第一章 变送器简介

        151UHF4SFD25AAAD22AM4 系列智能变送器是我公司最新研制的新一代全智能电容式压力/差压变送器。传感器是采用引进国外先进技术生产的高精度小型化智能传感器， 在转换原理上利用数字化补偿技术对温度﹑静压进行补偿，提高了测量精度，降低了温度漂移。具有长期稳定性好，可靠性高，自诊断能力强等特点。以其极高的性能价格比，而成为变送器市场的主流产品。

          可与罗斯蒙特 275 型手操器或 HT388 手操器完成地址查寻、测试、组态等功能的操作。可以实现从控制室、变送器安装现场或回路中的任何接线端点与变送器进行通信，完成远程调试。在进行远程通信时需注意：在接线端点和电源之间必须有不小于 250Ω的电阻。

HT388 手操器与变送器连接操作之前，务必阅读说明书。

      特  点 ● 由于采用了微处理器而使灵活性增大、功能增强；● 具有较强的自诊断能力；

                ● 零点和量程调整互不影响；

                ● 兼有完善的远程和就地设定、调校功能；

                ● 二线制，符合 HART 协议可与 HART 协议终端通信而不中断输出；● 采用数字化补偿技术对温度及静压进行补偿；

                ● 稳定性能好，精度高，阻尼可调，抗单向过载能力强；● 无机械传动部件，维修工作量少，坚固抗振；

                ● 全部通用件，方便维护；

                ● 接触介质的膜片材料可选，可全天候使用；

    第二章  工作原理

      HT 系列智能变送器由智能传感器和智能电子板两部分组成，智能传感器部分包括：电容式传感器、测量膜片检测电路、温度补偿电路和传感器特征化参数存储器等；智能电子板板部分包括：微电脑控制器及外围电路，完成压力信号到 4～20mA dc 的转换。以下对其原理进行          简单的说明：

       智能传感器部分

        温度补偿电路

        测量膜片检测电路

        特征化参数存储器

        电容式

        传感器

        2.1 智能传感器部分

        电容式传感器 引线

        介质压力通过隔离膜片和灌充油传递到δ室中心的测量膜片，该测量膜片是一张紧的弹性元件，用于检测在测量膜片上的差压。测量膜片的位移量与差 压 成 正 比 ， 最 大 位 移 量 为

       电容极板

      测量膜片

      刚性绝缘体

      硅油

      焊接密封

      0.004inch(0.10mm)。测量膜片的位置由它两侧的电容固定极板通过测量膜片检测电路检测出来。

      隔离膜片

      敏感元件(δ室)

      量膜片检测电路：该电路是将敏感元件所承受的压力转换为电压信号，

      并使该信号与压力信号成比例关系，供 CPU 采样使用。

      温度传感器：在特征化时通过对压力敏感元件的工作温度进行循环测试，

      并将数据存入传感器内部的 EEPROM 中作为温度补偿数据；在运行时对压力敏感元件的工作温度进行测量，利用特征化 EEPROM 中的       温补数据和检测的温度数据进行对比运算，通过 CPU 处理器进行温度漂移误差的补偿修正。

     特征化参数存储器：保存着变送器温度补偿、传感器特征化曲线及特征数据和数字微调数据等。即使关闭了电源，仍能完整地保存存储器中的数据。

     2.2 电子线路板部分

      微电脑控制器：微电脑控制器控制变送器的运行，除此之外，微电脑控制器还完成传感器数据处理、数字温度补偿、传递函数运算、工程单位及量程的转换、输出型式选择、阻尼调整、自诊断及 HART 通信等功能。组态参数存储器：保存着变送器远程和就地所能修改的所有组态数据.即使关闭了电源，数据仍能完整地保存在存储器中。

    HART 通信  数字通信电路在变送器和 HT388 接口或控制系统之间提供接口。这个电路分接收部分和发送部分，接收部分检测叠加在 4～20mA 回路上的 FSK（频移键控）信号，发送部分以同样形式将信号叠加在 4～20mA回路上。

      在 HART 协议数字通信中，变送器的通信短地址可为 0～15 中的任意地址值。当短地址为零时，变送器输出为 4～20mAdc 并叠加 HART 数字信号；当短地址为非零地址时，变送器输出固定为 4mAdc 电流输出。此时单个回路中可连接多台变送器（最多 15 台，且电源及负载电阻满足技术要求），电信号的传递仅能通过 HART 数字信号进行。

      特别注意：如果用户在调试过程中有意或无意的将 HART 设备（变送器）短地址设定为非零地址，此时，变送器输出将固定为 4mAdc，无法实现传统的 4～20mAdc 模拟信号传输。因此，如果用户如果发现变送器输出电流固定为 4mAdc 不随输入的压力变化时，应检查短地址是否为非零地址，是则应当将其地址改为零地址。

      第三章  技术性能及指标

     3.1 技术性能

     使用对象： 液体、气体或蒸汽

     测量范围： 见选型规格表

     输出信号： 4～20mA dc.输出，叠加 HART 协议数字信号（两线制）

     电   源：   外部供电 24V dc.，电源范围 12V～45V

    负载特性：

    Ω

   负载电阻

   1500

   1000

   500

   250

 12 24 45  V

   电源电压

危险场所安装：

隔爆型 dIICT5;本安型 iaIICT5;

迁移特性：

在最小量程（量程压缩比为 40：1）时，最大正迁移零点是 39/40 倍的量程上限值,  最大负迁移零点可以是量程下限值，绝对压力变送器无负迁移。（不管输出形式如何，正负迁移后，其量程上、下限均不得超过量程的极限）

温度范围：

电子线路板工作在  -40～85℃；

敏感元件工作在 -40～104℃；

储存温度 -40～85℃；

带数字显示

-25～65℃（正常运行）；-40～85℃（无损坏）；

超压极限：DP 型, 加 0(绝对压力)～13MPa 压力变送器不损坏；正常工作压力在 3.43kPa(绝对压力)至量程上限。

容积变化量：小于 0.16cm3

阻   尼： 时间常数在 0.2～32.0s 之间可调。启动时间：3s，不需预热。

3.2 性能指标

(在无迁移、316 不锈钢隔离膜片及其他标准测试条件下。)

精 度： ±0.075%

稳定性:最大量程范围的±0.25%/6 个月

温度影响：零点温度误差为最大量程的±0.5%/55℃

包括零点和量程的总温度误差为最大量程的±1.0%/55℃

注意：对于量程 3 温度影响误差加倍

静压影响：（DP 型在线性输出时）零点误差:加静压 140kgf／cm2 后，量程

4﹑5 的零点误差为最大量程范围的±0.25%，量程 3﹑6﹑7﹑8的零点误差为最大量程范围的±0.5%。这是系统误差,安装前可按实际静压调校变送器零点,消除这个误差。

（HP 型在线性输出时）零点误差:加静压 31.2MPa 后，零点误差小于最大量程的±2.0%。这是系统误差,安装前可按实际静压调校变送器零点,消除这个误差。

电源影响：小于输出量程的 0.005%／V。

振动影响：在任意轴向上，频率为200Hz，误差为最大量程范围的±0.05%／g。负载影响：只要输入变送器的电压高于 12V，在负载工作区内无负载影响。安装位置影响：最大可产生不大于0.25kPa 的零位误差，可通过校正消除这个

误差，对量程无影响；测量本体相对法兰转动无影响。

3.3 结构指标接液件材料：

隔离膜片：316 不锈钢、哈氏合金 C、蒙乃尔合金和钽；排气/排液阀：316 不锈钢、哈氏合金 C 和蒙乃尔合金；法兰和接头：316 不锈钢、哈氏合金 C、蒙乃尔合金“O”形圈：氟橡胶；

非接液件材料：

灌充液体：硅油

螺栓：不锈钢、碳钢镀锌；电气壳体：低铜铝合金；“O”形圈：丁腈橡胶

涂层：聚酯环氧树脂。

引压连接件：

法兰引压口 1／4—18NPT(锥管螺纹)；

接头压口 1／2—14NPT(锥管螺纹)；

（LT 型高压测为 3”或 4”法兰）。

电气连接： M20×1.5 内螺纹导线管、1／2—14NPT(锥管螺纹)导线管重   量： 3.5 kg（3151 型）；5.5kg(1151 型)

第四章  组态及调校

HART 现场通信协议是工业界广泛认可的标准，它是传统仪表在两线制 4～20mAdc 标准输出的基础上，在不干扰模拟信号输出的情况下，增加了数字通信功能。HART 现场通信协议在提供了现场总线优点的同时，保留了传统的 4～20mAdc 模拟信号，是唯一向后兼容的智能化仪表解决方案。

智能变送器是完全符合 HART 协议的智能变送器。和其他 HART 设备一样具有双向的 HART 远程通信功能。主变量可由 4～20mAdc 模拟信号传递也可通过 HART 通信来完成，另外的过程参数、组态、校准及诊断功能都可由 HART 通信来完成，且不影响 4～20mAdc 模拟信号传递。

（SF 系列手动按键调整仪表调校方法另外提供）

4.1 远程调校指令图

使用 HT388 手操器都可对变送器进行调校。其调校指令树形图如下：

HT388手持器通信成功，即查询到在线变送器

测试

组态

格式化

20mA微调

调校树形图

4.2 使用 HT388 手操器进行远程调校

通过对本节的阅读用户可在较短的时间内完成 HART 协议设备对智

能变送器的简单调试。

4.2.1 准备工作

1.  调校设备：24V 直流稳压电源，高精度万用表（四位半以上精度），HT388 手操器，负载电阻和标准压力源。

2.  按如下图所示，连接变送器调试电路。

3.  检查电路连接正确后，打开直流稳压电源。

4.  检查电流表输出是否正常，输出正常后打开 HT388 手操器。输

负载电阻 +

电源/信号 电源

接电流表或悬空 电流表

388

PO W ER +

C O M -

TEST

388

S3051 调校试验室接线示意图

出不正常，检查变送器连接电路。

5.  HT388 手操器自动搜索在线变送器，搜索到变送器后，按 ENTER键进入变送器调校。未搜索到变送器，检查变送器连接电路，

或按 HT388 手操器提示，查询非零地址仪表。

4.2.2 与输出有关的参数的设定

查寻到在线仪表的地址后，按 ENTER 键进入变送器调校功能选择。选择“2.组态”，出现如下界面：

组态功能

▲ 与输出有关参数

与输出无关参数

继续 退出

进入组态功能，在这里组态功能分两个分支，一个“与输出有关参数”另外一个“与输出无关参数”；用光标选择后，按“ENTER”键进入。这里“与输出有关参数”包括：工程单位、零点量程的设定、输出型式的选择（线性或开平方输出）以及阻尼的设定。“与输出无关参数”包括：工位号、描述符、日期、信息等与输出无关的参数。

4.2.2.1 选择工程单位，选择“与输出有关参数”功能，按 ENTER键出现如下界面：

选择工程单位

[XXXXXX]

按 ENTER 继续

用 ↑↓键选择工程单位，按 ENTER 确认选择的单位，进入变送器量程范围设定。此时显示为上次组态参数，如下图

零点（Z）和量程（S）值S=XXX.XX(单位) Z=XXX.XX(单位)

继续 修改

4.2.2.2 量程范围设定，该功能是最常用的组态功能，如上图需要

修改量程范围请按修改键进入如下界面：

修改零点和量程值

▲  用键盘输入用标准源设置按 ENTER 继续

远程修改量程范围的方法有两种：1.用键盘进行数字设定；2.用标准压力源设置。

用键盘设定：选择用键盘输入，按 ENTER 界面如下：

零点值[XXXXXX]单位继续  修改

按 ENTER 不进行修改，进入量程设定；按修改键，进入零点值修改，按界面提示输入零点值。再按 ENTER 进入量程设定。量程设定与零点设定方法相同。

输入零点值[XXXXXX]单位按 ENTER 继续

注：用←键可以删除新修改数字。

用标准压力源设定：选择用标准源设置，按 ENTER 界面如下：

读零点值[XXXXXX]单位修改 退出

用标准压力源设定是将实际的压力输入值设置为零点值（或量程）

值，在进入修改时，HT388 手操器首先读出该点的压力值，如上图，按修改键零点将被修改为当前的压力值（不需要输入数字，当零点改变时，量程值会随着平移）。量程的标准源修改方法与零点修改方法相同。

4.2.2.3 输出型式设定

选择输出型式

[线性/开方]

按 ENTER 继续

量程范围的设定完成后，自动进入输出型式设定，如上图。用

↑↓键选择输出型式，按 ENTER 确认选择，进入变送器阻尼设定。

4.2.2.4 阻尼时间设定

阻尼值[XX.XX]秒继续  修改

需修改阻尼时间按修改键进入阻尼时间修改，否则，按 ENTER 返回组态主菜单，与输出有关的参数组态完毕。

输入阻尼值

[XX.XX]秒

按 ENTER 继续

输入阻尼值，按 ENTER 返回组态主菜单，与输出有关的参数组态完毕。

4.2.3 与输出无关的参数的设定

与输出无关的参数主要是变送器的信息参数，包括工位号、描述符、

日期、信息、指示表、法兰材料、o 型圈材料、排气排液阀的材料、灌充液、隔离膜片、远传装置情况等，主要描述变送器的记忆性信息，与变送器的输出稳定性无关。设定方法参考 HT388 用户手册。

4.3 变送器现场调校说明

智能变送器除了具有远程调校方式外，还具有现场调校方式。

仪表的现场零点和量程组态调节可通按键“S”、“Z”来完成，施加

测量下限（零点）对应的压力，等压力稳定后，同时按下“S”、“Z”键，

10 秒后进入现场零点和量程组态模式。进入现场组态模式后，按着 “Z”键不动，松开“S”键，3 秒后，仪表将当前施加的压力设置为量程下限，仪表将输出 4mA。施加测量上限（量程）对应的压力，等压力稳定后，同时按下“S”、“Z”键，10 秒后进入现场零点和量程组态模式。进入现场组态模式后，按着 “S”键不动，松开“Z”键，3 秒后，仪表将当前施加的压力设置为量程上限，仪表将输出 20mA。

    特别注意：

 每进入零点和量程现场组态模式一次只能进行一次（零点或量程）设定。需要同时修改零点、量程需要进入该模式两次。

 选择磁棒调节功能的变送器磁棒使用方法与按键“S”、“Z”完全相同。相当于按键外置。

实现现场调整按“C”键 10 秒可以进行零点重新校准。

       第五章  安装使用

     流量、液位或压力的测量准确度，很大程度上取决于送变器和引压管的正确安装。对于流量测量精度，与正确安装一次测量元件有很大的关系。

     考虑到工艺流程和经济因素，流量和液位变送器经常只能安装在恶劣环境中。然而，变送器应尽量安装在温度梯度和温度波动小的地方，同时要避免振动和冲击。

        以上就是对3151UHF4SFD25AAAD22AM4 系列智能变送器的介绍如需进一步了解咨询您可以拨打相远仪表服务热线：400-101-2883