凈浮筒室內(nèi)的清水，調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA.

（2） 滿度調(diào)試

打開進水閥，向浮筒室內(nèi)注入清水，使水位升高等于h,立即關(guān)閉水閥，調(diào)整量程電位器，使輸出為20mA.

按（1）、（2）兩步，反復(fù)調(diào)整幾次，直至滿意為止。

▲ 介質(zhì)密度>1g/cm3（水）時：

當(dāng)被測介質(zhì)密度大于水的密度時，則取量程內(nèi)的任意一點做為滿度（上限）調(diào)試點。調(diào)試前，應(yīng)先計算出該點所對應(yīng)的水位高度和該點在量程內(nèi)所對應(yīng)的電流值。

例如：量程為1500mm,被測介質(zhì)密度為1.1g/cm3,取1300mm處為滿度（上限）調(diào)試點，則：

對應(yīng)水位高度應(yīng)為：h=1300×1.1=1430（mm）

該點對應(yīng)的電流應(yīng)為：Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87（mA）

計算結(jié)束后，調(diào)試方法如下：

1、零點調(diào)試

排凈浮筒室內(nèi)的清水，調(diào)整零位電位器,傳輸出為4mA。:

2、滿度調(diào)試

滿度調(diào)試則在水位為1430mm處調(diào)量程電位器，使輸出為17.87mA，反復(fù)幾次，直至滿意為止。

3、界面調(diào)試

▲ 兩種介質(zhì)密度均≤1g/cm3（水）時

l 根據(jù)兩種不同的介質(zhì)密度，分別計算出零點對應(yīng)的水位高度h0（mm）和滿度時所對應(yīng)的水位高度h（mm）

h0=HρQ

hm=Hρz

式中，H-量程（浮筒長mm）

ρQ-輕介質(zhì)密度（g/cm）

ρz-重介質(zhì)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(zhǔn)，分別畫出h0和hm在刻度標(biāo)尺上的標(biāo)記

4、零點調(diào)試：

l 向浮筒室內(nèi)注入清水，使水位高度等于h0，關(guān)閉進水閥，調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA

l 若輕介質(zhì)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(xiàn)調(diào)不出4mA的現(xiàn)象。此時，將零位電位器按原來調(diào)整方向的相反方向旋轉(zhuǎn)10圈左右，使電位器基本處于中間位置，再調(diào)整密度電位器，使輸出為4mA左右，然后，再調(diào)整零位電位器，使輸出為4mA準(zhǔn)確值2）滿度調(diào)試

向浮筒室內(nèi)注入清水，使水位高度等于hm,關(guān)閉進水閥，調(diào)量程電位器，使輸出為20mA。

按上述（1）、（2）兩步，反復(fù)調(diào)整幾次，直至滿意為止。

▲ 重介質(zhì)密度>1g/cm3（水）時

滿度的調(diào)整，可取高于零點調(diào)試水位h0的任意一點做為滿量程調(diào)試點，具體方法可參照水校法液位調(diào)試中“介質(zhì)密度>1g/cm3（水）”的調(diào)試方法。

5、測比重的調(diào)試方法：

 調(diào)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(zhì)比重在zui大和zui小兩點來計算。

6、線性度的調(diào)試方法：

變送器在出廠前線性度已調(diào)好，用戶一般不需檢查，只需根據(jù)工藝參數(shù)調(diào)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(nèi)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(zhì)密度（g/cm）

Δρ-兩種介質(zhì)密度差，Δρ=ρz-ρQ

ρz-重介質(zhì)密度（g/cm）

ρQ-輕介質(zhì)密度（g/cm）

x%-量程（浮筒長度）的百分?jǐn)?shù)

八、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(zhì)中，因此，會產(chǎn)生一定的浮力，此浮力是一個常數(shù)，由它產(chǎn)生的附加電流也是一個學(xué)數(shù)，它對調(diào)好的量程無任何影響，只是導(dǎo)致零點略高于已調(diào)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(nèi)全部充滿輕介質(zhì)（注意：一定使浮筒上端部件全部浸在輕介質(zhì)中），調(diào)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(diào)整零位電位器，使輸出電流與該點界面對應(yīng)的電流值即可。上述二種調(diào)試方法，用戶可根據(jù)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(diào)整零位電位器。

九、安裝與使用注意事項：

安裝在容器頂部(內(nèi)浮筒頂裝式)

1、對內(nèi)浮筒式液位計，安裝時須***輕輕將內(nèi)浮筒放置進容器中，并確認(rèn)鏈條自然拉直，鏈條掛鎖與浮筒桿已可靠鎖緊，然后固定變送器主體。安裝時嚴(yán)禁用力投擲內(nèi)浮筒，否則將可能導(dǎo)致傳感器損壞。

2、內(nèi)浮筒式變送器的掛鏈根據(jù)用戶的安裝高度或訂貨長度提供，實際安裝時可對鏈條進行裁剪，裁剪時將鏈條與掛鉤松開，將多余的鏈條剪掉，然后再掛進掛鉤，確保掛鉤口閉合，產(chǎn)品運行過程中鏈條不會從掛鉤脫落。

3、當(dāng)容器內(nèi)存在攪拌，或液位波動比較大時，浮筒須***安裝在導(dǎo)向保護管內(nèi)，在管子頂部zui大液位處應(yīng)有排氣孔，以使管內(nèi)液位與容器液位一致。此外，須***注意內(nèi)浮筒與保護管間的間隙須大于10mm，否則間隙內(nèi)的液體表面張力將可能影響正常測量，尤其對于粘度較大及界位測量的產(chǎn)品更應(yīng)注意。

安裝在容器側(cè)面(外浮筒側(cè)裝式)

1、為保證產(chǎn)品正常運行，安裝時須***確保液位計筒體垂直，以使液位上下變化時內(nèi)浮筒不與外浮筒產(chǎn)生摩擦，內(nèi)浮筒所受浮力僅與液位高度有關(guān)；

2、搬運或安裝時，******不許拋擲、跌落或敲擊液位計。轉(zhuǎn)運時，應(yīng)按廠方提供的包裝箱和包裝方式包裝；

3、如果產(chǎn)品用于安裝在設(shè)備原已有的外筒上，則出廠時可能不帶外筒，則須***保證浮筒與外筒間的內(nèi)部間隙為5～10mm。

4、對壓力高于300＃(5.0MPa)的產(chǎn)品，建議采用專用級高強度或不銹鋼螺栓螺母。

使用：

1、高溫介質(zhì)安裝注意：

如果被測介質(zhì)溫度很高，以及帶有加熱夾套的夾持體用熱油進行加熱時，須***注意直接作用在傳感器外殼和放大器的溫度不允許超過50℃。

當(dāng)zui大允許溫度(溫度150℃，放大器85℃，LCD指示器70℃)超過時，所有輻射熱量的部件(夾持體、外筒、容器等)都須***進行隔熱，以確保沒有熱輻射傳遞到傳感器和放大器上。

2、安裝的位置應(yīng)避免陽光直射向傳感器和放大器外殼。

3、 夾持體加熱夾套zui大設(shè)計壓力為2.5MPa。

4、儀表的內(nèi)外接地應(yīng)可靠牢固，防爆型產(chǎn)品的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照《中華人民共和國防爆危險場所電氣安全規(guī)程》試行的有關(guān)規(guī)定進行。本安系統(tǒng)的敷設(shè)電纜，應(yīng)遠離干擾源，以免影響儀表正常運行及防爆性能。當(dāng)應(yīng)用于0區(qū)時，須***使用防火花滲透的緊固件。

十、選型編碼：

十一、設(shè)計選用及訂貨須知： 

1、注明液位計的規(guī)格、型號； 

2、測量范圍L； 

3、被測介質(zhì)及介質(zhì)的濕度,溫度； 

4、安裝距離L1的尺寸。 

5、為了能更好的為您提供服務(wù)，請您根據(jù)您的實際情況，參照選型說明（未盡事項，請來電咨詢），慎重選擇適合您具體需求的產(chǎn)品。當(dāng)您了解您的需求和我們產(chǎn)品的基本屬性后，可根據(jù)設(shè)計要求和現(xiàn)場情況正確選用儀表并按完整的產(chǎn)品規(guī)格代碼定貨。

6、按設(shè)計和使用要求未能選出適當(dāng)?shù)膬x表時，請?zhí)岢鰡栴}和要求，我們的專業(yè)人員將協(xié)助您選型或為您設(shè)計制造特殊的產(chǎn)品，請至少提供下列資料：工作壓力、工作溫度、介質(zhì)名稱、對材料的要求等。 

售后服務(wù)承諾： 

1、我公司所售液位計系列產(chǎn)品在十二個月以內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題的，負責(zé)免費維修。 

2、質(zhì)保期內(nèi)如我公司產(chǎn)品出現(xiàn)任何質(zhì)量問題，我公司負責(zé)免費維修或更換。 

3、質(zhì)保期內(nèi)如用戶使用不當(dāng)，造成產(chǎn)品損壞，我公司負責(zé)維修，收取損壞部件成本費。 

4、質(zhì)保期后產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，我公司負責(zé)維修，收取損壞部件成本費。 

5、如用戶需我公司現(xiàn)場服務(wù)，對省內(nèi)用戶我公司服務(wù)人員12小時內(nèi)到達現(xiàn)場，省外用戶48小時內(nèi)到達現(xiàn)場。