TPF-100温压流一体化变送器用户手册.doc

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1、TPF-100温压流一体化变送器 用户手册TPF-100温压流一体化变送器用户手册 Focused Photonics Inc.聚 光 科 技 （杭州） 有 限 公 司 UMTPF1000707100 目 录1阅读说明11.1用户须知11.2安全与警告11.3供货和运输11.4质保和维修11.5技术支持22仪器介绍22.1仪器概述22.2测量原理22.3仪器内部结构42.3.1取压取温单元42.3.2机箱单元42.4仪器工作流程52.5适用范围62.6性能参数63现场安装73.1安装位置73.2输出方式及阻抗匹配73.3仪器接线83.3.1差压变送器接线83.3.2压力变送器接线83.3.3温

2、度变送器接线84仪器调试95故障处理106注意事项116.1 暂存保管116.2 开箱验货116.3售后服务1212持支提准们以述现期购表仪请障现是，咨时题中用试服售件机是存妥完。此据统仪认书计节中件根公通请坏现，查，货的比箱的文到请开部他表不小箱！及司知坏物成且有痕摔无物看请货箱购收当验开 除套探再；表以装头，用时在但已仪您错错丢，放一仪可请装淋雨或境尘且动边边射直高度00(温所下以要为请时置搁安急仪保存 事送变损器零送正正器一程统系送一不设与量露除泄通要形量垫密送一温 安要合器变一0- 正量隔扰将的干装表干电接线虚动接器送换损损干排集集管送化一00 态确正态安变一流 节调送化流0- 管新太

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4、整整钮机送压用， 有果可操相） 见单要， 有 ：法整点做以时无质或自确，停路工果好装体流0-将重保下器化流00 完整调做就安正体流0 个后。产压证，检于护需态运路工如请调点进送差要此除误即生时在变压可这水于点中取器变保后送体压0 ，等装及由，一常才调当进，线安送一流 成调线线图送 坏序失数烧成能均何地线和源说请.如图图器接送温线和图送 接勿端输相电明请.图，图造接送变.源电 样户 （试 端信 器送 线器变 . 0 电压 0（ 用使接可无线确序失据烧仪能短何路使端的 ：入勿上输的相接源明说请所 见接接送变接器。坏仪造，得一口及求要，核仔请点电源-；阻路最- ：计下载源其计阻栅栅质使，。总负制相路

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11、请，错已时，以再 当箱看物摔物司箱表开文比的现请根节书统完机售用中咨障以提 手用器化一012TPF-100温压流一体化变送器 用户手册1阅读说明欢迎选用聚光科技（杭州）有限公司TPF-100温压流一体化变送器（以下简称：TPF-100），TPF-100的主要功能是监测烟气中的温度、压力、流速并将其转换成相应的比例电流（4-20）mA传送给工控机进行数据处理。1.1用户须知l 在TPF-100安装和维护之前请务必仔细阅读本手册，本手册涵盖仪器使用的各项重要信息及数据，用户必须严格遵守其规定，方可保证TPF-100的正常运行。l 针对任何不按照手册要求安装和操作仪器的行为后果，聚光科技（杭州）有限

12、公司不负任何责任。l 如果TPF-100温压流一体化变送器有更改恕不另行通知。l 版权归聚光科技（杭州）有限公司所有，未经允许，不得翻印。1.2安全与警告 l 任何情况下不规范的操作都可能引起人员及仪器的伤害，请遵守所有电器及设备 的安全规范 。l 在维修拆卸电器元件前请确认电源已经断开。l 仪表接通电源之前，请确认所有外接线正确，任何短路的情况均可能造成仪表数据丢失或程序破坏.l 在清除或修改仪表原有数据前，请确认该操作的合法性，一旦实施操作，原有数据可能无法恢复，建议操作前将原有数据记录以备查取.1.3供货和运输 具体装运要求依照订购合同上相应条款。开箱时请认真阅读包装材料上的相应信息，确

13、保开箱货物的完整与无损。请保留产品外包装，以便在需要返修仪表时使用。1.4质保和维修具体的质保要求依照订购合同上相应条款。超出质保期的分析仪由本公司提供维修，只收取相应的材料成本费。1.5技术支持请联系本公司的客户服务部：客服热线：4007 007 555 传真：0571-86791505E-MAIL：tech_supportfpi-网址：www.fpi-2仪器介绍2.1仪器概述TPF-100温压流一体化变送器能够实时监测烟气中温度、压力、流速三个参数， TPF-100包括取压取温单元和机箱单元组成，其外观如图2.1所示。图2.1 TPF-100外观图2.2测量原理 本公司的TPF-100温压

14、流一体化变送器为用户提供标准（4-20）mA温度、压力、流速比例电流输出，需要特别说明的是由此电流计算得出的流速（见公式2-2）是假定测量介质为空气且空气状态为标准状态（20，760mmHg）时的计算值，用户欲获得实际介质在实测工况下的流速V值需首先按公式2-3及公式2-4计算实际介质相对空气的密度补偿系数K1和温压补偿系数K2，然后按公式2-1计算得到最终结果。若用户还需计算流量值，则按公式2-5计算即可。其中密度补偿系数K1可以是实时测算值，也可以是一次性设定值；过流断面速度分布系数与过流断面几何形状及雷诺数（或流速）相关，表2-1给出了部分数值，仅供参考。本公司供货时会在随机文件中给出针

15、对本机使用环境的具体数值，希望用户注意查询。 以下相关公式： （公式2-1） （公式2-2） （公式2-3） （公式2-4） （公式2-5）式中：- 工况下烟气计算流速 m/ s -空气标准状态（20，760mmHg）实测流速 m/ s - TPF-100温压流一体化变送器流速测量上限值 m/ s - TPF-100温压流一体化变送器仪表系数- 压差 Pa -TPF-100温压流一体化变送器流速比例电流输出值 mA - 工作状态烟气密度 kg/ m3 - 标准状态（20，760mmHg）烟气密度 kg/ Nm3 - 标准状态（20，760mmHg）空气密度 kg/ Nm3 ； = 1.205

16、kg/ Nm3 - 烟气相对空气密度修正系数 - 温压补偿系数 -安装地大气压 kPa-实测管静压kPa -工况瞬时流量 m3/ h - 过流断面面积 m2 - 过流断面速度分布系数 表2.1圆形管道过流断面速度分布系数雷诺数范围ReD速度分布系数不同TPF-100温压流一体化变送器插入长度对应流速V0范围（m/s）2004006001000150020003.2x1060.866119.559.839.823.915.912.01.1x 1060.85041.120.513.78.35.54.111.1x 1050.8204.12.11.40.80.550.412.3x1040.8100.9

17、0.430.30.20.120.092.3x1030.5000.10.050.030.020.010.012.3仪器内部结构 2.3.1取压取温单元取压取温单元由“X”型温压流一体化变送器检测头温度传感器、静压管及取温取压管保护套管组成，如图2.2所示。图2.2取压取温单元2.3.2机箱单元机箱单元由温度变送器、压力变送器、差压变送器和反吹控制电磁阀组成。如图2.3所示。图2.3 TPF-100内部结构图2.4仪器工作流程本仪器气路如图2.4所示，仪器工作流程如下：图2.4 TPF-100气路原理图1、测量（1） 温度测量：温度传感器检测到高温烟气温度后经温度变送器转换成比例电流（4-20mA

18、）传给工控机进行数据显示和处理。（2） 静压测量：压力传感器检测到烟气压力后经压力变送器转换成比例电流（4-20mA）传给工控机进行数据显示和处理。（3） 流速测量：流速测量采用TPF-100温压流一体化变送器原理测量，测量时将TPF-100温压流一体化变送器流速计探头插入管路中,并使全压和背压探头中心轴线处于过流断面中心且与流线方向一致,全压探头测孔正面应对来流,检测流体总压,并将其传递给差压变送器;同时背压探头测孔拾取节流静压也将其传递给变送器,变送器读取动、静压差值和烟气压力并将其转换成相应的流速比例电流（4-20mA）传送给显示仪表或计算机进行数据处理。2、调零在长期的在线测量过程中，

19、不定期的进行零点标定是防止零点漂移、确保测量数据精确的有效手段，因此系统也提供了对零点标定功能，调零时使用两个电磁阀（常开型）截断全压和静压进气气路，接着打开反吹的两路电磁阀，通过监控程序可以对其进行零点校准。3、反吹TPF-100温压流一体化变送器取压口暴露在高粉尘的烟道气中，需要定期用仪表风对取压管进行反吹，清除积累的烟尘。工作状态下，两个电磁阀关闭，差压变送器感受烟道压力。反吹状态下，两个电磁依次打开，进行反吹。2.5适用范围适用于测量蒸汽液体空气煤气等介质管速。被测流体必须充满整个管道并单相连续流动。 2.6性能参数插入长度：200；400；600；1000；1500；2000可选，或

20、定制长度 可测风速范围：（010）m/s到（080）m/s可选；范围度1：10 校验频率；12个月电源：变送器 24V DC ；电磁阀 220V AC量程：量程可以根据工况选择，典型量程如下：温度：（0500） ；压力：（1010）Kp；差压：（1010）Kpa。精确度：1%重复性：0.4%零点漂移：0.1%/24H响应时间：T9010s工作环境温度：-1050温度漂移：2%FS3现场安装3.1安装位置TPF-100温压流一体化变送器安装质量对其测量有较大影响，由于TPF-100是依据充满圆管的稳定流动流体理论进行工作的，因此选择测量点时应远离风机阀门弯头等易造成流态波动的元件，且测量点上游应

21、有3D5D的直管段，以保证测量点处过流断面速度分布规律符合要求。TPF-100温压流一体化变送器采用插入式安装，因此全压及背压取压管轴线必须和管道几何对称中心轴线共面，使得全压测孔正面应对来流。TPF-100在管线上的安装姿态为：插入保护管轴线垂直相交管道几何对称中心轴线，安装姿态不正确将引起TPF-100温压流一体化变送器仪表系数C不确定度大大增加，望用户安装前测量好安装点的相关尺寸以便调整，使得TPF-100安装符合要求。 3.2输出方式及阻抗匹配 a差压变送器输出（420）mA差压比例电流信号 ；输出方式：两线制。.b供电直流电源纹波应小于2% ，总的电源负载等于采样电阻，信号线电阻及回

22、路上相关控制仪负载阻的总和。应注意，若使用本质安全栅，则安全栅电阻必须计入其中。电源负载极限按下式计算： 式中： - 最大回路电阻 ； -电源电压以上各点请在接线前仔细核查，凡不符合要求的配件及接口设备一律不得接入仪表，以免造成仪器损坏。 3.3仪器接线3.3.1差压变送器接线差压变送器接线，见图3.1所示，请对照使用说明书将电源负载接入相应的信号输出端子上，请勿接入标有：“test”的两个端子或使接线短路，任何短路均可能造成仪表烧毁数据丢失或程序破坏确认接线正确无误后即可接通电源使用。 + （420）mA差压比例电流 + - + - + 24V DC - RL=250 1 2 3 4 5 图

23、 5.1. 差压变送器接线图1、3051差压变送器 2、 信号输出端子 3、 测试端子（test） 4、用户采样电阻 5、电源 3.3.2压力变送器接线压力变送器造型图和接线图，见图5.2，请按照说明将电源接入相应的输出端。请勿短接。图5.2压力变送器造型图和接线图3.3.3温度变送器接线温度变送器造型图和接线图，如图5.3。请按照说明将电源线和输出线准确地连接。任何短路均可能造成仪表烧毁数据丢失或程序破坏图 5.3温度变送器造型图和接线图4仪器调试 完成TPF-100温压流一体化变送器安装及接线工作后，尚需进行适当的调整才能正常使用。一般而言，由于制造及安装焊接等原因，TPF-100温压流一

24、体化变送器安装后难以保证差压变送器两个取压口的中心点处于同一水平面，这样可能使得差压变送器在无流量时产生输出即零点错误，为消除此影响，需要对差压变送器进行零点微调。调整时请注意：如果工艺管路处于运行状态，则需首先将保护套装于检测头部，保证高低压侧无差压产生。然后将整个TPF-100温压流一体化变送器正确安装就位，再做零点微调，调整完了将TPF-100温压流一体化变送器抽出，拆下保护套，重新将TPF-100温压流一体化变送器装好即可。如果工艺管路处于停运状态，在确认无自然风或管路中介质无流动时，则可以直接做零点调整。调整方法有两种：1. 如果您有275HART手操器，只要按菜单程序（见表5.1）

25、进行相应的操作即可；如果您没有275HART手操器，需使用差压变送器本机零点按钮进行调整。步骤如下： a 拧松变送器表盖上固定认证标牌的螺钉，旋开标牌，露出零点和量程按钮 （标有“Z”者为零点）；b 将TPF-100温压流一体化变送器流速计整体从被测管路中抽出，在反吹时确认无堵塞，在反吹区间，将高低感压孔用胶带缠绕密封，重新按原位置安装TPF-100温压流一体化变送器流速计；c 按住零点按钮至少5秒钟，同时核查两个“test”端子间电流值是否为4mA ，确认后将TPF-100温压流一体化变送器流速计抽出，拆除密封胶带，重新按原位置安装，调试结束。表4.1 利用275 HART通信器微调差压变送

26、器零点说明序号屏幕显示显示说明随后操作13051： 0007OnLine 1 Device setup 2 PV 0.89 KPa 3 AO 4.370 mA 4 LRV 0.00 KPa 5 URV 50.00 KPaOnLine菜单1，2，3，3，123051： 0007WARN-Loop should be removedFrom automatic control. ABORT OK提醒:将回路脱离自控状态？OK33051： 0007WARN-This will affect sensorCalibration. ABORT OK提醒:允许对变送器进行校验？OK43051： 0007W

27、ARN-Apply 0 input to sensor ABORT OK提醒:将变送器清零？OK53051： 0007NOTE-Loop may be retured to automatic control. ABORT OK提醒:回路可以回复自控状态？OK63051： 0007 1Zero trim 2 Lower sensor trim 3 Upper sensor trim 4 sensor trim cal. typ 5 sensor trim pointHELP SAVE HOME返回变送器微调菜单HOME73051： 0007OnLine 1.Device setup 2.PV

28、0.89 KPa 3.AO 4.370 mA 4.LRV 0.00 KPa 5.URV 50.00 KPa返回OnLine菜单关机5故障处理如果不按说明书正确安装接线，使用不当或元器件损坏均可能造成仪表故障，表5.1给出了仪表几种典型的故障及排查处理方法。当您的仪表出现问题时，请首先对照表5.1看一看属于哪一类故障，然后依提示逐一化解；如遇到的问题比较复杂，请及时与本公司联系以获得支持，不要试图自行解决表5.1典型故障及处理序号故障现象可能原因排除方法1风速测量指示为零；或变送器无输出 1.TPF-100温压流一体化变送器安装方向与介质流向不符 1.使TPF-100温压流一体化变送器铭牌指向与

29、介质流向一致2.电磁阀开启2.将各电磁阀置于正确状态（常闭）3.变送器端子接线不正确3.按说明书正确接线4.压力及风速测量回路断路4.将温度压力及流量测量回路接好5. 24VDC电源损坏5.更换24VDC电源6.过程变量超过变送器量程输出饱和6.先将超量程变送器拆除然后更换大量程变送器7.测量回路短路7.清除短路点8. 变送器元件损坏8.与本公司联系更换变送器3 风速剧烈波动1.测量介质没有充满圆管1.重新安装管路保证测量介质充满圆管2.上下游直管段长度不够2.重新安装管路保证上下游直管段长度3.安装点离调节阀太近3.重新安装管路使TPF-100温压流一体化变送器远离调节阀4. TPF-100

30、温压流一体化变送器安装姿态不正确4.以正确姿态安装TPF-100温压流一体化变送器5.取压管集气5.将取压管集气排除干净6.变送器损坏6.更换变送器7.变送器回路接线松动或虚接7.将线接牢8.强电磁干扰8.将仪表装于远离干扰源的地方或将干扰隔离4风速测量不正确1.安装TPF-100温压流一体化变送器管路不合要求1.重新安装TPF-100温压流一体化变送器及密封垫保证测量管形位要求2.取压通道泄露2.清除泄露点3.变送器量程与系统设定量程不一致3.使变送器量程与系统设定量程一致4.变送器零点不正确4.调整变送器零点5.变送器损坏5.更换变送器6注意事项6.1 暂存保管当您所购仪表不急于安装或需要

31、搁置较长时间时，请妥为保存，不要放于以下场所： 环境温度超过(050)； 环境湿度很高； 阳光直射； 暖气旁边； 环境振动且多尘； 环境有水或可能被雨淋。！在安装之前请尽可能将成套仪表一起存放保管，以免丢失或拿错。！当您所购仪表已经安装，但在较长时间不使用时，请将探头护套装好以防堵塞仪表；启用时再将探头护套拆除。6.2 开箱验货 当您收到所购仪表开箱验货前，请仔细查看包装物有无破损撬拆摔跌痕迹，如有可疑且造成内装物品损坏者，速通知本公司及承运人！开箱时请小心，不要划伤仪表或其他部件。开箱后请先找到随机文件中的装箱清单并比对您的定货合同，逐件清查，如发现错发缺失或损坏请尽快通知本公司。根据随机文件中的节流装置计算书确认您的仪表系统配置，并据此安装接线使用。验货完毕请妥为保存，尤其是随机文件！6.3售后服务当您在安装调试及使用过程中遇到问题时请及时咨询本公司，特别是发现故障时，请尽可能将仪表的编号型号购入日期故障现象描述清楚以便我们快速准确地为您提供支持。