H&B2000 吹气液位计使用与维护手册2011

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目
录
一. 概述… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 5 二. 工作原理与结构用途和主要特点… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 6 三. 基本性能指标… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..… ..8 四. 外形尺寸与电气连接… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ....9 五. 安装… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..… 11 六. 使用维护… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..… 15 七. 运输和贮存… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..18 八. 选型编码… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..19 九. 订货须知… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..21 十. H&B2000 产品图片及业绩… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..22
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四.3 电气过程连接 如图 4-3 所示
HART SERIES 电气连接
总线型（FF、Profibus-PA）电气连接
图 4-3 气体介入式变送器接线图
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五. 安装
P g
其中 为液体密度，g 为当地重力加速度
对于如图 2-2 所示容器，用吹气法测量其液体和密度，原理如下： 对于Ⅰ、Ⅱ吹气管，有：△P12=γ ×g×h 对于Ⅱ、Ⅲ吹气管，有：△P23=γ ×g×H 其中：γ ----被测液体密度，g----重力加速度，h----被测液位， △P12----Ⅰ、Ⅱ两吹气管内压力差，△P23----Ⅱ、Ⅲ两吹气管内压力差，H----Ⅱ、Ⅲ两吹气 管插入深度相差距离， （1 ） （2 ）
图 5-1 气源接口安装示意图 1-气体介入式变送器气源接口 2-螺母 3-气源接头 4-气源引压管
吹气管接口用于连接吹气管（不锈钢 1Cr18Ni9Ti） 。其连接方式与气源接口连接方式相 同，参见图 5-2。
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图 5-2 吹气管接口安装示意图 1-气体介入式变送器气管接头 2-螺母 3-吹气管接头 4-吹气管 变送器导压接口与气体介入式变送器出气口的连接采用“ O” 形橡胶圈密封， 真空接口密封 形式，采用四个螺栓固定。
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图 5-4.a 捅针
图 5-4.b 防堵探头
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五．4 安装注意事项
（1） 气体介入式变送器必须保持与水平面垂直，以保证浮子流量计与水平面垂直，即浮 子流量计的玻璃管不允许有明显的倾斜。 （2） 焊接吹气管或气源管和导压管时，保证无泄漏；伴热系统上下法兰（常规为 DN15PN16）遵循下进上出。 （3） 吹气管长度不超过 50 米。 （4） 气体介入式变送器安装完毕后，应进行整套系统现场检漏，以确保各接口的密封性。 （5） 装置运行前，必须进行吹气流量调整，零点标定，保证测量准确性。常压和正压测 量系统装置，必须保证氮气现行提供，调压其设置成 3.5～4Bar。 （6） 带伴热系统吹气液位计安装完毕后，需用 0.8～1.0MPa 热媒（280℃左右）或蒸汽 保压运行 24 小时，以确保整套伴热系统在高温状态下不存在泄漏状态。
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一. 概述
一．1 用途
H&B2000气体介入式液位测量系统装置是非直接接触式液位仪表，其输出压力能够 自动跟随吹气管出口压力的变化而变化， 并保持输出气体流量稳定。 气体介入式探头与气源、 差压变送器、气体稳流控制单元等组成吹气测量系统，可对开口或闭口容器内液体液位、密 度、分界面等变量进行测量，并可与其他单元组合仪表或工业控制计算机组成检测、记录、 控制等工业自动化系统，对于高温(800℃)、高真空（绝压67Pa） 、高粘度、强腐蚀性、易 凝固、 易结晶或含有悬浮颗粒聚合物高温熔体及核工业各类放射性料液等各种恶劣的测量条 件下尤为适用，可测介质液位、密度、界面等多种变量。
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Mix thermal System
Mounting flange
LOW LEVEL SIDE
HIGH LEVEL SIDE
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简 介
H&B2000 全焊接气体介入式液位测量系统装置是德国 H&B 公司近百年来在压力液位等其它 仪表方面经验和技术的积累，在测量特殊工况条件（高温、高真空、放射性）或特殊介质（高粘 度、腐蚀性强）测量液位等其他参数优势尤为明显。 上海孚菱自动化控制仪器有限公司（Shanghai FL-AUTOMATION）成立于 2001 年，现 注册资本近千万，年销售额近亿元，是集生产、工程、服务和培训为一体的全面及高质量的自动 化系统工程解决公司，是 H&B2000 气体介入式液位测量系统装置在中国大陆区域唯一的销售和 工程服务公司。 上海孚菱自动化通过与 ABB 和 H&B 公司深入合作，引进德国先进设备和技术、采用核心部 件组装生产，具有测量精确、质量稳定、维护方便、服务快捷等优点，业绩广泛，应用于各种恶 劣、其他液位计难以测量的工业环境。 上海孚菱自动化自 2001 年成立以来，一直恪守诚信敬业，务实创新的企业精神，使企业的 管理不断创新和完善，与国外先进企业的合作中，引进吸收，创新提高，使企业始终保持着与世 界先进技术同步，同时与国内知名高校、研究院所的紧密合作，吸收现场一线技术人员，致力产 品、技术和市场保持高度的一致性，使孚菱自动化拥有了多项专利技术和自主知识产权，企业也 处于持续高速的发展中。H&B2000 自 2003 年推向市场后，在化工石化，纺织化纤 PTA、聚酯、 氨纶、工程塑料、树脂（PET、PBT、PTT） 、橡胶工业、苯酐，核工业后处理等特殊领域得到广 泛运用和认可。
图 2-1 气体介入式变送器的工作原理图 1-吹气管 2-稳压阀 3-恒流装置 4-差压/压力变送器
图 2-2 测量密闭容器内液位等参数
吹气法测量基本工作原理如图 2-1 所示，洁净的压缩空气经过限流装置（如稳压阀 2、 恒流装置 3）后，微量均匀地送入吹气管 1。当吹气管内空气压力高于吹气管下端到液面的 液柱静压时，便由吹气管下端鼓泡而出。管内经限流装置补充的气量很小。这样在变送器 4 上指示出来的吹气管内的压力基本等于液柱的静压力，该静压力 P 和液位 h 有如下关系： h=
二．3 气体介入式测量装置的结构形式
a.构成： 气体介入式变送器主要由气源接口、变送器、吹气管、减压阀、小流量控制器、防反 灌止逆阀、浮子流量计以及内藏孔板稳流基座系统、伴热夹套系统组成。 b. 形式： 气体介入式变送器按其吹气管的数目可分为单管、二管、三管和四管式。
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三. 基本性能指标
主要技术参数：
精确度：± 0.1% 测量范围：0~4kPa、0~16kPa、0~40kPa、0~65kPa、0~160kPa、0~600kPa（可任 意设定） 响应时间：0.4 秒 吹气管长：0~50m 抗地震性能：气体介入式变送器经 3 轴向振动频率 0~90Hz，零周期加速度（ZPA）为 1.2g 的地震试验，试验后基本误差不超过最大量程的± 0.1%。 吹扫介质：空气、N2、 CO 等气体及蒸汽、水等其他液体介质 吹气管材质：1Cr18Ni9Ti、304、316、316L、PTFE 等
一．2 主要特点
（1） 开放式、标准化的系统集成，系统冗余，可在线进行维修更换。 （2） 除吹气探头管外，仪表不与被测介质接触。 （3） 通用性强，一种装置多种用途，用户可根据需要选用一、二、三、四管气体介入式 变送器。 （4） 结构紧凑、坚固、小巧、美观，便于安装和维修。 （5） 全焊接防真空设计（传感器真空旋塞阀、正负压室真空球阀）全机械结构，密封性 好，故障率低。 （6） 防堵塞；探头采用全抛光技术，喇叭口、梅花形出气头，有效防止挂料堵塞，特殊 设计的防堵钢针设计，保证随时随地气路的畅通。 （7） 抗地震性能好(仅适合核安全级 H＆B2000-H)。 （8） 传感器及吹气管伴热，防止介质结晶、挂料及碳化。 （9） 单向止逆可防止倒灌，传感器特殊结构可保证气路畅通。
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四. 外形尺寸与电气连接
四.1 吹气探头尺寸 如图 4-1 所示：
图 4-1.a 气体介入式传感器（常规型）尺寸
图 4-1.b 气体介入式传感器（带拌热夹套）尺寸
四.2 变送器尺寸 如图 4-2 所示
图 4-2 气体介入式变送器尺寸
五．3 附件
1.提供 DN80 PN40 活套法兰（可选 2″ 3″ 4″ 6″ DIN 标准和 ANSI 标准法兰） ，适合一般反 应釜接口形式。参照图 5-3
图 5-3.a 焊接式活套法兰(非拌热)
图 5-3.b 焊接式活套法兰(带拌热夹套)
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H&B 2000 2.传感器捅针及防堵正腔探头参照图 5-4
P12 H P23
（5 ）
由（3） 、 （4） 、 （5）式可见，分别测出差压△P12 和△P23，即可相应地测得不同工况情况下 的液体 h 和液体密度。由此可以进一步演化，根据吹气管的不同组合，还可以测量被测液 体的分界面，双密度，液位限报警等各种过程控制工艺参数，并可适用于敞口容器和密封容 器。 气体介入式变送器正是基于上述吹气法测量原理，将各个限流装置小型化，集成化， 变成一个整体提供给用户，从而方便安装、使用、维护。
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二. 工作原理与结构
二．1 概述
采用吹气的方法测量液位， 通常是连续不断地向被测液体吹气， 通过测量差压 （或压力） 值将被测介质液位高度 4～20mA+Hart 用的方法检测出来变成可以显示的信号。
二．2 气体介入式变送器的工作原理
五.1 接口及构成
气体介入式变送器主要由气源接口、变送器接口、吹气管接口、伴热夹套管接口、恒压 阀、小流量控制器、浮子流量计以及微小流量孔板底座组成。
五.2 安装方法
气体介入式变送器安装时，气体介入式变送器的观察窗在目测时应能保持与地面垂直， 以保证气体介入式变送器内部的浮子流量计与地面垂直。 气源接口用于气体介入式变送器与气源的连接（气源公称压力≥0.3MPa） 。气体介入式 变送器出厂时一般附带提供气源接头， 气源接头与气体介入式变送器接头采用“ O” 形圈密封， NPT1/2 阳螺纹连接（如图 5-1 所示） 。气源引压管接头与气源接头（不锈钢 1Cr18Ni9Ti） 在现场用氩弧焊连接。
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由（1）式得：h=
P12 g
当被测液体密度为常数或其变化可忽略时，设常数 k1=l /（γ ×g） ，则 h=k1×P12 由（2）式得:γ= （3 ）
P23 gH
当Ⅱ、Ⅲ吹气管插入深度之差 H 为常数时，设常数 k2 =l /（g×H） ，则 γ=k2×△P23 当被测液体密度为变量时，将（4）代入（1） ，可得： h= （4 ）