一、概述
EB系列压力/差压变送器有多种结构形式,采用全隔离电路技术设计,可准确测量表压、绝压、差压、流量、真空度、液位和密度。本产品已广泛用于石油、化工、冶金、电力、食品、造纸、、机械制造,科学实验和航空军用等行业。
EB系列变送器由于采用了全隔离电路技术设计,对供电电源和传感器信号进行隔离处理,大大提高了整机的稳定性和抗干扰能力。
EB系列变送器除了具有以往智能变送器的调整零位、量程和零压力微调的三个基本功能按键外,还设计了通过显示器上三个按键组合,完成在线无源迁移、设定显示工程量单位、线性/开方转换、设置阻尼时间和固定电流输出等功能。
EB系列变送器还具有参数资料备份与恢复功能,当数据资料被损坏时,可通过三个按键在线恢复被损坏的数据资料,并可以即时备份修改后的数据资料。
EB系列变送器的按键功能均可由公司配套生产的EB通信软件或EB手操器实现。
二、工作原理
1、传感器工作原理
EB系列压力变送器采用的压力传感器,其实质为差动式电容膜合。过程(液体、气体或蒸汽)压力经变送器一侧的压力容室作用于传感器隔离膜片上,
如图1、2所示。
通过“灌充液”传导至其内部的“中心测量膜片”上,当测量绝对压力时,基准压力为零压力;当测量表压力时,基准压力为大气压;当测量差压时,基准压力为低压端压力。经另一侧以同样的方式传递到“中心测量膜片”的另一侧。“中心测量膜片”为一个张紧的弹性元件,与两侧的电容极板构成一个差动电容,受压时中心测量膜片产生位移形变,其位移形变的大小跟压力或差压成正比,最大位移约0.1mm。“中心测量膜片” 受压后的位移形变在“电容极板”上形成电容差信号,电子部件将电容差信号最终转换为二线制直流(4~20)mA信号输出。“中心测量膜片”和两电容极板间的电容量均大约为150PF。
2、电子部件工作原理
EB系列压力/差压变送器电子部件内的“振荡解调器”接收到来自压力/差压传感器的差动电容信号,将其转换成直流电压信号送入“A/D信号转换器”,用于温度补偿的“热敏电阻”的电压信号直接进入“A/D信号转换器”。两路电压信号迭加后经“A/D信号转换器”转换成复合数字信号,经“光偶隔离器”隔离处理后进入“微处理器(CPU)”中进行数字处理。经CPU处理后的复合数字信号进入“D/A转换器”,经“D/A转换器”处理后转换成环路(4~20)mA DC信号,通过“电源隔离变压器”输出至控制系统中进行处理。HART协议使用工业标准的BELL202频率相移键控(FSK)技术, 以1.2或2.2kHz的数字信号叠加在(4~20)mA环路上实现通信。来自(4~20)mA环路上的“HART通信器”发送的HART数字信号,经“HART通信模块”解调后进入“微处理器(CPU)”进行调制处理,再送入“HART通信模块”,经“电源隔离变压器” 送回到(4~20)mA环路中被“HART通信器”接收,
如图3所示:
三、技术参数
1、功能参数
测量介质范围:液体、气体和蒸汽。
输出:两线制(4~20)mA隔离直流信号叠加HART数字信号输出,可选择线性或开方输出,最大输出电流不超过22mA。
电源:常用工作电源24V DC,无负载时变送器可在15 V DC工作,最高工作电源为45V DC。HART通讯时,供电电源范围为(18.5~45)V DC。
负载范围:变送器负载能力与其供电电源有关,负载电阻RL与电源电压Vs的关系如下:
工作温度:(-25~+55)℃
相对湿度:(5~95)% RH
量程和零点:可用本机实测量程和零点的调整,或用HART手操器远程调整。
安全防护:抗静电冲击、浪涌电流,过载保护功能强。
2、技术指标
准确度等级:0.1级、0.2级、0.5级
稳定性:12个月内最大量程的±0.5%。
温度影响:变送器温度系数,应不超过表1的规定。
表1 压力差压变送器温度系数要求
准确度等级
|
温度系数/%FS/10℃
|
0.1
|
±0.2
|
0.2
|
0.5
|
±0.5
|
1.0
|
绝缘性能:在环境温度为(15~35)℃,相对湿度为(45~75)%时,变送器输出端子对外壳的绝缘电阻不小于20MΩ;在施加频率为50Hz的500V试验电压,历时1min无击穿和飞弧现象。
静压影响:静压影响仅适用于测量差压的变送器。并以输出下限值和量程的变化量来衡量。其静压影响不超过表2的规定。
表2 压力/差压变送器静压影响要求
|
准确度等级
|
静 压
|
0.1
|
0.2
|
0.5
|
1
|
(MPa)
|
指标(输出量程的%)
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≤2.5
|
0.5
|
0.5
|
0.75
|
1
|
≤6.4
|
0.75
|
0.75
|
1
|
2
|
≤16
|
1
|
1
|
1.5
|
2.5
|
≤25
|
1.5
|
1.5
|
2
|
3
|
≤32
|
2
|
2
|
2.5
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3.5
|
≤40
|
3
|
3
|
4
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5
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机械振动:振动频率:50Hz,全振幅:0.2mm,历时2小时振动,其测量下限值及量程变化量< 0.075%。
安装位置影响:变送器在安装位置上倾斜±10o时,其测量下限值和量程的变化量应不大于基本误差绝对值的三分之一或200Pa(取其大者)。
引压连接:变送器压力容室上连接孔为NPT 1/4,带有丁字接头时,其丁字接头的连接螺纹为M20X1.5(外螺纹),两引压孔中心距离有3个尺寸可供选用(其尺寸与结构形式有关)。
重 量:EB1151约5kg;EB3351约4kg(不包括附件)。
上海恩邦自动化仪表有限公司