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DS III系列

SITRANS P DS III 技术信息

文字:[大][中][小] 2017/6/11    浏览次数:1552    

SITRANS P DS III 系列压力变送器是数字式仪表,具有用户界面友好、精度高的特点。可通过控制键或者通过 HART、PROFIBUS-PA 或 FOUNDATION 现场总线接口进行参数设定。

大量的功能使压力变送器能够精确地适应工厂要求。尽管有大量的设定选项,但操作仍很简单。

符合“本安”和“隔爆”防爆要求的变送器可以安装在有潜在爆炸危险气氛(1 区)或 (0 区) 内。该变送器具有 EC 型试验合格证书,并符合欧洲标准(ATEX)。

变送器可以连接各种设计的远传密封组件,以便用于如高粘度物料等特殊应用场合。

不同型号的DS III 压力变送器可以用来测量:

  • 表压
  • 绝对压力
  • 差压
  • 电平
  • 体积液位
  • 物位
  • 体积流量
  • 质量流量

Benefits

  • 质量优,寿命长
  • 在极端化学和机械负载下保持高可靠性
  • 适用于腐蚀和非腐蚀性气体、蒸汽和液体
  • 丰富的诊断和仿真功能
  • 测量元件与电子元件分离,不需要重新校准
  • 最小的一致性误差
  • 出色的长期稳定性
  • 接液部件采用高等级材料(不锈钢、哈氏合金、黄金、蒙乃尔合金、钽)
  • 对于带有 HART 接口的 DS III 量程在 0.01 bar 至 700 bar 范围内无限可调
  • 对于带有 PROFIBUS PA 和基金会现场总线接口的 DS III,标称测量范围为 1 bar 至 700 bar
  • 测量精度高
  • 通过控制键和 HART、PROFIBUS PA 或 FOUNDATION 现场总线接口进行参数设定。

Area of application

DS III 系列压力变送器可以应用于具有极端化学和机械负载的工业领域。10kHz 到 1GHz 范围内的电磁兼容使 DS III 压力变送器适用于高电磁辐射场合。

符合“本安”和“隔爆外壳”要求的压力变送器可以安装在有潜在爆炸危险气氛(1 区)或(0 区)内。该变送器具有 EC 型试验合格证书,并符合欧洲标准(ATEX)。

用于zone 0 的“本安”型变送器的电源类别为“ia” 和“ib”。

变送器可以连接各种设计的远传密封组件,以便用于如高粘度物料等特殊应用场合。

通过 3 个控制按钮可以对压力变送器进行本地编程,或通过 HART 通讯或通过 PROFIBUS PA 或基金会现场总线接口对压力变送器进行外部编程。

用于测量表压的压力变送器

测量变量:腐蚀和非腐蚀性气体、液体和蒸汽的表压

量程(完全可调)
对于带 HART 的 DS III:0.01 bar 至 700 bar

标称测量范围
对于带 PROFIBUS PA 和基金会现场总线的 DS III:1 bar 至 700 bar

绝压变送器

测量变量:腐蚀性和非腐蚀性气体、蒸汽和液体的表压压力。

量程(完全可调)
对于带 HART 的 DS III:8.3 mbar ~ 100 bar

标称测量范围
对于带 PROFIBUS PA 和基金会现场总线的 DS III:250 mbar ~ 100 bar

共有两个系列:

  • 表压系列
  • 差压系列
差压和流量变送器

测量变量:

  • 差压
  • 较小的正压或负压
  • 流量 q~ √Δp(与孔板等节流引压装置配套)

量程(完全可调)
对于带 HART 的 DS III:1 mbar ~ 30 bar

标称测量范围
对于带 PROFIBUS PA 和基金会现场总线的 DS III:20 mbar ~ 30 bar

液位变送器

测量变量:开口或封闭容器的腐蚀和非腐蚀液体的液位。

量程(完全可调)
对于带 HART 的 DS III:25 mbar ~ 5 bar

标称测量范围
对于带 PROFIBUS PA 和基金会现场总线的 DS III:250 mbar ~ 5 bar

安装法兰的公称直径

  • DN 80 或DN 100
  • 3 inch 或 4 inch

如果在开口容器中测量液位,则测量元件的低压连接保持打开状态(“与大气条件比较”测量)。

在封闭容器内测量时,低压侧必须连接到容器上方,以便补偿静压。

变送器与被测介质接触部分可选用不同的材质以满足不同防腐等级的要求。

Design

正视图

变送器由不同部件组成,按客户合同配置供货。其他可能型号列在订货信息内。下列的部件描述适用于所有的该类变送器。

带有订货号的铭牌(7,正视图)安装在外壳一侧。特殊编号加上订货信息提供了选择的设计项目,以及可能的量程(内置传感器固有的物理特性)。

认证铭牌放在外壳的另一侧。

壳体材料采用铸铝或精铸不锈钢。圆形旋盖分别拧入壳体的前面和后面。前盖(2)带一片观察窗,可直接从数字表头上读出测量值。电气接线盒的入口(8)可放在左侧或右侧。不使用的孔用盲堵头密封。接地保护端子位于壳体背面。

电气接线盒和隔板可采用非螺旋式后盖。过程连接(5)和测量元件在壳体底部。通过锁紧螺钉(4)防止测量元件转动。此模块化设计意味着,必要时可以单独替换测量元件和电子部件。并保留设定参数数据。

壳体顶部是一个塑料盖板(1)。操作按键位于此盖板的下面。

采用螺钉固定的测量点标签示例

Functions

采用 HART 通讯的电子元件操作

电路原理图

通过测量放大器 (2) 放大传感器(1,图“电子元件功能图”)产生的电桥输出电压并在模数转换器 (3) 中数字化。 数字信号在一个微处理器内计算,校正其线性和温度响应,然后在数字-模拟转换器(5)内转换成 4 至 20 mA 的输出电流。

二极管电路(10)防止极性接错。

测量元件专用数据、电子部件数据以及参数数据都存储在二个 EEPROM 存储器(6)内。 一个存储器与测量元件相连接,另一个存储器与电子部件相连接。模块化设计意味着电子部件和测量元件可以彼此互换使用。

使用三个输入键 (8),您可以在测量点处直接参数化压力变送器。 也可以使用输入按钮控制显示屏 (9) 上的测量结果、错误消息和操作模式视图。

通过HART 接口(7)可按照 HART 标准设定参数。

量程≤ 63bar 的变送器,测量值以大气压作参照。量程≥160bar 的变送器,测量值以真空作参照。

采用 PROFIBUS PA 通讯的电子元件操作

电路原理图

通过测量放大器 (2) 放大传感器(1,图“电子元件功能图”)产生的电桥输出电压并在模数转换器 (3) 中数字化。数字信号在一个微处理器内计算,校正其线性和温度响应并通过PA 接口(7)转换成PROFIBUS PA 现场总线信号。

测量元件专用数据、电子部件数据以及参数数据都存储在二个 EEPROM 存储器(6)内。 一个存储器与测量元件相连接,另一个存储器与电子部件相连接。模块化设计意味着电子部件和测量元件可以彼此互换使用。

使用三个输入键 (8),可在测量点处直接参数化压力变送器。 也可以使用输入按钮控制显示屏 (9) 上的测量结果、错误消息和操作模式视图。

状态值和诊断值的结果由循环数据传送器通过PROFIBUS PA 传递。参数值和错误信息由非循环数据传送器传递。这需要专门软件如 SIMATIC PDM。

采用基金会现场总线通讯的电子元件操作

电路原理图

通过测量放大器 (2) 放大传感器(1,图“电子元件功能图”)产生的电桥输出电压并在模数转换器 (3) 中数字化。在单片机中评估数字信息,校正其线性和温度响应,通过电气隔离的基金会现场总线接口 (7) 在基金会现场总线上提供数字信息。

测量元件专用数据、电子部件数据以及参数数据都存储在二个 EEPROM 存储器(6)内。 一个存储器与测量元件相连接,另一个存储器与电子部件相连接。模块化设计意味着电子部件和测量元件可以彼此互换使用。

使用三个输入键 (8),可在测量点处直接参数化压力变送器。 也可以使用输入按钮控制显示屏 (9) 上的测量结果、错误消息和操作模式视图。

在基金会现场总线上通过循环数据传输传输状态值和诊断值的结果。参数设定数据和出错信息也由数据环路传输方式传输。实现这些功能需要专业软件,如国家仪器组态软件。

测量元件的工作方式

表压测量元件

表压测量元件,功能图

压力 pe 经过过程连接(2,“表压测量元件,功能图”)传到测量元件(1)上。进而经隔离膜片(3)和填充液(4)作用于硅压传感器(5),从而使测量膜片发生形变。测量膜片上的4个压电桥臂电阻阻值随之变化。并使得电阻桥路的输出电压与绝对压力成比例地变化。

带有齐平安装膜片的表压测量元件

带有齐平安装膜片的表压测量元件,用于造纸工业,功能图

通过测量元件 (1) 的过程连接(2,图“带有齐平安装膜片的表压测量元件,用于造纸工业,功能图”)施加压力pe。进而经隔离膜片(3)和填充液(4)作用于硅压传感器(5),从而使测量膜片发生形变。测量膜片上的4个压电桥臂电阻阻值随之变化。并使得电阻桥路的输出电压与绝对压力成比例地变化。

表压型绝对压力测量元件

压力系列的绝对压力测量元件,功能图

绝对压力 pe 通过隔离膜片(3,图“压力系列、表压的绝压测量元件,功能图”)和填充液(4)作用于硅绝对压力传感器(5)上,使测量膜片发生形变。测量膜片上的4个压电桥臂电阻阻值随之变化。并使得电阻桥路的输出电压与绝对压力成比例地变化。

差压型绝对压力测量元件

差压系列的绝对压力测量元件,功能图

输入压力 pe 通过隔离膜片(6,图“差压型绝对压力测量元件,功能图”)和填充液(8)作用于硅压传感器(3)上。

输入压力 pe 和测压计低压侧上的参考真空 (1) 之间的偏差使得测量隔膜弯曲。测量膜片上的4个压电桥臂电阻阻值随之变化。并使得电阻桥路的输出电压与绝对压力成比例地变化。

安装防过载膜片来防止过载。如超出测量限值,防过载膜片(2)产生变形直至隔离膜片贴到测量元件(7)壁体上,从而达到硅压传感器的过载保护。

差压和流量测量元件

差压和测量元件,功能图

差压经过密封膜片(1)和填充液(7)作用于硅压传感器(4)上。

测量膜片由于受到所施加的差压而变形。测量膜片上的4个压电桥臂电阻阻值随之变化。并使得电阻桥路的输出电压与绝对压力成比例地变化。

安装防过载膜片来防止过载。如超出测量限值,防过载膜片(3)产生变形直至隔离膜片贴到测量元件(6)壁体上,从而达到硅压传感器的过载保护。

液位测量元件

液位测量元件,功能图

输入压力(流体静压)经过安装法兰(2)上的隔离膜片传至测量元件。作用于测量元件上的差压通过隔离膜片(3)和填充液(9)作用于硅压传感器(6)上,使测量膜片发生形变。

测量膜片上的4个压电桥臂电阻阻值随之变化。从而使得电阻桥路的输出电压与差压成比例地变化。

安装防过载膜片来防止过载。如超出测量限值,防过载膜片(5)产生变形直至隔离膜片贴到测量元件(4)壁体上,从而达到硅压传感器的过载保护。

DS III 参数设置

不同型号的变送器有相应的不同的参数设置和检测方法。

使用输入键设置参数(本地操作)

使用输入按钮,无需任何附加设备,您便可以轻松地设置最重要的参数。

采用 HART 的参数设置

采用 HART 的参数设置是通过 HART 手操器或 PC 进行的。

HART 手操器与压力变送器之间的通讯

当使用 HART 通讯装置参数化时,直接与 2 线电缆建立连接。

PC 与变送器之间的通讯

当用PC 机设置参数时,通过一个 HART 调制解调器连接。

符合 HART 协议版本 5.X 或 6.X 的通信信号是以频移谐波(FSK)的形式叠加在输出电流信号上的。

DS III HART 的可调参数

参数

输入键(带 HART 的 DS III)

HART 通讯

刻度起始值

x

x

满量程值

x

x

电气阻尼

x

x

无压力源量程起始值设置(“ 盲设”)

x

x

无压力源全量程值设置(“盲设”)

x

x

零点调节

x

x

电流变送器

x

x

故障电流

x

x

按键失效,写保护

x

x1)

显示方式和显示单位

x

x

特性曲线(线性/平方根)

x2)

x2)

特性曲线输入

 

x

自由可编程的LCD

 

x

诊断功能

 

x


1) 取消,写保护除外

2) 仅差压

带 HART 的 DS III 的诊断功能

  • 零值校正显示
  • 事件计数器
  • 极限值变送器
  • 饱和报警
  • 从动指示器
  • 模拟功能
  • 维护计时器

用于 DS III HART 的表头的可用物理单位

物理量

物理单位

压力(可以在工厂设定)

Pa, MPa, kPa, bar, mbar, torr, atm, psi, g/cm2, kg/cm2, inH2O, inH2O (4 °C), mmH2O, ftH2O (20 °C), inHg, mmHg

液位(高度数据)

m, cm, mm, ft, in

体积

m3,dm3,hl,yd3,ft3,in3,US gallon,lmp. gallon,bushel,barrel,barrel liquid

质量

g,kg,t,lb,Ston,Lton,oz

体积流量

m3/d,m3/h,m3/s,l/min,l/s,ft3/d,ft3/min,ft3/s,US gallon/min,US gallon/s

质量流量

t/d,t/h,t/min,kg/d,kg/h,kg/min,kg/s,g/d,g/h,g/min,g/s,lb/d,lb/h,lb/min,lb/s,LTon/d,LTon/h,STon/d,STon/h,STon/min

温度

K,°C,°F,°R

其它

%,mA


通过PROFIBUS PA 接口设置参数

通过PROFIBUS PA 实现的全数字通讯,外形3.0,其用户界面更友好。PROFIBUS 使带 PROFIBUS PA 的 DS III 与一个过程控制系统连接,例如 SIMATIC PSC 7。即使在潜在爆炸环境中也可通信。

对于通过 PROFIBUS 的参数配置,您需要使用合适的软件,例如,SIMATIC PDM(过程设备管理器)。

通过基金会现场总线接口的参数化

通过基金会现场总线的全数字通讯操作极为简便。通过基金会现场总线,可以将带基金会现场总线的 DS III 连接到过程控制系统。甚至在潜在爆炸的环境中仍能实现通讯。

对于通过基金会现场总线执行的参数化,您需要使用合适的软件,例如,National Instruments Configurator(国家仪表配置工具)。

带 PROFIBUS PA 和基金会现场总线的 DS III 的可调参数

可调参数

输入键

PROFIBUS PA 和基金会现场总线接口

电气阻尼

x

x

零点调节(位置校正)

x

x

按键和/或功能失效

x

x

显示测量值溯源

x

x

测量值物理单位

x

x

小数点位置

x

x

总线地址

x

x

特性曲线调整

x

x

特性曲线输入

 

x

自由可编程的LCD

 

x

诊断功能

 

x


带 PROFIBUS PA 和基金会现场总线的 DS III 的诊断功能

  • 事件计数器
  • 从动指示器
  • 维护计时器
  • 模拟功能
  • 零点校正显示
  • 极限值变送器
  • 饱和报警

可显示的物理单位

物理量

物理单位

压力(可以在工厂设定)

MPa, kPa, Pa, bar, mbar, torr, atm, psi, g/cm2, kg/cm2, mmH2O, mmH2O (4 °C), inH2O, inH2O (4 °C), ftH2O (20 °C), mmHg, inHg

液位(高度数据)

m,cm,mm,ft,in,yd

体积

m3,dm3,hl,yd3,ft3,in3,US gallon,lmp. gallon,bushel,barrel,barrel liquid

体积流量

m3/s, m3/min, m3/h, m3/d, l/s, l/min, l/h, l/ d, Ml/d, ft3/s, ft3/min, ft3/h, ft3/d, US gallon/s, US gallon/min, US gallon/h, US gallon/d, bbl/s, bbl/min, bbl/h, bbl/d

质量流量

g/s,g/min,g/h,g/d,kg/s,kg/min,kg/h,kg/d,t/s,t/min,t/h,/t/d,lb/s,lb/min,lb/h,lb/d,STon/s,STon/min,STon/h,STon/d,LTon/s,LTon/min,LTon/h,LTon/d

总质量流量

t,kg,g,lb,oz,LTon,STon

温度

K,°C,°F,°R

其它

%


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