电动浮筒液位变送器

■ 概述

UHS-3010系列电动浮筒液位(界位)变送器系我公司引进美国费希尔(FISHER)原装智能型液位变送器生产的测量介质液位、界位的液位计。仪表以极高的精确度和稳定性保证可靠的液位(界位)测量，输出4～20mA标准直流信号，使用与3010系列智能液位控制器相兼容的HART通信器，你可查询、组态、标定或测试智能液位控制器，也可接受单个控制回路的信息，并能将来自现场的信息下载到控制系统中。

■ 工作原理

UHS-3010变送器由浮筒室、浮筒和扭管系统组成的传感及变送部分(FISHER)四部分组成。

当浮筒室内液位升降变化时，引起由扭管系统悬吊着沉浸在液体中的浮力变化(此力是浮筒自重减去浮筒感受液体浮力的值)。在此力的作用下，扭管扭转一定角度，因液位不同，此力也随之变化，扭管转角也随之不同，从而使液位与扭转角度成比例关系。UHS-3010变送器部分通过一波纹管与扭管刚性连接起来，当扭管发生一个转角，就引起波纹管转角一直传递到一个弹簧片支撑的杠杆组件，使固定在杠杆组件上的一对磁铁摆动。摆动信号被安装在一对磁铁中的霍尔元件感知。转变成霍尔电势信号(V=KBI)，经放大电路处理后，转换成4～20mADC输出。变送器外部设有调零、调量程装置，而且调零与调量程互不牵连。再加上干式调校装置，整机调校非常方便。

干式调校：在液体没有进入浮筒室时进行调零和调量程的调校变送器。

■ 仪表结构

UHS-3010系列产品由一台3010智能型液位变送器和一台00系列浮筒液位传感器组成。UHS-3010系列智能型液位变送器是24V直流供电的仪表，00系列浮筒液位传感器由浮筒组件和扭力管组件构成，悬挂在液体中的浮筒感受浮力的变化，改变了扭力管上扭矩，引起了扭力管角度的偏转。3010液位变送器接收扭力管角度偏转转换成带HART通讯功能的4～20mA电流输出。仪表的液晶显示器(LCD)可显示模拟量输出、过程度量(液位、界位高低或密度)、过程温度(若安装PTD)、扭力管旋转角度及百分数。

LCD液晶显示器

本仪表采用微控制器与相关的电子线路测量过程变量，提供电流输出，驱动LCD显示器及提供HART通信能力。(图 4)是仪表电子线路中主要部件的方块图。由四个主要部分组成，即LCD显示器、处理器模块、传感器线路板及端子板。处理器模块包含微处理器、模—数(A/D)转换器、回路接口、信号调整、数—模(D/A)输出、供电及其主线路板的接口。

传感器线路板包括霍尔传感器、监视霍尔传感器的温度敏感元件及储存与霍尔传感器相关系数的EPROM。端子板包含电磁干扰过滤器、回路接线端子及用于测量过程温度的可选项RTD的接线。

被测液体的液位、密度或界面高低的变化引起浮筒感受浮力的变化，这变化被传递到扭力管组件。当被测液位变化时，对传感器来说，其扭力管旋转4.4度，这就使数字式液位控制器的输出在4～20mA之间变化。

扭力管的旋转运动传递到数字式液位控制器摆动组件上，摆动组件上的磁钢随之摆动，改变了霍尔效应传感器检测的磁场。变送器将磁场信号转换成一个电子信号。

控制器接受经环境温度补偿与线形化了的电子信号。微控制器也积极地补偿由于过程温度变化而引起的液体比重的变化。这种补偿是根据经由HART协议的一个输入量或者若RTD连上，则是根据这可选的RTD的输入量。数—模(D/A)输出线路接受微控制器的输出并提供4～20mA电流输出信号。

在正常操作期间，当输入是在上、下范围值之间，数字式液位控制器输出信号范围是在4～20mA之间，且正比例于输入。若输入一旦超过低范围与上范围值，其输出将继续正比于输入直到3.8或20.5mA。此时该输出被认为是饱和的，并将仍然停留于此值，直到输入回到正常的操作范围。然而一旦发生一个报警，该输出就被改变到3.7或22.5mA，这取决于报警跳线的位置。

数字式液位控制器还提供反极性保护、瞬间浪涌电压保护及电磁干扰(EMI)保护。

■ 特点

智能化——利用HART通信协议的该仪表使用容易存取过程操作至关重要的信息。使用275型HART通讯器，您可查询、组态、标定或测试该仪表。利用HART协议，来自现场的信息可下载到控制系统中或按单个回路的信息接受，该协议还允许存取数字化的诊断、维修和其他过程数据。

该仪表数字通信叠加在4～20mA过程控制信号的同一个二线制回路上，而不破坏过程信号，因此在不中断信号的情况下，实现了真正的同时通讯。

坚固、耐腐蚀的结构——坚固的外壳、电路板防腐涂层、耐腐蚀浮筒材质，使仪表能承受严酷的环境和过程工艺。

灵敏度高——UHS-3010系列变送器采用霍尔元件作为传感器，可以检测出微小的转角信号，从而使仪表能够用于小比重、界面和其它一些输入变化量小的应用场合。

精密、重复性好——密封的霍尔元件提供无干扰的信号，变送器内置滤波器可以减低输出信号因液位波动引起的波动。

适用性强——可适用于不同的液体、宽的温度范围及各种严酷的环境。

防潮设计——单独的接线盒，避免潮气从接线部位进入电子部件。

液晶显示器的显示——液晶显示器在百分数刻度的棒图上显示模拟量输出信号。该显示器也可组态成显示过程变量、过程温度、百分数范围及扭力管旋转角度。

电磁干扰滤波器——电子部件盒和接线盒之间采用了滤波器，提高了变送器的抗电磁干扰。

■ 主要技术参数

测量范围：350～4000mm(按用户所需)
精       度：±1.0 %F.S(模拟输出)
线  形  度：±0.75%F.S
输出信号：4～20mA(正、反作用)兼HART通讯
供电电压：24V DC
负载电阻：700Ω
现场指示：0～100%(动圈式)±2.5 %F.S
环境温度：-40～+85℃
调节范围：量程  10～100% 浮筒长度; 零点  100% 浮筒长度;
工作压力：PN4.0～16.0Mpa
介质比重：0.4～1.0g/cm3(此范围外可作特殊订货处理)
界面测量最小比重差：0.1(标准浮筒);
介质温度：-40～+150℃ 常温型    150～+400℃ 常温型    -196～+40℃ 低温型
连接法兰：外浮筒 标准型 DN40 PN4.0JB/T82.2-94标准；特殊型 DN40 PN按所选等级，其它连接根据用户要求定制；
               内浮筒  DN50 PN4.0Mpa，JB/T82.2-94标准；其它压力按所选等级
结构材料：3010变送器 壳和盖：铝  内部：钢板、铝、不锈钢、电路板
               00液位传感器 扭管：3J53：高温扭管：高温耐蚀合金， 浮筒、杠杆：不锈钢结构1Cr18Ni9Ti，浮筒室：碳钢、不锈钢  高温浮筒室：不锈钢;

■ 外形尺寸

■ 订货须知

1.型号、名称
2.测量范围H(mm)
3.被测介质工作压力
4.被测介质比重
5.被测介质温度