EJA智能变送器在空分中的应用与调校

2014-05-15刘文艳

机械工程与自动化 2014年3期

刘文艳

（山东钢铁集团莱钢自动化部，山东莱芜 271104）

0 引言

EJA智能变送器用于压力、压差流量的测量，在工业自动化生产中得到了非常广泛的应用。特别是在制氧系统中，为了保证系统的安全稳定运行，在整个系统中有大量的压力、压差测点，一旦测量用变送器出现故障又不能及时解决，将会对生产造成重大影响甚至引起停车事故。所以要对变送器的应用与调校提出较高的要求，也对现场仪表维护人员的技术水平提出了较高要求。

1 智能变送器的基本原理

EJA系列智能变送器基于微电子加工技术，采用谐振梁的方式在自激振荡回路中作高频振荡，当单晶硅片的上、下表面受到的压力不等时，将产生形变，导致中心谐振梁因压缩力而频率减小，边缘谐振梁因受拉伸力而频率增加，两频率之差信号直接送到CPU进行数据处理，然后经D／A转换成4 mA～20 mA输出信号，通讯时叠加Brain或Hart数字信号，或者直接输出符合现场总线（Fieldbus Foundation T M）标准的数字信号。智能变送器可与ET200手操器和上位机软件进行通信。

变送器的主要部件——传感器的结构见图1。

从图1中可以直观地看出传感器是由两个H型单晶硅谐振梁组成，单晶硅具有较强的抗拉伸性能，从而提高了传感器的单向受压性能，EJA变送器可实现无三阀组的安装方式。

2 EJA智能变送器的应用特点

EJA智能变送器的应用特点如下：①采用单晶硅谐振式传感器，滞后小，对温度和静压影响小，具有差压、静压、温度等复合特性，可实现同时测量；②为全智能变送器，采用传感器与数字软件补偿，具有补偿更精确、长期稳定性更好等优点；③实现了在线通信，有BRAIN、HART在线通信协议及FF现场总线可供选择；④误差小，在±0.075%范围内；⑤具有长期稳定性，连续工作5年不用调校零点；⑥静压影响很小，可忽略；⑦过压影响很小，连续单向过压160 kg／11万次，零点不变；⑧无须三阀组直接引压；⑨高压侧H和低压侧L可互换，由程序组态即可实现；⑩不需加压即可通过手操器远程设定和校验零点及量程，且性能保持不变。

图1 变送器主要部件－传感器的结构

3 EJA智能变送器的调校

由于变送器的数据与工艺安全息息相关，首先要对现场和连锁条件进行反复确认，待确认核实完毕后，方可对仪表进行维护和校验。

3.1 变送器零点调校

在变送器调零前，应先关闭引压阀（主阀），松开排气塞，再进行调零；调零结束后再紧排气塞，然后慢慢打开引压阀（主阀），变送器开始投运。

EJA系列变送器零点调整可选用以下两种方法：

（1）利用变送器壳体上的调零螺钉进行调零。调节变送器外调零螺钉前，须确认参数项“J20：EXTZEROADJ”显示“ENABLE”。用一字螺丝刀调节调零螺钉，顺时针调节输出增大，逆时针调节输出减小。调零数值精度可达到量程的0.01%，调零点变化大小由调节速度决定，因此，精调时应慢，粗调可加快。

（2）用BT200手持终端进行输出信号的调校，通过BT200上的单键操作调零。首先将BT200与变送器连接，并串联一定阻值的电阻，才能进行通讯设置。进入BT200检索菜单（如图2所示），选择“J10：ZERO ADJ”参数项，按ENTER键两次，此时零点自动调至0%信号输出，确认所显示的参数值为“0.01%”，则按下ENTER键。当零点调校好，至少30 s后才能关掉变送器电源。

图2 BT200检索菜单

3.2 智能变送器量程范围的设置

现场压力进入变送器后，可选用内藏显示计面板上的测量范围设置钮和外调零螺钉改变测量范围的上、下限值（HRV和LRV）。如将测量范围改变成0 MPa～3 MPa，按下列步骤改变上、下限值设定：①先将变送器及测试仪表连接好，并至少预热5 min；②按动测量范围设置钮，内藏指示计显示“LEST”；③在高压端加0 MPa压力（大气压），旋转外部调零螺钉，如果所加的压力使输出值超过原上、下限值，变送器将会显示错误代码“ER.07”，此时输出信号百分数及“ER.07”字样每2 s闪烁1次，但出现该信息时仍可继续后面操作；④调节外部调零螺钉直至输出信号为0%（1 V DC），下限设置完毕；⑤按动测量范围设置钮，内藏指示计显示“HSET”；⑥等测压部的压力稳定后，在高压侧加3 MPa压力，调节外调零螺钉，直至输出信号为100%（5 V DC），这时上限值量程设置完毕；⑦按动测量范围设置钮，变送器回到正常状态，其测量范围为0 MPa～3 MPa。

完成上、下限设置后，不能立即断电，如设置完后30 s内断电，则设置会回到原设定值。