電容式壓力變送器（3051壓力變送器）

一、產品簡介

WS3051-GP電容式壓力變送器（以下簡稱智能變送器）采用的集成電路和表面安裝工藝，在模擬式變送器的基礎上增加了通信、查詢、測試、組態等功能，它可提高標定精度，改善環境溫度補償效果，大大提高變送器的質量。

1.智能變送器應用了的數字技術及頻率相移鍵控（FSK）技術，提高了整機性能及可靠性，方便了現場和控制室之間的連接。

2.智能變送器除具有遠程通訊能力外，它還具有本機調量程，調零點按鈕，便于現場安裝后的就地調整。

3.智能變送器電子部件采用的集成電路和表面安裝工藝，具有通信、查詢、測試、組態等功能。   

二、工作原理

WS3051-GP電容式壓力變送器圖1-1是智能變送器的基本工作原理。下面將敘述其工作原理和各部件的功能。

圖 1-1  智能變送器工作原理方塊圖

1.1 “δ”室傳感器（敏感元件）

圖1-2  “δ”室

智能變送器的核心是一個電容式壓力傳感器，稱為“δ”室（見圖1-2）。

傳感器是一個密封的組件，過程壓力通過隔離膜片和灌充液硅油傳到感膜片引起位移。

傳感膜片和兩電容極板之間的電容差由電子部件轉換成4～20mA DC的二線制輸出的電信號。

1.2.0  線路板模塊

智能變送器的線路板模塊是一塊采用專用集成電路（ASICS）和表面封裝技術的線路板。線路板接收來自傳感器的信號并進行修正和線性化。線路板模塊的輸出部分將數字信號轉換成一個模擬輸出信號，并可與HART手操器和上位機軟件進行通信。

1.2.1  A/D轉換

A/D轉換電路采用16位低功耗集成電路，將解調器輸出的模擬量電流轉換成數字量，提供給微處理器作為輸入信號。

1.2.2  微處理器

智能變送器的微處理器控制A/D和D/A轉換工作，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所處理，并作為數字存儲，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設定。

1.2.3  EEPROM存儲器

EEPROM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，所存儲的數據仍能完好保持，以隨時實現智能通訊。

1.2.4  D/A轉換

D/A轉換將微處理器送來的經過校正的數字信號轉換為4～20mA模擬信號并輸出給回路。

1.2.5  數字通訊

通過一臺通訊器，對智能變送器進行測試和組態。或者通過任意支持HART通訊協議的上位系統主02200Hz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的過程不產生任何干擾。

三、技術特點 

1. 精度高

2. 穩定性

3.小型，重量輕，堅固抗振

4. 兼容性好，與其它公司符合HART協議的產品相兼容

5.支持用戶利用手持器272/275或PC機調試軟件

6.在儀表運行過程中實時對儀表組態或進行遠程查詢

7．可對壓力信號進行智能線性化處理，保證了更高的測量精度

四、產品特點

1. 測量范圍廣:-0.1MPa-0, 0-(10KPa-60MPa)

2. 零點、量程連續可調

3. 具有反向極性保護及限流保護

4. 耐沖擊性能突出

5. 高精度、高穩定性、高可靠性

6. 特殊的接線結構，維護、檢修特別方便

7. 適用于要求高的場合，符合計量標準要求

8. 獨特的設計使防水錘沖擊性能好，使用壽命長

9. 結構精巧，直分適用于機械設備上。

10. 根據特殊要求，可使之具有良好的抗結冰性能

11．采用一體化結構的二線制變送器，無活動部件，維護簡易。  

12． 四位半數字顯示，高清背光，便于現場查看。 

13． 本質安全型和隔爆型可用于危險現場。

五、技術參數

負載特性圖

基本誤差：0.2%F•S. 0.5%F.S
測量范圍：-0 1MPa～0; 0～(10KPa～60MPa) 根據用戶量程來適選
線性度：優于0.2%F•S
溫度漂移 ＜±0.025%F•S/℃(0-50℃)
長期穩定性：≤0.02%F•S/年
響應時間： ≤10mS
供電電源：24VDC(或12VDC-45VDC任意恒壓電源)

輸出：4～20mA(或O～10mA 1～5V O～5V 0～1OV)

負載電阻：電路板的負載電阻RL為：RL=Vs-12V/0.023A,式中RL—負載電阻（單位Ω），通訊時RL為600Ω；Vs——供電電源電壓（單位V）。

溫度范圍：電子線路：-40～+85℃   、敏感元件（充硅油）：-40～+104℃  、（充惰性油）：-18～+71℃

儲藏溫度：-40～+55℃；

啟動時間：阻尼時＜2s

容積吸取量：＜0.16cm3

阻   尼：電氣阻尼為0～16s，可按0.1s間隔調整，敏感元件（充硅油）固有時間0.2s。

環境溫度：-20～ +85℃

傳感器接口(導壓連接)：在壓力容室上連接螺孔為1/4-18NPT，引壓接頭上的連接螺孔為1/2-14NPT，其中心距可通過改變連接塊予以改變（51、54、57mm）。

電氣接口：M20×1.5、1/2NPT

安裝位置：無限制

外殼防護等級：IP67

過程連接材料： 316L、哈氏合金C-276、鉭

傳惑器隔離膜片材質：316L 、哈氏合金、鉭

變送器材料：

螺栓為碳鋼鍍鋅；

電氣外殼為低銅鋁合金；

電氣外殼表面涂層為環氧噴塑。

重量：約3.5kg（不包括附件，帶法蘭變送器除外）

防爆等級： EXdⅡCT6

六、應用行業

1、制糖業與釀酒業：榨取果汁、糖漿、葡萄汁、酸橙汁密度、酒精GL度、糖蜜、己烷/乙醇等；

2、奶制品業：煉乳、乳糖、乳酪、干乳酪、乳酸等；

3、采礦：煤、鉀堿、鹽水、磷酸鹽、鈣化合物、石灰石、銅、金等；

4、煉油：潤滑油、芳香劑、燃油、植物油等；

5、食品加工：番茄汁、葡萄汁、檸檬汁、番茄醬、糖蜜、植物油、果糖漿、果凍、果醬等；

6、紙漿與造紙業：黑漿、綠漿、紙漿清洗、蒸發器、苛性堿等；

7、飲料加工：啤酒、軟飲料、果酒、速溶咖啡、麥芽等；

7、化工：燒堿、酸、尿素、清潔劑、聚合物密度、乙二醇、氯化鈉、*等；

8、石化：天然氣、油氣水洗、煤油、潤滑油、油/水等。

WS3051-GP電容式壓力變送器附錄：

☆  耐腐蝕性好的材料         ○  尚耐腐蝕的材料           ×  不耐腐蝕的材料

變送器膜片耐腐蝕參考表