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IGP/IAP/IDP系列壓力(差壓)變送器

概 述
      IGP/IAP/IDP系列壓力（差壓）變送器有多種形式，能精確、可靠地測量表壓力、壓力、差壓或液位等，除輸出二線制4～20mA DC的標準信號外，還可用HART（Highway Addressable Remote Transducer）協(xié)議或FF（FOUNDATION Fieldbus）現(xiàn)場總線提供數(shù)字信號輸出，以方便地用軟件進行遠端組態(tài)和監(jiān)控。
       所有變送器均具有現(xiàn)場數(shù)字顯示，直觀地指示測量壓力。智能型產(chǎn)品的LCD多段顯示器可顯示測量壓力、變送器輸出電流或量程百分比，并以棒圖形式顯示測量值百分度，當(dāng)變送器出現(xiàn)故障時，LCD指示器將顯示報警信息。
       變送器可方便地進行重新標定。普通型提供調(diào)節(jié)電位器，可對其輸出和顯示進行調(diào)整。智能型變送器帶有現(xiàn)場按鍵，配合LCD參數(shù)指示，可方便地進行現(xiàn)場設(shè)置。
       產(chǎn)品采用標準模塊化設(shè)計，具有相同的上部結(jié)構(gòu)，可以方便地進行更換或升級。傳感器提供可選的多樣材質(zhì)，以滿足不同的現(xiàn)場需求。
       當(dāng)變送器需要同過程保持隔離狀態(tài)時，可配接遠傳或直接安裝的壓力隔離膜盒。膜盒密封隔離系統(tǒng)適用于腐蝕性、粘稠性、高溫、有毒性、有衛(wèi)生要求或容易積聚和凝結(jié)的過程流體。
       產(chǎn)品適用于液體、氣體和蒸汽介質(zhì)的測量，廣泛應(yīng)用于石油化工、電站、冶金、制藥、食品、艦船及其它所有工業(yè)場合。

特點：
          l      結(jié)構(gòu) 簡單、靈巧 
   l    產(chǎn)品測量精度高，穩(wěn)定性好    
             l    智能型產(chǎn)品，支持HART協(xié)議或FF現(xiàn)場總線通訊    
             l    帶有現(xiàn)場數(shù)字顯示器，顯示壓力（差壓）值、輸出電流值或輸出百分度值
             l    具有連續(xù)自診斷功能,并能顯示自診斷信息
             l    具有線性補償與數(shù)字微調(diào)功能  
             l    可實現(xiàn)就地零位、量程調(diào)整,也可通過遠程手操器，或臺式、便攜式電腦實現(xiàn)遠程調(diào)整
             l    可根據(jù)不同的應(yīng)用場合選擇線性或方根輸出  
             l    阻尼可調(diào)：0～32秒
             l    具有相同的上部結(jié)構(gòu)，更換電子部件不影響變送器的輸出特性，維護更方便             
             l    產(chǎn)品通過多種性能測試：EMC靜放電抗擾度4級8kV,射頻電磁輻射3級10V/m
             l    產(chǎn)品通過NEPSI隔爆和本安認證，可應(yīng)用于危險場合
             l    單向過載保護特性好  
             l    無機械可動部件,維修工作量少，堅固抗震
             l      膜片材料可選316L 、TAN、Co-Ni-Cr、Hasloy C、Monel等，其它接觸介質(zhì)的部件材料可選316、Hasloy C、Monel、PVDF、PTFE等耐腐蝕材料，可適應(yīng)強腐蝕性介質(zhì)的測量 
             l 衛(wèi)生型符合GMP標準和3-*衛(wèi)生標準，適用于醫(yī)藥、食品和乳制品等行業(yè)      

應(yīng)用
石油/石化/化工
與節(jié)流裝置配套,提供精確的流量測量和控制
可測量管道和貯罐的壓力和液位

電力/城市煤氣/其他公司事業(yè)
要求高穩(wěn)定度和高精度的測量等場所

紙漿和造紙
用于要求耐化學(xué)液體,耐腐蝕性液體之類的場所

鋼鐵/有色金屬/陶瓷
用于爐膛壓力測量等要求高穩(wěn)定性,高精度測量等場所

機械/造船
用于在嚴格控制(溫度,濕度等)高精度條件下要求穩(wěn)定測量的場所

工作原理
IGP/IAP/IDP系列壓力（差壓）變送器按工作原理分二大類： 10系列與20系列。

IGP10/IAP10系列壓力變送器的核心部件是藍寶石異質(zhì)外延技術(shù)制成的藍寶石—硅壓力彈性敏感元件，采用鈦—藍寶石雙重膜片結(jié)構(gòu)，是采用的俄羅斯微電子傳感器工業(yè)集團生產(chǎn)的鈦/藍寶石—硅傳感器。由于藍寶石襯底的絕緣電阻*，而且不隨溫度的變化而變化，工業(yè)溫度可以達到350℃，超長壓力疲勞壽命、穩(wěn)定性*。工作時被測壓力作用在膜片上，膜片變形后，電橋各橋臂電阻值發(fā)生變化。信號處理電路測出電阻值的變化，并將其放大轉(zhuǎn)換成4～20mA DC二線制電流信號輸出。智能型還可提供HART協(xié)議或FF現(xiàn)場總線提供數(shù)字信號輸出。這是一種幾乎沒有漂移和無需維護的產(chǎn)品。迄今為止，已經(jīng)歷了zui嚴峻的軍事和航天應(yīng)用考驗。

IGP20/IAP20/IDP20系列為智能型壓力（差壓）變送器，工作時被測介質(zhì)的兩種壓力通過隔離膜片和灌充液傳遞到測量膜片的兩側(cè)，測量膜片與兩側(cè)絕緣體上的電極各組成一個電容器。在無壓力或兩側(cè)壓力均等時，測量膜片處于中間位置，兩個電容器的電容量相等。當(dāng)兩側(cè)壓力不*時，測量膜片產(chǎn)生位移，傳感膜片的zui大位移量為0.004英寸（0.10毫米），且位移量與壓力成正比。傳感膜片是一個張緊的彈性元件，其位移隨所受差壓而變化（對于IGP表壓變送器，大氣壓力如同施加在傳感膜片的低壓側(cè)一樣）。IAP絕壓變送器，低壓側(cè)始終保持一個參考壓力。兩側(cè)的電容極板檢測傳感膜片的位置。傳感膜片和電容極板之間的電容差值被轉(zhuǎn)換成4～20mA DC二線制電流信號。還可提供HART協(xié)議或FF現(xiàn)場總線提供數(shù)字信號輸出。

        采用智能電子部件，微處理器控制A/D和D/A轉(zhuǎn)換，同時實現(xiàn)自診斷及數(shù)字通訊。如果變送器檢測出故障，則輸出由用戶可選擇22.8mA或3.6mA，并且任何的HART的上位機設(shè)備均能顯示該變送器的信息。工作時，一個數(shù)字壓力值被微處理器所處理，并作為數(shù)字儲存，以確保精密的修正和工程單位的轉(zhuǎn)換。此外，微處理器也能完成傳感器的特征化、量程化、阻尼時間以及其他的功能，EEPROM存儲所有的組態(tài)、特征化及數(shù)字微調(diào)的參數(shù)，存儲器為非易失性的，因此即使斷電，所存儲的數(shù)據(jù)仍能完好保持，以隨時實現(xiàn)智能的通訊。FF現(xiàn)場總線型符合FF-H1協(xié)議，*采用數(shù)字技術(shù)，通過現(xiàn)場總線將多個現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)起來，能夠把控制功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中，用戶可通過功能塊的連接建立符合要求的控制策略。

數(shù)/模轉(zhuǎn)換和信號傳送（智能型）
   過程變量以數(shù)字數(shù)據(jù)方式存貯，可進行精確地修正和工程單位轉(zhuǎn)換，之后經(jīng)修正的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成一個模擬輸出信號。HART手操器可直接存取傳感器的數(shù)字信號，而不需數(shù)/模轉(zhuǎn)換從而達到更高精度。

通訊模式（智能型）
   智能型壓力變送器采用HART協(xié)議通訊，該協(xié)議采用工業(yè)標準Bell202頻移鍵控（FSK）技術(shù)，將一個高頻信號疊加在電流輸出信號上實現(xiàn)遠程通訊，使用的這個技術(shù)可以同時通訊和輸出，而不會影響回路的*性。對于FF現(xiàn)場總線型，*采用通訊數(shù)字技術(shù)，通過現(xiàn)場總線將多個現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)起來，用戶可通過功能塊的連接建立符合要求的控制策略。

軟件功能（智能型）
   HART協(xié)議使用戶很容易對智能型壓力變送器進行組態(tài)、測試和具體設(shè)置。FF現(xiàn)場總線通過功能模塊的進行組態(tài)、測試和具體設(shè)置。

組態(tài)
智能型可以很容易地用HART手操器進行組態(tài)。組態(tài)包括兩個方面。
*，對變送器可操作參數(shù)的設(shè)置，包括設(shè)置：
零點和量程設(shè)置點
線性或平方根輸出
阻尼
工程單位選擇
第二，可存入變送器的信息性數(shù)據(jù)，以識別變送器和對變送器作物理描述。這些數(shù)據(jù)包括：
工位號：8個字母數(shù)字字符
描述符：16個字母數(shù)字字符
信息：32個字母數(shù)字字符
日期
一體化表頭安裝
法蘭類型
法蘭材料
排液/排氣閥材料
O型環(huán)材料
遠傳裝置信息
除了以上可組態(tài)參數(shù)外，智能型壓力變送器的軟件中還包含許多非用戶可修改信息：變送器類型，傳感器極限，zui小量程，灌充液，隔離膜片材料，膜頭系列號，和變送器軟件版本號。

測試
智能型壓力變送器可進行連續(xù)自檢。如發(fā)現(xiàn)問題，變送器則激活用戶可選的模擬輸出報警。用HART手操器可以查詢變送器以確定問題所在。變送器向手操器輸出特定信息，以便識別問題，并快速而易于檢修。如果操作者確信是回路問題，變送器可根據(jù)要求提供特定輸出，供回路測試使用。

具體設(shè)置
具體設(shè)置用于變送器*設(shè)置和數(shù)字線路板維修時，它允許對傳感器和模擬輸出進行微調(diào)，以符合工廠壓力標準。另外，特性化功能使用戶可避免意外或故意調(diào)整模擬輸出設(shè)置點。

用戶應(yīng)用層--塊（FF現(xiàn)場總線型）
資源塊（RB）描述現(xiàn)場總線設(shè)備特性，如設(shè)備名稱、制造商與系列號
轉(zhuǎn)換塊（TB）將輸入/輸出設(shè)備變量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的工程數(shù)據(jù)，即包括標定信息和組態(tài)信息
功能塊（FB）：模擬輸入塊（AI）、比例/積分/微分塊（PID）等。功能塊的使用可以很容易地建立和瀏覽一個復(fù)雜的控制策略，而毋須重新接線或更改任何硬件，即可實現(xiàn)*的分散控制。
模擬輸入塊（AI）獲取輸入轉(zhuǎn)換塊通道值，為其它功能塊產(chǎn)生輸出值。完成量綱轉(zhuǎn)換、濾波、均方根處理及小信號切除等輸入處理功能。
比例/積分/微分塊（PID）實現(xiàn)經(jīng)典的PID調(diào)節(jié)算法，完成諸如給定值（SP）、測量值（PV）的濾波與報警、前饋、輸出跟蹤、無擾切換及其它功能。

通用技術(shù)參數(shù)
供電電源：12～45V DC（標準為24V DC）
輸出信號：普通型：4～20mADC二線制
HART智能型：4～20mADC二線制（線性或平方根輸出）疊加HART通訊協(xié)議
FF現(xiàn)場總線型：曼徹斯特編碼數(shù)字信號
精度與量程比：普通型：±0.2%，(量程比10：1)
智能型：±0.05%～0.1%，量程比10：1
        ±0.1%～0.2%，量程比20：1
        ±0.2%～0.25%，量程比40：1
負載特性圖

現(xiàn)場指示器：普通型4位LED數(shù)字顯示
智能型5位LCD數(shù)字顯示
零位和量程調(diào)節(jié)：普通型：電子部件上的調(diào)節(jié)電位器
智能型：智能電子部件上的設(shè)定按鈕，或通過HART（FF）通訊進行
智能型故障報警：低點報警電流3.6mA, 高點報警電流22.8mA
遷移特性：正負遷移后，其量程上、下限均不得超過量程的極限。zui大正遷移量為zui小調(diào)校量程的500％，zui大負遷移量為zui小調(diào)校量程的600％。
環(huán)境溫度：-40～+85℃
變送器環(huán)境溫度影響：在zui高量程情況下，用循環(huán)方法進行測試，換算成每10℃的基本誤差小于0.05%
電磁輻射影響：在射頻電磁輻射等級為zui高3級V/m ，掃描頻率范圍100~1000MHz下，變化值的zui大誤差小于0.05%，滿足IEC801標準設(shè)計。
靜放電影響：在接觸放電zui高等級4級8kV下，變化值的zui大變化誤差小于0.05%
電氣接口：2個1/2NPT，一端為不銹鋼堵頭，一端為標準電纜鎖緊接頭，可互換
對隔爆型，配防爆電纜接頭，適用于外徑為φ8.5～φ10的接線電纜
防護等級：IP65
防爆標志：隔爆型：Exd IICT4~T6
本質(zhì)安全型：Exia IICT4~T6
安裝方式：直接同過程連接或通過支架安裝在管道上
接線盒材質(zhì)：低銅壓鑄鋁合金，表面噴涂環(huán)氧樹脂
現(xiàn)場總線型（適用于IGP10F/IAP10F系列及IGP20F/IAP20F /IDP20F系列）
總線供電：9~32V DC
電流消耗（靜態(tài)）： <20mA
輸出信號：數(shù)字信號?，F(xiàn)場總線速率31.25 kbit/s，電壓模式為總線電源
通信介質(zhì)：雙絞線
通信距離：無中繼器時1900m，一條總線zui多可接4個中繼器（每增加一個中繼器通信距離延長1900m）
啟動時間：電源供電后，各項性能指標在5秒內(nèi)到達正常運行
隔    離：儀表卡與通訊卡之間采用光電隔離
防爆認證：隔爆、本安

現(xiàn)場儀表接線示意圖

調(diào)校
       出廠時，產(chǎn)品已按訂貨要求進行標定，用戶在收到產(chǎn)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(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定至±0.50%左右即可。
模擬輸出與參數(shù)的對應(yīng)如下：
LRV：設(shè)定模擬輸出的低范圍值（對應(yīng)模擬輸出4mA）
URV：設(shè)定模擬輸出的高范圍值（對應(yīng)模擬輸出20mA）

通過HART協(xié)議標定
變送器帶有HART通訊輸出，因此可以通過HART通訊器對變送器進行標定。在通訊器讀出菜單中，LRV對應(yīng)4mA輸出壓力，URV對應(yīng)20mA輸出壓力。
用HART通訊器標定變送器時，為防止內(nèi)部單位換算錯誤，建議在零壓力下，使用APPLY菜單將當(dāng)前值應(yīng)用為LRV值，這樣URV值將相應(yīng)改變，不必再對URV值進行再次標定。如果使用INPUT菜單，則需以相應(yīng)變量修改URV值。
修改步驟：ONLINE→DETAILED SETUP→PV RANGE→APPLY
注：產(chǎn)品出廠時采用計算機軟件標定，因此，在用HART手操器通訊時，讀出的是GENERIC通用菜單，該菜單內(nèi)可能有不能顯示的參數(shù)，因此建議不要修改變送器滿度及其它參數(shù)。

通過PC軟件標定
詳見軟件操作說明。

維護
    變送器沒有可動部分并且只需極少的定期維護，調(diào)校或改變測量范圍的步驟已在校驗一節(jié)中述及。
     變送器可分為三個有效部件：傳感器組件；放大板和校驗板。
1. 傳感器組件的檢查：傳感器組件是現(xiàn)場無法修理的，如發(fā)現(xiàn)失效只能更換如沒有發(fā)現(xiàn)明顯的失效（如隔離膜片戳破或泄漏），按下述方式檢查傳感元件：
1）從插頭座上小心地拔出補償板，把它圍繞著導(dǎo)線軸轉(zhuǎn)180°，為了檢查傳感器元件不需要將其從電氣盒上卸下來。
2）檢查內(nèi)部二極管回路的正反向偏置：一個回路在1、2腳之間；另一個在3、4腳間。兩者回路電阻值應(yīng)接近相等。
注：檢查時不要碰到變送器外殼，否則讀數(shù)會不準確。
3）檢查傳感器組件外殼和1-4腳之間的電阻，也即檢查電容極板和接殼的傳感膜片之間的電阻。這些電阻都應(yīng)大于10MΩ。
4）檢查8腳和傳感器組件外殼之間的電阻，以確認組件是接殼的，阻值應(yīng)等于零。
注：上述步驟并不是傳感器的全部測試，如更換電路板后仍不能糾正不正常現(xiàn)象而又沒有觀察到其它問題，則應(yīng)更換傳感器組件。
2. 電路板的檢查
   用備品替代法能很容易檢查出印制電路板是否故障。
3. 在變送器故障情況下，下表有助于發(fā)現(xiàn)問題及其原因：

4. 對帶遠傳法蘭和毛細管的變送器，如傳感器組件、遠傳法蘭或毛細管需要修理應(yīng)返回本公司。返回時一定注意保護好遠傳法蘭的膜片勿使運輸途中受損?？捎猛呃慵埍Ｗo膜片并扎好，把整個組件放在抗震材料中。

4. 隔爆型變送器
4.1環(huán)境中可燃氣體或易燃液體蒸氣爆炸等級不高于II類B級，產(chǎn)品安裝在1區(qū)或2區(qū)危險氣體場所；
4.2接線電纜外徑φ8.5~φ10mm與防爆接線盒出線孔密封橡皮圈內(nèi)徑φ10mm對應(yīng)，以保證壓緊后的密封性能；
4.3使用中必須遵守“斷電源，后開蓋"原則，并經(jīng)常保持產(chǎn)品表面清潔，防止粉塵積聚；
5. 本安型變送器
5.1環(huán)境中可燃氣體或易燃液體蒸氣爆炸等級為II類C級，產(chǎn)品安裝在0區(qū)、1區(qū)或2區(qū)危險氣體場所；
5.2本安型變送器必須與規(guī)定的安全柵GS8035-EX、GS8047-EX配套使用（其防爆標志ExiaIIC）以構(gòu)成本安防爆系統(tǒng)，欲與其他型號安全柵配接必須取得防爆檢驗機構(gòu)認可；
5.3安全柵必須置于安全場所，系統(tǒng)接線和使用必須同時遵守本產(chǎn)品和所配安全柵的使用說明書；
5.4本安型產(chǎn)品其連接電纜應(yīng)為帶護套的屏蔽電纜，芯線面積大于0.5mm2，屏蔽層應(yīng)在安全場所接地并與產(chǎn)品外殼絕緣，其電纜布線應(yīng)盡量避免外界電磁干擾影響，使電纜分布參數(shù)控制在0.03uF/2mH以內(nèi)。
6. 防爆變送器的安裝使用和維護應(yīng)用時遵守產(chǎn)品使用說明書，GB3836.15-2000“爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分“危險場所電氣安裝（煤礦除外）"及GB50058-1992“爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范"的有關(guān)規(guī)定。

服務(wù)保證
本公司按照ISO9001：2000質(zhì)量標準建立的質(zhì)量體系運作，用戶在遵守本公司規(guī)定的使用和保管條件下，從發(fā)貨之日起一年內(nèi)，因制造質(zhì)量不良而不能正常工作時，本公司免費修理或更換。如系用戶使用或保管不當(dāng)造成的損壞，將酌情收取修理費。對本公司產(chǎn)品實行終身維修。