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的標準信號，又可以提供與之對應的HART通訊協議輸出，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調試，儀表采用大屏幕LCD

一、產品概述：

ZW-TDZ系列電動浮筒液位變送器可廣泛適用于石油、化工、制藥等工業中常壓或帶壓容器內各種液體液位、分層界面或比重的連續測量。變送器按其功能的不同，可分為標準型和智能型兩種。型號分別為：標準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標準型電動浮筒液位變送器，采用xj****的稱重傳感技術，使測量系統具有測量精度高、性能穩定、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的轉換為4～20mA.DC標準電流信號輸出。同時，表頭指針以百分數形式連續指示出被測參數的量值。輸出信號遠傳至控制室，實現被測參數的遠程顯示或對工藝過程的控制。

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，其傳感器和主要元器件選用進口優質器件，變送器采用微處理技術，輸出4～20mA模擬信號和疊加在此信號上符合HART通訊協議的數字信號。因此，智能變送器具有對輸出特性進行線化處理，監測、遠程組態及遠程診斷、調整等功能。智能變送器應配有手操編程器、全中文的便攜式PC-HART通訊器等，可與所有符合HART協議的設備聯網使用，實現數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、制藥等工業中各種容器內液體液位、分層界面或比重的連續測量。

二、結構組成：

ZW-TDZ系列電動浮筒液位變送器由檢測、轉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；轉換部分由杠桿系統、傳感器等組成；變送器部分由A/D、D/A轉換、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、當液位上升時，浮筒失去自重，支承點杠桿力發生變化，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。經轉換，輸出與液位高度成比例的4～20mA.DC標準信號。遠傳至控制室，實現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的界面高度或某些介質的比重。變送器帶有0～100%指示表，0%為4mA，100%為20mA。

3、由于介質密度的不同，會影響浮筒浮力的大小，因此，變送器設有密度及零點、量程調節電位器，以便對輸出信號進行調整。

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通訊協議的其它設備對智能變送器在現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、量程設置 用手操器調整或用變送器零點、滿度電位器調整；

3、讀取診斷信息 診斷信息有：參數設置太高、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、百分數等信息。能實現使用范圍內所有的HART指令。

五、技術參數：

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；

重復性：≤±0.25％FS；

死區：≤±0.2％FS；

電源：12～30VDC；

輸出信號：模擬量：4～20mADC；

數字量：按HART或FOXCOM通迅協議、現場總線FF通信協議；

液晶顯示：模擬量mA或液位、界位及百分數范圍；

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；

介質溫度：-196～＋400℃；

環境溫度：-40～＋70℃。

工作條件的影響：

供電影響：當電壓在規定電壓的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，根據設定為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內螺紋；

電纜直徑：6～12mm、

過程連接：

內浮筒式：采用DIN或ANSI法蘭標準，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，其他法蘭標準(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：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、變送器調校：

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

2、輸出信號檢測。出廠時，產品已按訂貨要求進行標定，用戶在收到產品后，通常不必對測量范圍進行標定。但由于運輸或搬運過程中的振動影響，投用時可能會發現變送器的零位發生了相應的變化，但儀表的線性不受影響，故儀表在安裝至現場后，在投入使用前只需將零位標定至±0.50%左右即可(相對應液位而言)。

變送器在現場按裝后進行高低位設置校準。當浮筒容室內液位變化時指示器讀數做相應改變。

模擬輸出與參數的對應如下：

低位設定：按0%鍵時間超過5秒，

LRV設定為4mA

高位設定：按100％鍵時間超過5秒

URV設定為20mA

阻尼設定：

在現場顯示時可調節阻尼時間，出廠時阻尼值為8秒，可在按鈕0——8秒之間調節。

按100％鍵少于3秒時顯示當前阻尼值，繼續按住100％鍵逐步增加阻尼，待選定阻尼后快速按下，0％鍵確認，通過HART協議校準或FOXCOM協議校準按相關用戶指南實施。

七、調試方法分掛重法和水標法兩種：

1、掛重法：

液位調試：

▲ 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）零點調試（4mA）

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

2） 滿度調試（20mA）

在托盤上放入同F2等值的砝碼（含托盤重），調整量程電位器，使輸出為20mA.

按（1）、（2）兩步，反復調整幾次，直至滿意為止。

2、界面調試：

▲根據兩種介質密度，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-輕介質密度（g/cm） ρz-重介質密度（g/cm）

▲ 根據FQ和FZ計算出調零掛重砝碼重量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（標牌上標出）

1）零點調試（4mA）

l 在托盤上放入同fo等值的砝碼（含托盤重），調零點電位器，傳輸出為4mA

l 若輕介質密度ρQ高于訂貨時提供的密度0.1g/cm3以上時，則有可能會出現調不出4mA的現象。此時，將零點電位器按原來調整方向的相反方向旋轉10圈左右，使電位器基本處于中間位置，再調整密度電位器，使輸出為4mA左右。然后調整零位電位器，使輸出為4mA準確值。

2）滿度調試

在托盤上放入fm等值的砝碼，調量程電位器，使輸出為20mA.

2、水校法：

1. 液位調試

▲介質密度≤1g/cm3（水）時：

根據被測介質密度和量程，

計算滿量程所對應的水位高度h（mm）:

h=H·ρ

式中，H-浮筒長度（量程）mm:

ρ-被測介質密度，g/cm3

（1） 零點調試

排凈浮筒室內的清水，調整零位電位器，使輸出為4mA.

（2） 滿度調試

打開進水閥，向浮筒室內注入清水，使水位升高等于h,立即關閉水閥，調整量程電位器，使輸出為20mA.

按（1）、（2）兩步，反復調整幾次，直至滿意為止。

▲ 介質密度>1g/cm3（水）時：

當被測介質密度大于水的密度時，則取量程內的任意一點做為滿度（上限）調試點。調試前，應先計算出該點所對應的水位高度和該點在量程內所對應的電流值。

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

對應水位高度應為：h=1300×1.1=1430（mm）

該點對應的電流應為：Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87（mA）

計算結束后，調試方法如下：

1、零點調試

排凈浮筒室內的清水，調整零位電位器,傳輸出為4mA。:

2、滿度調試

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

3、界面調試

▲ 兩種介質密度均≤1g/cm3（水）時

l 根據兩種不同的介質密度，分別計算出零點對應的水位高度h0（mm）和滿度時所對應的水位高度h（mm）

h0=HρQ

hm=Hρz

式中，H-量程（浮筒長mm）

ρQ-輕介質密度（g/cm）

ρz-重介質密度（g/cm）

l 計算出h0和hm后，以浮筒底面高度的刻度線為基準，分別畫出h0和hm在刻度標尺上的標記

4、零點調試：

l 向浮筒室內注入清水，使水位高度等于h0，關閉進水閥，調整零位電位器，使輸出為4mA

l 若輕介質的密度ρQ高于訂貨時所提供的密度0.1g/cm以上時，則有可能會出現調不出4mA的現象。此時，將零位電位器按原來調整方向的相反方向旋轉10圈左右，使電位器基本處于中間位置，再調整密度電位器，使輸出為4mA左右，然后，再調整零位電位器，使輸出為4mA準確值2）滿度調試

向浮筒室內注入清水，使水位高度等于hm,關閉進水閥，調量程電位器，使輸出為20mA。

按上述（1）、（2）兩步，反復調整幾次，直至滿意為止。

▲ 重介質密度>1g/cm3（水）時

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

5、測比重的調試方法：

 調試方法與測量界面基本相同，只是計算浮力差時，按同一介質比重在zui大和zui小兩點來計算。

6、線性度的調試方法：

變送器在出廠前線性度已調好，用戶一般不需檢查，只需根據工藝參數調好零點和滿度（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-介質密度（g/cm）

Δρ-兩種介質密度差，Δρ=ρz-ρQ

ρz-重介質密度（g/cm）

ρQ-輕介質密度（g/cm）

x%-量程（浮筒長度）的百分數

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中，因此，會產生一定的浮力，此浮力是一個常數，由它產生的附加電流也是一個學數，它對調好的量程無任何影響，只是導致零點略高于已調好的零點值（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、將浮筒室內全部充滿輕介質（注意：一定使浮筒上端部件全部浸在輕介質中），調整零點電位器，使電流輸出4mA即可。

2、在可觀察到的任一界面上，調整零位電位器，使輸出電流與該點界面對應的電流值即可。上述二種調試方法，用戶可根據實際情況選用，也可采用其它方法。但請注意，無論采用什么方法進行遷移，只能調整零位電位器。

九、安裝與使用注意事項：

安裝在容器頂部(內浮筒頂裝式)

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

2、內浮筒式變送器的掛鏈根據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，產品運行過程中鏈條不會從掛鉤脫落。

3、當容器內存在攪拌，或液位波動比較大時，浮筒須***安裝在導向保護管內，在管子頂部zui大液位處應有排氣孔，以使管內液位與容器液位一致。此外，須***注意內浮筒與保護管間的間隙須大于10mm，否則間隙內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品更應注意。

安裝在容器側面(外浮筒側裝式)

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

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

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

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

使用：

1、高溫介質安裝注意：

如果被測介質溫度很高，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大設計壓力為2.5MPa。

4、儀表的內外接地應可靠牢固，防爆型產品的安裝應嚴格按照《中華人民共和國防爆危險場所電氣安全規程》試行的有關規定進行。本安系統的敷設電纜，應遠離干擾源，以免影響儀表正常運行及防爆性能。當應用于0區時，須***使用防火花滲透的緊固件。

十、選型編碼：

十一、設計選用及訂貨須知： 

1、注明液位計的規格、型號； 

2、測量范圍L； 

3、被測介質及介質的濕度,溫度； 

4、安裝距離L1的尺寸。 

5、為了能更好的為您提供服務，請您根據您的實際情況，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品。當您了解您的需求和我們產品的基本屬性后，可根據設計要求和現場情況正確選用儀表并按完整的產品規格代碼定貨。

6、按設計和使用要求未能選出適當的儀表時，請提出問題和要求，我們的專業人員將協助您選型或為您設計制造特殊的產品，請至少提供下列資料：工作壓力、工作溫度、介質名稱、對材料的要求等。 

售后服務承諾： 

1、我公司所售液位計系列產品在十二個月以內出現質量問題的，負責免費維修。 

2、質保期內如我公司產品出現任何質量問題，我公司負責免費維修或更換。 

3、質保期內如用戶使用不當，造成產品損壞，我公司負責維修，收取損壞部件成本費。 

4、質保期后產品出現質量問題，我公司負責維修，收取損壞部件成本費。 

5、如用戶需我公司現場服務，對省內用戶我公司服務人員12小時內到達現場，省外用戶48小時內到達現場。