虹潤HR-1151、3051差壓/壓力變送器(虹潤儀表)
| 產品特點 | |
●精度高，性能穩定
●二線制，4～20mA輸出。
●采用固體δ室元件，接插式印刷電路板，抗振性強。
●量程、零點大范圍連續可調。
●單向過載保護性能好。
●零部件互換性、通用性好，經久耐用。
●品種規格齊全。
●安裝方便，使用場合廣泛，戶外、防爆、高溫和強腐蝕環境均可。
針對HR-3051型智能壓力/差壓變送器還具備以下特點：
●微處理器的使用智能變送器的靈活性增大、功能增強。
●智能電子部件僅由一塊線路板組成，*性更強，可靠性更高。
●就地按鍵調整零點和量程。
●可更新現成的各種3051模擬式變送器為智能變送器。
●符合HART協議，可用HART通訊器與本智能表進行雙向通訊而不中斷輸出信號。
●具有自診斷和遠程診斷功能。
●帶有EEPROM，斷電后不丟失數據。 |
| 鑒于本系列產品設計和工藝的獨到之處，還有以下特點： |
●按可靠性設計方法，進行元器件和材料選擇；成品逐臺經過嚴格的穩定化和補償處理，保證每臺出廠的產品都優于技術標準，開箱和投運合格率均為。
●制訂了高于國內同類產品的技術標準，增設專有項目，按照內控質量指標進行考核和檢驗，以確使出廠產品的實際綜合精度和穩定性位居國內產品的前列。
●采用新穎結構和特殊工藝及設備，克服了用戶反映強烈的遠傳變送器漏油問題。
●采用動態型面保護設計法，極大地提高了遠傳裝置的過載能力，并改善了溫度特性和精度。
●可根據用戶使用工藝參數進行耐溫設計，保證變送器在額定的高溫條件下，穩定可靠地工作。
●應用戶的要求，可進行抗真空設計，保證變送器在選定的真空下正常工作。 |
| 結構和工作原理 | |
| ●HR-1151電容式壓力、差壓變送器主要由實現壓力/電容轉換的δ室敏感部件和將電容轉換成二線制4～20mA.DC的電子線路板組成（見下圖）。 |
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當過程壓力從測量容室的兩側（或一側）施加到隔離膜片后，經硅油灌充液傳至δ室的中心膜片上，中心膜片是一個邊緣張緊的平膜片，在壓力的作用下，產生相應的位移（*大約0.1mm），該位移即形成差動電容變化，并經電子線路板的解調、振蕩和放大，轉換成二線制的4～20mA.DC輸出信號，輸出電流與過程壓力的大小成正比。
●HR-3051系列智能型變送器工作原理 |
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上圖中敏感元件測得的壓力信號，通過振蕩和解調環節轉換成與壓力成正比的直流信號，A/D轉換器將此電流轉換成數字信號，其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它還進行傳感線性化、重置測量范圍、工作單位換算、阻尼、開方、傳感器微調等運算，以及診斷和數字通訊。
D/A轉換器把微處理器來的并經校正過的數字信號轉換為4～20mA模擬信號并送到輸出回路。
EEPROM 保存所有組態、特性化和數字微調數據，這些數據可用變送器軟件修改。數據存貯在EEPROM內即使斷電也保存完整。
數字通信線路為變送器提供一個與外部設備（采用HART協議的控制系統）的連接接口。此線路檢測疊加在4～20mA信號上的數字信號，并通過回路傳送所需信息。 |
| ●3051系列智能電子部件 | |
采用*的集成電路及表面貼裝（SMT）技術，變送器的電子部件由一塊電路板組成。
變送器的微處理器控制A/D和D/A轉換的工作也能完成自診斷及實現數字通訊。
工作時，一個數字壓力值被微處理器，并作為數字儲存，以確保精密的修正和工程單位的轉換。此外，微處理器也能完成傳感器的線性化、量程比、阻尼時間以及其它功能，EEPEOM存儲所有的組態、特性化及數字微調的參數，存儲器為非易失性的，因此，即使斷電，所有存儲的數據仍能完好保持，以隨時實現智能的通訊。
軟件：通過一臺HART通訊器對3051智能變送器進行測試和組態。或者通過任意的支持HART通訊協議的上位系統完成通訊。
HART協議使用工業標準的BBLL202移頻鍵控（FSK）技術，以1200Hz或2200Hz的數字信號疊加在4～20mA的信號上實現通訊。通訊時頻率信號對4～20mA的過程信號不產生任何干擾。
自診斷：3051智能變送器可完成連續地自診斷。如果變送器被檢測出故障，則變送器的輸出由用戶可選擇大于22mA或小于3.8mA其中一個值，并且任何的HART上位機設備均能顯示該變送器自診斷的特殊信息代碼。
格式化：格式化功能是在變送器進行初始化設定和對數字電子部件進行維護時使用的，標準的格式化菜單提供了兩個功能：特性化和數字微調。
●特性化：盡管3051智能變送器在出廠時就已被特性化處理好，但用戶仍可以使用這一功能將現有的3051模擬變送器作一些簡單的更新，使它轉換為智能型。特性化功能：調節3051智能電容式變送器的電子部件，讓它正確地反映傳感器的輸出。
●本功能允許對變送器的特性進行數字標定，以達到制造廠標定的壓力標準值。數字微調包括兩種獨立的操作：
①傳感器微調：可以調節數字過程變量的讀數，使之**反映壓力輸入；
②模擬輸出調整：使儀表的數字電流與儀表的4～20mA模擬輸出電流一致。
組態：●標準組態：除非否則將按下列組態供貨；
工程單位：KPa；4mA-0KPa；20mA—量程上限值；輸出—線性。
●軟件標簽：空白；軟件標簽（8個字符），除非指明，否則是空白。
●除標準組態參數外，用戶還可以下表附加的數據。 |
描述符 | 16字符 | 隔離膜片材料 | 類型碼信息 | 信息 | 32字符 | 傳感器充液 | 類型碼信息 | 日期 | 日月年 | 排液/排氣 | 類型碼信息 | 阻尼 | 秒 | 一體化表頭 | 已安裝或沒有 | 遠傳膜盒 | 特定的信息 | | | 法蘭材質 | 類型碼信息 | 故障報警模式 | 高或低 | O型圈材料 | 類型碼信息 | 參數寫保護 | 關或開 |
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 通用技術性能和參數
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●輸出信號：4～20MA.DC二線制（適用于1151系列）
二線制4～20mA直流信號上疊加數字信號，由用戶選擇線性或開方輸出。（適用于3051系列）
●供電電源：12～45V.DC(詳見負載特性圖)
●負載特性： |
| | *大負載=50X(電源電壓-12)
適用于1151系列 | 電源——負載特性
適用于3051系列 |
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●電源影響：<0.005%/V
●負載影響：電源穩定時，無負載影響。
●遷移特性：*大正遷移量500%
*大負遷移量600%
注：①負遷移量的優良值，不大于一個工程大氣壓。
②遷移后的上限或下限優良值，均不應超過*大測量范圍的上限值。
③差壓流量變送器遷移會破壞開方特性，故不能進行遷移。
④優良壓力變送器不能進行負遷移。
●阻尼：通常可在0.2～1.67秒之間可調，當灌充惰性液或帶遠傳裝置時，時間常數會增大。
●啟動時間：<2秒，不需預熱
●工作環境：環境溫度見第45頁的表1
環境濕度 0～
●防護特性：防護能力 IPS-65
●防爆類型：隔爆型 Exd II BT4-6
本安型 Exia IICT5
●靜壓影響：DP類零位誤差：對于14MPa，±0.1%*大量程限值或±0.25%*大量程限值(量程代號為3)，在管道壓 力下通過調零給予校正。
HP類零位誤差：±0.5%*大量程限值，對于32MPa在管道壓力下通過調零給予校正。
●電磁輻射影響：0.05%*大量程值，接受輻射頻率27～500MHz，試驗場強3V/m。
●指示表(%)：電流表 標尺長44.5mm 精度±2%
液晶數顯 精度±0.2%
●振動影響：任何方向200Hz振動時，±0.05%/g。
●安裝位置：膜片未垂直安裝，可能產生小于0.24KPa的零點誤差，但可通過調零來消除。
●重量：5.4Kg(不包括附件)
1151系列重量為5.4Kg（不包括附件）
3051系列重量為3.9Kg（不包括附件） |
| 電容式變送器型譜系列 |
| | | | | | | | | HP型高靜壓差壓變送器
0－6.2～2068 KPa |
| | | | | | | | | | DP 型差壓流量變送器
0－1.3～186.8 KPa |
| | | | | | | | | | | | | LT型法蘭式液位變送器
0－6.2～689.5 KPa |
| | | ST型衛生式液位變送器
0－6.2～689.5 KPa |
| | | | PFW扁平式遠傳裝置
0－1.3～689.5 KPa |
| | | RFW平法蘭式遠傳裝置
0－1.3～689.5 KPa |
| | | RTW螺紋安裝式遠傳裝置
0－6.2～689.5 KPa |
| | | EFW凸法蘭式遠傳裝置
0－1.3～689.5 KPa |
| | | SCW衛生式遠傳裝置
0－6.2～689.5 KPa |
| | | UCW螺紋連接遠傳裝置
0－117～41370 KPa |
| | | | |
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| 技術性能與指標 | | ●主要技術性能 | 表1.主要技術性能一覽表 | 類型與名稱(1) | 測量范圍(2)
(KPa) | 精度 | 過載壓或靜壓
(MPa) | 工作溫度 | 靜壓影響(3) | 溫度影響(4) | 附 注 | | 環境溫度 | 介質溫度 | 環境溫度 | 介質溫度 | 1151、3051DP
差壓變送器 | 0－1.3～7.5
(量程代號3) | 0.2 | 5
10
14
| 模擬放大器
－29～93℃
智能或數字
放大器
－30～75℃
帶電流表
顯示
－29～65℃ | 灌充硅油
－40～104℃
灌充氟油
0～71℃ | ±0.5％ | ±0.3℃%/28℃ | － | (1)采用模擬放大器的變送器,1151、3051DR用代號“F” 放大板;1151、3051D
用代號“J”放大板；其余均用代號“E”放大板。
(2)測量范圍與量程代號關系: 2
3
4
5
6
7
8
9
0 | 0-0.125～ 1.5
0-1.3 ～ 7.5
0-6.2 ～ 37.4
0-31.1 ～ 186.8
0-117 ～ 689.5
0-345 ～ 2068
0-1170 ～ 6895
0-3450 ～ 20680
0-6895 ～ 41370 | KPa
KPa
KPa
KPa
KPa
KPa
KPa
KPa
KPa |
(3)靜壓影響系指變送器兩側受到相同壓力作用下,輸出信號產生的變化量,以百分數來表示.表中為*大量程下的值,使用量程時的允差值應除以量程系數A(A為使用量程與*大量程的比值).
(4)溫度影響計算公式:
δ±( △＋Iα•△t/AI)
式中δ-溫度變化后,變送器的允差
△-變送器的基本誤差(•%，℃)
△t-溫度變化范圍,不應小于28
α-變送器的溫度系數,可由本表查得(%/℃)
|
| 0－6.2～186.8
(量程代號4、5) | ±0.25％ | ±0.2℃%/28℃ | 0－117～689.5
(量程代號6) | 0.25 | ±0.5％ | 1151、3051HP
高靜壓差壓變送器 | 0－6.2～2086
(量程代號4～7) | 25
32 | ±1％ | 1151、3051DR
微差壓變送器 | 0－0.125～1.5
(量程代號2) | 0.5 | 2
5 | ±0.5℃%/28℃ | 1151、3051DP
流量變送器 | 0－1.3～186.8
(量程代號3～5) | 0.25 | 5
10
14 | ±0.25％
(量程3加倍) | ±0.4%/28℃(量程3加0.5倍) | 1151、3051GP
壓力變送器 | 0－1.3～41370
(量程代號3～0) | ≤7MPa 200%
≤21MPa 150%
≤42MPa 125% | － | ±0.2℃%/28℃
| 1151、3051AP
優良壓力變送器 | 0－6.2～6895
(量程代號4～8) | 10 | 1151、3051LT
法蘭式液位變送器 | 0－1.3～689.5
(量程代號3～6) | 2
5
10
具體靜壓由所選定的固定裝置類型和規格確定。 | -40～150℃
-30～200℃ | ±0.25％
(量程3加倍) | ±0.25%/28℃(量程3加0.5倍)
| ±0.15%/28℃(量程3加0.5倍) | 1151、3051ST
衛生式液位變送器 | 0－6.2～689.5
(量程代號4～6) | 1151、3051DP
遠傳差壓變送器 | 0－1.3～689.5
(量程代號3～6) | -40～150℃
-20～250℃
-10～300℃
| ±0.10%/28℃(量程3加0.5倍) | 1151、3051GP
遠傳壓力變送器 | 0－31.1～41370
(量程代號5～0) | ±0.15%/28℃ |
| | ●引壓連接方式 | | 表2.引壓方式 | 量程代號 | 引壓螺孔中心距（A） | 附注 | 壓力容室間 | 橢圓接頭間 | 2、3、4、5 | 2 1/8" (54mm) | 50.8～57.2mm | 1.由于橢圓接頭存在偏心，當其翻轉180℃時，橢圓接頭間中心距變化±1/8"以方便與引壓管的聯接。
2.安裝于壓力容室上的三閥組，市售僅54mm一種，本公司所配套的產品CHF平衡閥具有表內所列的三種規格。 | 6、7 | 2 3/16" (55.6mm) | 52.4～58.7mm | 8 | 2 1/4" (57.2mm) | 54～60.3mm |
| | 典型產品外形尺寸 | | 適用于DP、HP、DP和DR型變送器。 | 
1151系列 |  注意：尺寸單位為英寸（毫米） 3051系列 | | ●引壓連接方式 | 表3.引壓方式 | 引壓形式 | 壓力容室螺孔引入 | 橢圓接頭螺孔引入 | 一體化安裝平衡閥引入 | 特征 | 引壓管直接與壓力容室的螺孔NPT 1/4 聯接 | 引壓管通過橢圓接頭上的螺孔NPT 1/2 與壓力容室聯接 | 引壓管通過與其焊接的球形接
頭，與平衡閥及壓力容室聯接 | 圖例 | | | | 適用范圍 | 壓力變送器 | 壓力變送器或差壓變送器 | 差壓變送器 | 附注 | 1、在進行壓力測量時，從取壓點引出的壓力信號，經截止閥和螺紋接頭后，就可與變送器連接。
2、在進行差壓測量時，需先將差壓信號通過平衡閥(一般為三閥組)，才能與變送器連接。接入平衡閥的目的是為了在變送器的投運過程中，既不產生單向過載壓力(即獲得平穩的差壓信號)，又可在檢修時，切斷差壓信號，方便地拆下變送器。 |
| 典型產品裝配分解圖 | | 適用于DP、HP、DP和DR型變送器。 | | | ●引壓連接方式 | | 表4.引壓方式 | 選件類型 | 代號 | 名 稱 | 示 意 圖 | 說 明 | | 引壓附件 | 不注 | 橢圓接頭 | - | 引壓孔為橢圓接頭內螺NPT 1/2 | | C1 | NPT1/2 外
螺紋接頭 | 
| 一端與橢圓接頭內螺紋孔相連，另一端與引壓管Φ14相焊接。 | | C2 | M20×1.5
丁字接頭 | 
| 一端壓緊在變送器的壓力容室或三閥組上，另一端與引壓管Φ14相焊接。 | | C3 | NPT1/4 外
螺紋接頭 | | 一端擰入變送器壓力容室的內螺紋孔內，另一端與引壓管Φ14相焊接。 | 接觸介質O形環 | 不注 | 氟橡膠 | 
| 在濃酸、強氧化酸、有機溶液中較穩定，不能用于氨類介質。 | | W2 | 丁腈橡膠 | 具有良好的耐油性和耐寒性。 | | W3 | 乙烯-丙烯
橡膠 | 有良好的耐臭氧性。耐氣候性，不宜用于汽油或變壓器油中。 | | W4 | 氯丁橡膠 | 抗臭氧和耐油性好，耐中強酸和氨類物質。 | 輸入/輸出
特 性 | 不注 | 正向特性 | 
| 輸出電流與輸入壓力成正比。 | V1 | 反向特性 | 1.對DP、HP或DR用戶可先通過正向特性調準量程，再采用負遷移將無壓力輸入時的電流調為20mA，然后把被測壓力接到低壓側即可實現。
2.對GP必須通過制造廠專裝配和調試來實現。 | | 防 爆 | I | 本安型 | - | 防爆標志ExiaⅡCT5 | | 表面處理 | K1 | 脫脂處理 | - | 脫脂后干燥處理 | | K2 | 用惰性液灌充元件，并經脫脂處理。 |
| ●材料 | 表5.結構材料 | 種類 | 材料 | 附注 | 接液膜片 | 隔離膜片 | 316L、哈氏合金C、蒙耐爾合金、鉭 | 1、根據接觸介質的種類和腐蝕性強弱來選取不同的材料。
2、選用接液膜片材料，其耐腐性盡可能高于其它部位。 | 遠傳膜片 | 316L、哈氏合金C、蒙耐爾合金、鉭、鎳200、鈦 | 排氣/排液閥 | 316、316L、哈氏合金C、蒙耐爾合金 | 容室和橢圓接頭 | 碳鋼鍍鉻、316、哈氏合金C、蒙耐爾合金 | 接液“O形環” | 氟橡膠 | 特點：具有優異的耐高溫和耐化學介質性能
適用介質：石油基油類、雙酯基油、硅酯基油、硅油、鹵化烴類、精制磷酸酯、強酸（濃磷酸或硝酸）等
工作溫度：－29～＋260℃ | 不宜用于氨類介質 | 丁腈橡膠 | 特點：具有良好的耐油性，耐磨損，抗撕裂及較小的長久變形
適用介質：石油基油、硅油、潤滑油、水和乙二醇等
工作溫度：－54～＋150℃ | | 乙丙橡膠 | 特點：耐熱、耐臭氧、耐自然老化、耐各類極性溶劑及水蒸汽
適用介質：水、水蒸汽、磷酸酯類液壓油、中強酸、堿、酒精、極性化學介質及六氟化硫等
工作溫度：－54～+180℃(水蒸汽中204℃） | | 氯丁橡膠 | 特點：具有優良的抗臭氧、耐天候性、耐油性和電性能
適用介質：石油基油、氟里昂、中強酸、氨和硅酯類潤滑油
工作溫度：－54～+150℃ | 適用于全成氨系統 | 電子殼體 | 低銅鋁合金，經噴塑涂復 | | 表蓋上“O形環” | 丁腈橡膠 | 安裝支架及緊固件 | 碳鋼鍍鋅、302不銹鋼 | 用于濕熱和腐蝕環境時，應選用不銹鋼。 | 壓力容室聯接螺栓 |
| | 電氣連接 | | | 電子殼體的兩側有兩個NPT1/2內螺紋孔，選擇一側作為電纜的引入口，另一側用螺塞密封，以防止塵埃和水氣的侵入。對于防爆型產品應嚴格按產品說明書的要求，處理電纜引入口。 | | 安裝形式 | | | 變送器的安裝方式有三類：一是借助于多種結構的安裝支架(圖A～C)，獨立安裝于測量對象之外，適用于DP、HP、DR、DP、GP和AP型；二是遠傳裝置固定在測量對象上，而變送器主體借助于安裝支架進行獨立安裝(圖D)，適用于DP型遠傳差壓變送器和GP型遠傳壓力變送器；三是無安裝支架，變送器與測量對象聯體安裝(圖E)，適用于LT和ST型液位變送器。 | | A.板裝彎支架.訂貨代號B2 | B.管裝彎支架.訂貨代號B1 | C.管裝平支架.訂貨代號B3 |
| | | D.管裝平支架(B3)，用于遠傳變送器安裝 | E.無安裝支架，用于液位變送器聯體安裝 |
| 安裝形式圖 | | 電路接線 | | |  3051系列智能變送器現場接線圖 | 變送器輸出為二線4～20mA.DC信號。
在輸出回路可接采樣電阻250Ω±0.1%，形成1～5V.DC電壓聯絡信號，在采樣電阻上可并接顯示，計算和調節等儀表（并聯儀表的輸入阻抗應大于1MΩ）；也可將電流直接送至DCS控制系統的I/O插卡。
在24V.DC供電時，回路的外接總電阻不得大于600Ω；如遠距離傳送信號，對非本安防爆場合，可以將供電電壓提升至45V.DC，此時的回路總電阻允許1650Ω。 | | 訂貨注意事項 | | ●訂貨時必須按各類產品的型號規格表**填寫，請勿缺項。
●選型時應注明具體的測量范圍，包括測量下限（可反映出遷移量大小）和測量上限。給出具體的測量范圍，一是便于制造廠按使用的范圍確保各項性能指標；二是減少投運前儀表重新調整的工作量，特別是采用模擬放大器的變送器，量程變更過大會使零點和輸出線性發生較大變化，需要經過多次反復調整，十分繁瑣。
如果用戶無法給出具體的測量范圍，那么制造廠將按所訂該規格*大量程供貨。
●當實際使用的測量范圍有兩種量程代號可選擇時（如0～32KPa可選用量程代號4或5），一般情況下選用測量上限小的量程代號（代號4），因為此時具有較大的量程系數A，各項附加誤差較小（A的定義參閱“主要技術性能一覽表”附注[3])；但對于遠傳變送器，當毛細管長度大于3米時，宜選用測量上限高的量程代號(代號5）以取得較小的響應時間。
●訂購液位或遠傳差壓、壓力變送器時，為了使制造廠能參照使用的工藝參數進行技術設計，以期獲得滿意的測量效果，煩請提供以下內容的信息。 表6.液位、遠傳變送器訂貨查詢表 
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