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3151系列電容式變送器

     智能型3151變送器采用了數字技術及特殊的集成電路和表面安裝技術，減少了體積、確保了性能和可靠性。該系列產品除具遠程通訊功能外，還具有內部量程和調零按扭，便于現場重新調整量程和零件。變送器的輸出有線性或開方，均可通過軟件實現。此外，該系列儀表可以在4-20mA傳輸信號上疊加一個數字通訊信號進行查詢和診斷，然而又不中斷過程輸出信號，可在控制室對變送器進行遠程查詢和重新組態。3151型變送器具有非常豐富的品種，這些品種可以精確地測量微差壓至大差壓、低壓力至高壓力、液位、真空度和比重。配合節流裝置還可以測量流量，不采用開方器。

    3151變送器分普通型、本質安全型和防爆型三種，防爆型產品按相應的國家標準制造，并經國家指定的防爆安全監督檢驗單位鑒定，取得防爆合格證書 

    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中 

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

    采用金屬密封的δ室作為感測元件，使變送器消除機械方式傳遞力時抗沖擊和振動差的問題;消除外部應力和扭矩引起的誤差，保證變送器具有較高的穩定性能，同時減小靜壓（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整個系列從測量0.12Kpa的微差壓型測量21.0Mpa的壓力型，都具有大致相同的外型和重量。

    3151型變送器設計精巧，安裝、使用和調校方便且簡單。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。現場接線時，放大器在密封狀態下工作并帶有反極性保護，防止由于接錯而損壞變送器。3151工作時的容積變化量小于0.16毫升，可防止被測介質液柱過大變化，因而可不需為補償容積變化量而增置冷凝或液位筒。采用鉭、合氏合金（Hastelloy）和蒙乃爾（Monel）合金等防腐性材料，以適應腐蝕性介質的測量。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、特點和工作原理

◇智能型3151變送器有以下特點：

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

2、完整的測量范圍：0-7.5Kpa至0-41000Kpa

3、采用固體、插接式印制線路板。

4、結構小巧、堅固、抗振。

5、本機零點與量程調整。

6、模塊化結構。

7、阻尼可調。

8、多種選擇、應用靈活。

9、智能電路。

◇工業領域領先的性能和特性：

    3151系列智能變送器可****測量液位、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，使壓力測量實現了重大改進和良好的穩定性 

    小巧的設計，一體化接線盒和本機零點與量程調整，使安裝、校驗和運行簡化。

    外殼為隔爆型、防風型、電路板與接線分離的兩個室結構。大多數型號，都可提供腐蝕性場合所用的316L SST，哈氏合金C，蒙乃爾，鍍金蒙乃爾材料。模塊化結構和接插式線路板有助于故障檢修及減少備件庫存。

◆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/模信號轉換器、數字通信和存儲器EEPROM等幾部分組成，完成壓力信號到4-20mADC的轉換。以下對其原理進行簡單的說明：

傳感器部分 

◇敏感元件：被測介質的壓力通地δ室（見圖1）的隔離膜片（LT和帶1199的DP/GP遠傳送器則是被測壓力先經過一次隔膜片和充滿硅油或氟油的全密封的毛細管系統再被傳到δ室的隔離膜片）和其中的灌充油到中心的測量膜片上。除AP型****壓力變送器，其測量膜片的另一側是****真空基準點（見圖1）外，其它品種的測量膜片的另一側不是大氣壓力，就是被測量差壓的低壓側。測量膜片是一種預張緊的彈性元件，其位移與被測介質的壓力成正比，****的位移只有0.10mm，測量膜片的位置由它兩側的電容因定極板檢測出來。測量膜片和兩電容固定板極的差動電容被放大電路線性地轉換成4-20mADC的二線制電流信號。

◇直接數字電容電路：該電路是用來將敏感元件所承受的壓力轉換成頻率信號，并侃該頻率信號與壓力信號成比例關系，供CPU采樣使用。

溫度傳感器：用來測量壓力傳感器的工作介質溫度，并將其轉找為數字信號，供微處理器進行數字溫度補償。

特征化EEPROM：保存變送器溫度補償、傳感特征曲線及特征數據和數字微調等數據，即使關閉了電源，數據仍能完整地保存在存儲器中。

電子線路板部分 

◇微處理器：微處理器控制變送器的運行，對壓力敏感元件通過直接數字電容電路和工作介質溫度進行檢測。微處理器利用傳感器特征化EEPROM中的數據進行線性化處理和補償運算，計算出工作介質的壓力值，并送往數/模轉換器和HART通信部分。從而在原理上實現了電子板與傳感器互換不會影響變送器的輸出特征。除此之外微處理器還進行傳遞函數的運算、工程單位及是量程的轉換、阻尼調整及自斷等功能。

◇存儲器EEPROM：保存著通過遠程、本地調整所能修改的所有組態數據。即使關閉了電源，仍能完整 地保存存儲器中的數據。

◇數/模 轉換器：數/模轉換器把微處理器修正后的壓力數字信號按輸出形式轉換為4-20mA模擬信號送往輸出回路。

◇HART通信：數字通信電路在變送器和控制系統之間提供接口。這個電路檢測疊加在4-20mA回路上的FSK（頻移鍵控）信號，發送部分以同樣形式將信號疊加在4-20mA回路上。

■產品選型編號表示示意圖