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藍(lán)宇儀表
：趙向陽(yáng)
：
一、簡(jiǎn)介

智能型3151變送器采用了數(shù)字技術(shù)及特殊的集成電路和表面安裝技術(shù)，減少了體積、確保了性能和可靠性。該系列產(chǎn)品除具遠(yuǎn)程通訊功能外，還具有內(nèi)部量程和調(diào)零按扭，便于現(xiàn)場(chǎng)重新調(diào)整量程和零件。變送器的輸出有線性或開(kāi)方，均可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。此外，該系列儀表可以在4-20mA傳輸信號(hào)上疊加一個(gè)數(shù)字通訊信號(hào)進(jìn)行查詢和診斷，然而又不中斷過(guò)程輸出信號(hào)，可在控制室對(duì)變送器進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢和重新組態(tài)。3151型變送器具有非常豐富的品種，這些品種可以精確地測(cè)量微差壓至大差壓、低壓力至高壓力、液位、真空度和比重。配合節(jié)流裝置還可以測(cè)量流量，不采用開(kāi)方器。

3151變送器分普通型、本質(zhì)安全型和防爆型三種，防爆型產(chǎn)品按相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制造，并經(jīng)的防爆安全監(jiān)督檢驗(yàn)單位鑒定，取得防爆合格證書(shū)。

法蘭式液位變送器，有平法蘭和插入式法蘭;安裝法蘭有3#和4#、150#（工作壓力1.89Mpa）和300#（工作壓力為4.95Mpa）四種組合可供用戶選用。接液材料除316不銹鋼之外，還有哈氏合金、蒙耐爾和鉭，可使用于腐蝕性介質(zhì)中。

3151DP/GP型壓力/差壓變送器裝上1199型遠(yuǎn)傳密封裝置后，可避免被測(cè)介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸，提供了一種可靠的測(cè)量方法。

采用金屬密封的δ室作為感測(cè)元件，使變送器消除機(jī)械方式傳遞力時(shí)抗沖擊和振動(dòng)差的問(wèn)題;消除外部應(yīng)力和扭矩引起的誤差，保證變送器具有較高的穩(wěn)定性能，同時(shí)減小靜壓（13.79Mpa～31.0Mpa）引起的誤差，由于各品種采用大致相同外型尺寸的δ室，使3151整個(gè)系列從測(cè)量0.12Kpa的微差壓型測(cè)量21.0Mpa的壓力型，都具有大致相同的外型和重量。

3151型變送器設(shè)計(jì)精巧，安裝、使用和調(diào)校方便且簡(jiǎn)單。接線端子和放大線路放置在上部的可密閉的電氣腔室中，且彼此相到隔離開(kāi)?，F(xiàn)場(chǎng)接線時(shí)，放大器在密封狀態(tài)下工作并帶有反極性保護(hù)，防止由于接錯(cuò)而損壞變送器。3151工作時(shí)的容積變化量小于0.16毫升，可防止被測(cè)介質(zhì)液柱過(guò)大變化，因而可不需為補(bǔ)償容積變化量而增置冷凝或液位筒。采用鉭、合氏合金（Hasloy）和蒙乃爾（Monel）合金等防腐性材料，以適應(yīng)腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量。采用集成電路元件和插式印刷電路板，使得故障少，維修方便，減少了備品備件，降低了維修成本。

二、特點(diǎn)和工作原理

智能型3151變送器有以下特點(diǎn)：

1、完整的變送器系列：包括差壓、壓力、壓力、法蘭和遠(yuǎn)傳等系列變送器。

2、完整的測(cè)量范圍：0-7.5Kpa至0-41000Kpa

3、采用固體、插接式印制線路板。

4、結(jié)構(gòu)小巧、堅(jiān)固、抗振。

5、本機(jī)零點(diǎn)與量程調(diào)整。

6、模塊化結(jié)構(gòu)。

7、阻尼可調(diào)。

8、多種選擇、應(yīng)用靈活。

9、智能電路。

工業(yè)領(lǐng)域的性能和特性：

3151系列智能變送器可準(zhǔn)確測(cè)量液位、表壓、絕壓、真空度和比重。具有全密性的δ室電容敏感元件的直接電子傳感器，使壓力測(cè)量實(shí)現(xiàn)了重大改進(jìn)和良好的穩(wěn)定性。

小巧的設(shè)計(jì)，一體化接線盒和本機(jī)零點(diǎn)與量程調(diào)整，使安裝、校驗(yàn)和運(yùn)行簡(jiǎn)化。

外殼為隔爆型、防風(fēng)型、電路板與接線分離的兩個(gè)室結(jié)構(gòu)。大多數(shù)型號(hào)，都可提供腐蝕性場(chǎng)合所用的316L SST，哈氏合金C，蒙乃爾，鍍金蒙乃爾材料。模塊化結(jié)構(gòu)和接插式線路板有助于故障檢修及減少備件庫(kù)存。

工作原理：

3151變送器由傳感器和電子線路板兩部分組成，傳感器部分包括：敏感元件、直接數(shù)字電容電路、溫度傳感器和特征化EEPROM等組成，電子線路板部分包括：微處理器、數(shù)/模信號(hào)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字通信和存儲(chǔ)器EEPROM等幾部分組成，完成壓力信號(hào)到4-20mADC的轉(zhuǎn)換。

以下對(duì)其原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明：傳感器部分

敏感元件：被測(cè)介質(zhì)的壓力通地δ室（見(jiàn)圖1）的隔離膜片（LT和帶1199的DP/GP遠(yuǎn)傳送器則是被測(cè)壓力先經(jīng)過(guò)一次隔膜片和充滿硅油或氟油的全密封的毛細(xì)管系統(tǒng)再被傳到δ室的隔離膜片）和其中的灌充油到中心的測(cè)量膜片上。除AP型壓力變送器，其測(cè)量膜片的另一側(cè)是真空基準(zhǔn)點(diǎn)（見(jiàn)圖1）外，其它品種的測(cè)量膜片的另一側(cè)不是大氣壓力，就是被測(cè)量差壓的低壓側(cè)。測(cè)量膜片是一種預(yù)張緊的彈性元件，其位移與被測(cè)介質(zhì)的壓力成正比，zui大的位移只有0.10mm，測(cè)量膜片的位置由它兩側(cè)的電容因定極板檢測(cè)出來(lái)。測(cè)量膜片和兩電容固定板極的差動(dòng)電容被放大電路線性地轉(zhuǎn)換成4-20mADC的二線制電流信號(hào)。

直接數(shù)字電容電路：該電路是用來(lái)將敏感元件所承受的壓力轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，并侃該頻率信號(hào)與壓力信號(hào)成比例關(guān)系，供CPU采樣使用。

溫度傳感器：用來(lái)測(cè)量壓力傳感器的工作介質(zhì)溫度，并將其轉(zhuǎn)找為數(shù)字信號(hào)，供微處理器進(jìn)行數(shù)字溫度補(bǔ)償。

特征化EEPROM：保存變送器溫度補(bǔ)償、傳感特征曲線及特征數(shù)據(jù)和數(shù)字微調(diào)等數(shù)據(jù)，即使關(guān)閉了電源，數(shù)據(jù)仍能完整地保存在存儲(chǔ)器中。

電子線路板部分

微處理器：微處理器控制變送器的運(yùn)行，對(duì)壓力敏感元件通過(guò)直接數(shù)字電容電路和工作介質(zhì)溫度進(jìn)行檢測(cè)。微處理器利用傳感器特征化EEPROM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化處理和補(bǔ)償運(yùn)算，計(jì)算出工作介質(zhì)的壓力值，并送往數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和HART通信部分。從而在原理上實(shí)現(xiàn)了電子板與傳感器互換不會(huì)影響變送器的輸出特征。除此之外微處理器還進(jìn)行傳遞函數(shù)的運(yùn)算、工程單位及是量程的轉(zhuǎn)換、阻尼調(diào)整及自斷等功能。

存儲(chǔ)器EEPROM：保存著通過(guò)遠(yuǎn)程、本地調(diào)整所能修改的所有組態(tài)數(shù)據(jù)。即使關(guān)閉了電源，仍能完整地保存存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。

數(shù)/模轉(zhuǎn)換器：數(shù)/模轉(zhuǎn)換器把微處理器修正后的壓力數(shù)字信號(hào)按輸出形式轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號(hào)送往輸出回路。

HART通信：數(shù)字通信電路在變送器和控制系統(tǒng)之間提供接口。這個(gè)電路檢測(cè)疊加在4-20mA回路上的FSK（頻移鍵控）信號(hào)，發(fā)送部分以同樣形式將信號(hào)疊加在4-20mA回路上。

三、產(chǎn)品范圍

3151型差壓、表壓和絕壓變送器精度0.075% 量程比100：1智能電路結(jié)構(gòu)小巧、堅(jiān)固、抗振模塊化結(jié)構(gòu)，阻尼可調(diào)本機(jī)零點(diǎn)與量程調(diào)整

3151LT型法蘭安裝式液位變送器測(cè)量范圍：0-0.4至0-700Kpa平面式，2，4和6英寸伸出式膜片多種充液選擇，可滿足用戶要求阻尼可調(diào)接液材料：不銹鋼、合氏合金C-276和鉭材料

3151差壓、壓力型逞1199型遠(yuǎn)傳膜片變送器避免被測(cè)介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸RTW、RFW等多遠(yuǎn)傳型號(hào)

■第二部分選型和訂貨資料（3151DP/GP型遠(yuǎn)傳差壓、壓力變送器）

3151DP/GP型變送器帶上1199型遠(yuǎn)傳密封裝置（其種類見(jiàn)表1～7）后，就成為3151DP/GP型遠(yuǎn)傳壓力變送器。

這種3151DP/GP遠(yuǎn)傳差壓、壓力變送器給用戶提借了一種避免被介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸的測(cè)量方法。它適用于下面幾種情況：

1、被測(cè)介質(zhì)對(duì)變送器接頭和壓力傳感器有腐蝕作用時(shí)。

2、需要將高溫被測(cè)介質(zhì)與變送器隔離時(shí)。

3、被測(cè)介質(zhì)中有固體懸浮或高粘度易堵塞變送器的接頭時(shí)。

4、被測(cè)介質(zhì)因環(huán)境溫度或程度變化出現(xiàn)固定化或結(jié)晶時(shí)。

5、要換被測(cè)介質(zhì)需要沖洗而不會(huì)交混時(shí)。

6、必須保持衛(wèi)生條件（防污染）時(shí)。

7、3151DP/GP帶上1199的遠(yuǎn)傳壓力變送器，仍具有3151DP/GP型差壓、壓力變送器的各種特點(diǎn)。

■注意：下出給出的各種帶有1199型遠(yuǎn)傳裝置的類型的變送器，供用戶選型，訂貨時(shí)查閱。此外，還應(yīng)從表5、6中選擇所需的毛細(xì)管，填充液一起配合使用

3151DP型

帶遠(yuǎn)傳法蘭差壓變送器

3151GP型

帶遠(yuǎn)傳法蘭壓力變送器

代號(hào)

測(cè)量范圍

3

0-0.12～7.5 KPA

4

0-0.40～40 KPA

5

0-2～200 KPA

6

0-7～700 KPA

7

0-21～2100 KPA

8

0-70～7000 KPA

代號(hào)

輸出

A

4-20mA     帶有HART協(xié)議的數(shù)字信號(hào)

代號(hào)

材料結(jié)構(gòu)

壓力容室

泄放閥     隔離膜片

填充液

53

碳鋼鍍鎳

316SST

哈氏合金C-276

硅油

54

碳鋼鍍鎳

316SST

蒙耐爾合金

55

碳鋼鍍鎳

316SST

鉭

22

316SST

316SST

316LSSR

23

316SST

316SST

哈氏合金C-276

24

316SST

316SST

蒙耐爾合金

25

316SST

316SST

鉭

33

哈氏合金C

哈氏合金C

哈氏合金C-276

35

哈氏合金C

哈氏合金C

鉭

44

蒙耐爾合金

蒙耐爾合金

蒙耐爾合金

83

碳鋼鍍鎳

哈氏合金C

哈氏合金C-276

73

316SST

哈氏合金C

哈氏合金C-276

1A

碳鋼鍍鎳

316SST

316SST

硅油

2A

316SST

316SST

316SST

5B

碳鋼鍍鎳

316SST

哈氏合金C-276

2B

316SST

316SST

哈氏合金C-276

3B

哈氏合金C

哈氏合金C

哈氏合金C-276

5D

碳鋼鍍鎘

316SST

鉭

2D

316SST

316SST

鉭

3D

哈氏合金C

哈氏合金C

鉭

8B

碳鋼鍍鎳

哈氏合金C

哈氏合金C-276

7B

3166SST

哈氏合金C

哈氏合金C-276

代號(hào)

壓力容室      插塞      隔離膜片

22

       316SST      316SST     316SST

代號(hào)

遠(yuǎn)傳法蘭

S1

1個(gè)遠(yuǎn)傳法蘭

S2

2個(gè)遠(yuǎn)傳法蘭

S…..

根據(jù)表5、6、7、8、9….用戶要求

代號(hào)

安裝托架

可選

M11

LCD線形指示表頭

可選

B1

彎支架管裝2’’管

可選

B2

彎支架板裝

可選

B3

平支架管裝2’’管

可選

3151GP型

6

A

22

S1

M11

B1

←典型型號(hào)

■遠(yuǎn)傳取壓裝置選型如下：

表1螺紋安裝遠(yuǎn)傳法蘭訂貨規(guī)格表

1199RTW型

螺紋安裝遠(yuǎn)傳法蘭

代號(hào)

清洗連接孔

11

21

無(wú)

有

代號(hào)

遠(yuǎn)傳裝置膜片材料

A

B

C

316L SST

哈氏合金C-276

鉭

代號(hào)

結(jié)構(gòu)件材料

11

上套為316SST 安裝環(huán)為碳鋼，墊圈為白色石棉

代號(hào)

結(jié)構(gòu)件材料

A

B

C

316L SST

哈氏合金C-276

鉭

代號(hào)

引壓連接孔

11

12

13

15

17

1/4’NPT（錐管螺紋）

3/8’NPT（錐管螺紋）

1/2’NPT（錐管螺紋）

1’NPT（錐管螺紋）

1-1/2’NPT（錐管螺紋）

1199RTW

11

A

11

A

17

表2、1199RFW型法蘭安裝遠(yuǎn)傳法蘭

1199RFW

螺紋安裝遠(yuǎn)傳法蘭

代號(hào)

清洗連接孔

11

21

無(wú)

有

代號(hào)

遠(yuǎn)傳裝置膜片材料

A

B

C

316L SST

哈氏合金C-276

鉭

代號(hào)

結(jié)構(gòu)件材料

11

上套為316SST 安裝環(huán)為碳鋼，墊圈為白色石棉

代號(hào)

結(jié)構(gòu)件材料

A21

B21

E21

A41

B41

E41

A51

B51

E51

A71

B71

E71

A22

B22

E22

A42

B42

E42

A52

B52

E2

A72

B72

E72

A24

B24

E24

A44

B44

E44

A54

B54

E54

A74

B74

E74

1”

1”

1”

1-/2”

1-/2”

1-/2”

2”

2”

2”

3”

3” 3”

1”

1”

1”

1-/2”

1-/2”

1-/2”

2”

2”

2”

3”

3” 3”

1”

1”

1”

1-/2”

1-/2”

1-/2”

2”

2”

2”

2”

2”

3”

150#

150#

150#

150#

150#

150#

150#

150#

150#

150#

150#

150#

300#

300#

300#

300#

300#

300#

300#

300#

300#

300#

300#

300#

600#

600#

600#

600#

600#

600#

600#

600#

600#

600#

600#

600#

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

316SST

哈氏合金C

碳鋼

1199RFW

11

A

11

A17

←變送器完整型號(hào)

注：150#（工作壓力為1.97Mpa）,300#（工作壓力為5.2Mpa）,600#（工作壓力為9.9Mpa）

3151PFW型扁平式遠(yuǎn)傳法蘭（1199RFW型法蘭安裝遠(yuǎn)傳法蘭）

管道名義尺寸

等級(jí)法蘭

D（mm）

H（mm）

D（mm）

螺栓孔

分布直徑mm

數(shù)量

孔徑mm

150#

Φ108

14.3（9/16”）

Φ66.5

Φ79.4

4

Φ15.7

1”

300#

600#

Φ124

17.53（11/16”）

Φ66.5

Φ88.9

4

Φ19.1

1 1/2”

150#

300#

600#

Φ127

Φ156

17.53（11/16”）

20.6（13/16”）

22.2（7/8”）

Φ78.7

Φ78.7

Φ98.4

Φ114.3

4

4

Φ15.7

Φ22.4

2”

150#

300#

600#

Φ152

Φ156

19.1（3/4”）

22.2（7/8”）

25.4（1”）

Φ92.25

Φ92.25

Φ120.7

Φ127

4

4

Φ19.1

Φ19.1

3”

150#

300#

600#

Φ190

Φ210

23.8（15/16”）

28.6（1 1/8”）

31.8（1 1/46”）

Φ127

Φ127

Φ152.4

Φ168.3

4

4

Φ19.1

Φ22.4

注：150#（工作壓力為1.97Mpa）,300#（工作壓力為5.2Mpa）,600#（工作壓力為9.9Mpa）

表3、扁平式遠(yuǎn)傳法蘭訂貨規(guī)格表

1199PFW型

扁平式遠(yuǎn)傳法蘭

代號(hào)

扁平式遠(yuǎn)傳傳法蘭

11

標(biāo)準(zhǔn)3”，zui大工作壓力，按ANSI法蘭耐壓等級(jí)規(guī)定

代號(hào)

遠(yuǎn)傳法蘭膜片材料

A

B

C

316L SST

哈氏合金C-276

鉭

代號(hào)

遠(yuǎn)傳法蘭材料

11

316SST

1199PFW

11

A

11

←典型型號(hào)

, , , ,

表4、插入式遠(yuǎn)傳法蘭訂貨規(guī)格表

1199EFW型

插入式遠(yuǎn)傳法蘭

代號(hào)

插入筒直徑和接部材料

11

12

13

14

3# 316SST 不銹鋼

3# 哈氏合金C包鍍層不銹鋼

4# 316SST 不銹鋼

4# 哈氏合金C包鍍層不銹鋼

代號(hào)

膜片材料

A

B

C

316SST

哈氏合金C

鉭

代號(hào)

插入筒長(zhǎng)度

20

40

60

50.8mm

101.6mm

152.4mm

代號(hào)

法蘭規(guī)格和材料

A11

A12

A13

150#有鍍層碳鋼，zui大工作壓力=19.7Mpa

300#有鍍層碳鋼，zui大工作壓力=5.1Mpa

600#有鍍層碳鋼，zui大工作壓力=9.9Mpa

1199EFW

11

A

20

A11

←典型型號(hào)

管道名義尺寸

額定工作壓力

上套法蘭的參數(shù)

插入筒直徑mm

外徑mm

厚度mm

螺孔直徑

數(shù)量

螺孔分布直徑

76.2（3”）

150#

300#

600#

190（7½”）

210（8¼”）

210（8¼”）

23.8（15/16”）

28.6（1-1/8”）

31.8（1¼”）

Φ19.1（0.75”）

Φ22.4（0.85”）

Φ22.4（0.88”）

4

8

8

Φ152.4（76”）

Φ168.3（6-5/8”）

Φ168.3（6-5/4”）

72.9

101.6（4”）

150#

300#

600#

228.6（9”）

254（10”）

273（10¾）

23.8（15/16”）

31.8（1¼）

38.1（1½”）

Φ19.1（0.75”）

Φ22.4（0.88”）

Φ25.4（1.0”）

8

8

8

Φ19.1（7½”）

Φ200 （7-7/8”）

Φ215.9（8½”）

96.0

表5毛細(xì)管訂貨規(guī)格表

1199CAP型

毛細(xì)管

代號(hào)

清洗連接孔

11

13

316SST，內(nèi)徑為Φ0.17mm

316SST，內(nèi)徑為Φ0.17mm

代號(hào)

變送器端配件

D

1/2-20unf-2A螺紋

代號(hào)

毛細(xì)管長(zhǎng)度

05

10

15

20

25

1.524米

3.804米

4.572米

6.096米

7.620米

代號(hào)

遠(yuǎn)傳法蘭端配件

A

C

1/2-20UNF-2A螺紋，適用于RFW,SCW,EFW

1/2-20UNF-2A螺紋，帶支撐管，適用于PFE,CTW,UCW

代號(hào)

保護(hù)套管

11

12

鎧裝300SST系列不繡鋼

PVC護(hù)套，鎧裝鎧裝300SST系列不繡鋼

1199CAP

11

D

15

A

11

←典型型號(hào)

表6遠(yuǎn)傳填充液訂貨規(guī)格表

代號(hào)

遠(yuǎn)傳填充液

比重

溫度穩(wěn)定范圍

DC200

DC200硅油

0.934

-40～149℃

DC704

DC704硅油

1.07

15～315℃

C51734-0001

惰性油

1.85

-40～149℃

SYL800

SYL800硅油

0.934

-45～177℃

SYLXLT

SYLXLT硅油

0.85

-45～135℃

注：測(cè)真空是溫度極限應(yīng)降低，不能用于測(cè)量真空。

表7化工-T-型遠(yuǎn)傳法蘭充液訂貨規(guī)格表

1199CTW型

化工 T 型遠(yuǎn)傳法蘭

代號(hào)

類型

11

標(biāo)準(zhǔn)，zui大工作壓力為6.89Mpa

代號(hào)

膜片材料和厚度

A

B

C

316LSST 不銹鋼

哈氏合金OE”C-276

鉭

代號(hào)

接液法蘭材料

11

316LSST 不銹鋼

1199CTW型

11

A

11

←典型型號(hào)

表8管拉式遠(yuǎn)傳法蘭

1199UCW型

管接式遠(yuǎn)傳法蘭

代號(hào)

O型圈材料

11

聚四氟乙稀，zui高工作壓力13.78Mpa

代號(hào)

膜片材料

A

316LSST不銹鋼

代號(hào)

帶螺母接液殼體材料

11

316SST 不銹鋼

1199UCW型

11

A

11

←典型型號(hào)

表9防污染槽罐用鏟型遠(yuǎn)傳法蘭訂貨規(guī)格表

1199SSW型

防污染槽罐用銷式遠(yuǎn)傳法蘭

代號(hào)

式樣

12

14

22

24

毛細(xì)管結(jié)構(gòu)-伸長(zhǎng)50.8mm

配偶結(jié)構(gòu)-伸長(zhǎng)50.8mm

毛細(xì)管結(jié)構(gòu)-伸長(zhǎng)152mm

配偶結(jié)構(gòu)-伸長(zhǎng)152mm

代號(hào)

膜片材料/O型圈材料

A

316LSST不銹鋼/乙稀-丙烯橡膠

代號(hào)

接液殼體材料

11

316SST 不銹鋼

1199SSW型

12

A

11

←典型型號(hào)

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