4.854伺服液位计结构原理

F = 15g
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854ATG伺服液位计工作原理
• 吊浮子的钢丝缠绕在磁鼓表 面的槽中 • 马达单元安装在磁鼓的轴上 • 马达单元将力距传递到力传 感器 • 力传感器将力距转变成频率 信号 • SPU（伺服处理单元）从力传 感器接收频率，通过马达控 制浮子的位置
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支持本地和远程调试
• 用户可以使用Honeywell Enraf公司的便携终端（PET），通过红外 线接口与液位计连接，或者利用Ensite组态调试软件，通过BPM通讯 总线很容易地对854系列伺服液位计进行远程调试和组态。 随着储罐测量技术的日趋成熟， Honeywell Enraf 854系列伺服液 位计在液化和轻质产品的测量方面，已经 成为全世界公认的行业标准。
接线室
电子室
F B
XPU SPU Option Power
W
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854ATG伺服液位计底板结构
红外通讯口
电源 变压器 110 V 130 V or 65 V 220 V 240 V 240 V
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液位计一般安装视图
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稳液管制作要求
1、稳液管必须竖直，偏心度不超过3mm。否则液位计可能无法正常工作。 2、稳液管必须笔直，如果是用多节钢管焊接构成，则不得存在变径和弯曲。 焊接必须使用套焊。整个导向管在罐底的投影必须是与管径一致且无变形的正圆! 3、稳液管内部必须光滑没有毛刺，焊缝必须清除干净；开孔后必须将毛刺清 除干净。
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854ATG伺服液位计安全结构
端子部分 防爆
A A
电子部分 防爆
A
磁鼓室
B
A
C
A 螺纹方式 B 平面方式 C 柱状方式
接地
罐
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854ATG伺服液位计内部结构
854ATG伺服液位计结构原理
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伺服液位计调试
• 854ATG 液位测量精度 ：≤ ± 0.4mm 灵敏度 ：± 0.1mm • 854XTG 液位测量精度 ：≤ ± 1mm • 灵敏度 ：± 0.1mm
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伺服液位计测量原理
伺服液位计的测量原理可以分为称重和测距二个部分： 通常浮子重量为265g，当液位静止时，测量浮子处于被测液体的表面，测 量浮子的底部通常浸入液面1 ~2mm，所排开液体质量为15g。此时浮子受到 液体的15g浮力，钢丝上受力表现为265g－15g＝250g。 当液位下降时，浮子所受浮力减小，钢丝上拉力增加，拉力的改变传达至 力传感器上，当SUP板检测到力传感器的称重变化，驱动伺服电机带动测量鼓 逆时针转动，伺服电机以0.05mm的步幅放下钢丝，计数器记录了伺服电机的 转动步数，并自动地计算出浮子的位移量，即液位的变化量。 当液位上升时，这个过程相反。 油水界面的测量，只要将平衡张力改为95g，测量浮子则会自动地穿过油 层到达油水界面，通过测量浮子的位移量，即可算出水位的高度。
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高精度、高可靠性、先进的储罐测量仪表
• 854系列伺服液位计遵从美国石油协会（API）和国际法制计量组织（ OIML）的标准进行设计和生产制造，取得了包括中国在内的世界主要国 家的贸易交接计量认证和安全防爆认证，已经成为世界范围内各类液体 石化产品的贸易计量交接和库存管理应用的最佳选择。 • 854 系列伺服液位计采用多功能模块化结构，可以接入多点平均温度计 、单点温度计和HART协议的压力信号，提供了完善的贸易交接计量或 者库存管理计量的测量方案。 • 用户还可以选择液位模拟信号输出、伺服密度测量、外接油水界面测量 设备的功能，可以实现各种不同的输入输出模式。
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854ATG液位计安装的电气要求
• 在 854 XTG 上方的接线端子室分为蓝色本安（Intrinsically safe part）和 非本安两部份（Non-intrinsically safe part），电缆入口为3/4” NPT。 • 注意：220～交流电源线只能由如图左侧的非本安电缆入口进入
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S
S N S N S N S
S N
N
N
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854ATG伺服液位计结构
接线室
磁鼓室
电气室
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854ATG伺服液位计工作原理
阿基米德原理
力传感器
伺服 机构
控制单元
当F> 250g
放下浮子
F
BW DW

当F< 250g 提起浮子
标准浮子重量：DW = 265g 控制浮子浸入1 mm， 浮力：
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854XTG液位计接线图：
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正确安装的效果图
磁鼓
力传感器 力传感器
伺服机构 浮子
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854ATG伺服液位计力传感器工作原理
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液位计安装的电气要求
• 要求将 854 XTG 接地，连接到参考地（通 常为罐体）。 • 接地时建议使用铜质跨接片跨接在法兰上或 使用接地线。 • 上一个方法中可以使用854XTG外壳上的接地 端子。 • 安全机构认可使用4 mm2 的铜质单芯和多芯 导线。 • 注意：接地必须按照当地的规定进行。
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854XTG的开箱
开箱和检查 在到货后开始检查包装，如果发现损坏应立即通知承运商和销售商 不要丢弃包装箱。当仪表需要返回工厂维修或保修时还需要用
装箱清单：
出厂设置表格 854 XTG 测量磁鼓（小心轻放！） 浮子（或单独包装） 安装指南
*仪表的型号代码必须和定单相一致。 *当型号代码与定单不一致时请与代表商或Honeywell Enraf联系。
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液位计安装的电气要求
• • • • • 检查电源选择器选择的电压与854XTG标签以及现场所提供的电压是否一致。 854 XTG的电源电压是220 Vac；电源功率 25 VA; 频率: 50 - 60 Hz. Imax = 2 A 电压变化范围允许 +10 % 到 -20 % 按照当地的要求使用防爆型 (Ex-d) 或增安型 (Ex-e) 电缆密封。
•
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安装前准备 854伺服液位计安装 854ATG伺服液位计的过程连 接为2”法兰连接，罐上过程连 接可以是6”或者8”法兰， 用 户可以通过标定接头 （ Calibration Chamber）实施转 接。 右图为854ATG安装图
• 在 854 XTG上最多可使用四个 ¾” NPT 电缆密封（或硬质导管） • 注意：使用 ¾” NPT 的堵头将未使用的 电缆入口堵上 （堵头需要由用户自己提 供 ）
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防雷保护
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854XTG的保存
基本注意事项 854伺服液位计的包装箱内包括了测量 磁鼓。这是一种精密的测量器件，必须由 受过培训的工程师来安装。磁鼓受到损坏 或者脏污将导致测量的误差。
1st slot
2nd slot
3rd slot
4th slot 现场总线 电源
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854ATG伺服液位计结构
• 底板-I 或 -II
–电源电压选择 – 1st 槽: XPU (通讯处理板) – 2nd 槽: SPU-I 或 -II (伺服处理板) – 3rd 槽: 功能板 – 4th 槽: GPS (电源板)
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854ATG液位计安装接线
• 通讯线必须使用1~2平方 毫米的双绞屏蔽电缆。 • 电源是220V交流电源，线 路建议选择1~1.5平方线 路。 • 通讯和电源线无正负之分 。 • 一根通讯总线上可以并接 多达15台仪表。 • 总线通讯距离10公里。
储藏和开箱 储藏时，854 ATG 应该被保存在其原 始包装箱中，保存在室内。 储藏的温度应该在-50 °C 和+85 °C之间 (-58 °F 和 +185 °F)。 当854 ATG 被安装调试后，不管罐是否开 始使用，建议使仪表处于通电状态。
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导向管制作要求
倾斜的稳液管将导致浮子在运行过程中和稳液管接触 ，影响液位和密度的测量精度，如下图中的情况，将导致液 位计不能使用。
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854系列伺服液位计
测量原理
磁鼓 力传感器
伺服机构
一般伺服液位计
（模拟方式、采 用霍尔元件）
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浮子
Enraf伺服液位计 （完全数字化）
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854ATG伺服液位计马达、基准编码系统工作原理
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854ATG伺服液位计磁鼓磁耦合
• 尺寸3 块磁铁构成 –磁耦合滑步重量 1 kg –磁耦合滑步检测 [WT] –磁耦合校正 [CC] & [RM] • 与罐内气相完全隔离 –安全 –压力罐 –危险的产品 • 保护测量重量的平衡系统 ..... –机械震动和超重 • 磁鼓上的磁环 –由永磁体做成 –由两个轴承来支撑磁鼓 –不要试图拆下磁环 –保证磁环外观清洁