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液位计LTM300操作手册2010


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第一部分:基本概述?????????????????????????????

基本描述??????????????????????????????????? 3 液位变送器????????????????????????????????? 3 与磁耦合液位指示器配套

使用????????????????????????? 4 直接插入式????????????????????????????????? 4 第二部分:概述??????????????????????????????? 5 变送器详细描述??????????????????????????????? 5 工作原理?????????????????????????????????? 5 第三部分:安装和接线???????????????????????????? 6 与磁耦合液位指示器配套安装????????????????????????? 6 直接插入式?????????????????????????????????? 7 单回路接线(两线制)???????????????????????????? 7 第四部分:技术规格????????????????????????????? 7 变送器电气规格??????????????????????????????? 7 变送器探杆????????????????????????????????? 8 第五部分:标定??????????????????????????????? 8 LTM-200D/300 输出标定???????????????????????????? 8 LTM-200D/300 LED 操作菜单????????????????????????? 9 第六部分:问题解答????????????????????????????? 11 通过 HART 协议诊断????????????????????????????? 11 标定问题?????????????????????????????????? 11 磁干扰??????????????????????????????????? 11 电源故障问题???????????????????????????????? 11 变送器开机启动??????????????????????????????? 12 第七部分:液位计的现场隔热????????????????????????? 13 现场隔热?????????????????????????????????? 13 第八部分:保质期?????????????????????????????? 14 ISE/Magtech 保质期?????????????????????????????? 14 第九部分:产品常见故障的维护???????????????????????? 15 常见故障和解决方案????????????????????????????? 15

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第一部分:基本概述
1.0 基本描述 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位计是一种电子式现场工业仪表, 适合应用于要求防爆 (Ex ia ⅡCT4)和不要求防爆的工业领域,经过多年的现场应用,不同地方不同行业的 用户均证实该产品测量稳定,使用方便。 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位计系列是一种双回路供电的轻巧型产品, 可以同时测 量和传输三个变量:总液位、界位和温度,输出 2 个 4~20mA 模拟量信号。其中可选择的 温度信号输出是通过 HART 协议实现。

注:一个完整的 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位计包括:双腔防爆外壳,探杆和浮子。

LTM-200D/LTM-300 其他可选特征包括: ? ? ? 第二套界位数据输出(需要不同密度的第二套浮子测量) 。 多种探杆材质可选。 高稳定性和高精确度

Magtech 产品序列号 每个产品都有独立的生产序列号,头两位显示生产月份,后面两位是年份。比如,产品 序列号 0606/1234 是 2006 年 6 月生产,产品自身序号为 1234。

1.1 液位变送器 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位计结构简单,测量 时,浮子随着液位的上升或下降而上升或下降。 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位计可以单独直接插入罐 中进行液位或界位或温度测量,也可以与 Magtech 的 LG 系列磁耦合液位指示器捆绑使用。浮子密封在测量筒内, 浮子密度比被测液体密度小,这样可使浮子始终浸泡在测 量液体液面位置。当液面发生变化时,浮子随着液面的上 升或下降而上下浮动,传感器与电子转换器感应并输出 4-20mA 模拟信号,更新液面位置。

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1.2 与磁耦合液位指示器配套使用 当与 LG 系列磁耦合液位指示器捆绑使用时,可以同时实现清晰的现场指示和高精度、 高稳定的远传 4-20mA 模拟信号输出。 同时, LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位计与 LG 系列磁耦合液位指示器捆绑使用时, 当 其量程范围的标定可以与磁耦合液位指示器的可视长度一致或者更短(详细介绍见第三部 分) 。 1.3 直接插入式 当 LTM200D/LTM-300 磁致伸缩液位计单独使用时,在探杆长度大于 3.5 米时建议使用 静井套管(Stilling well) ,当用于高温场合时,要求使用连通器(也就是采用沉筒结构,将 探杆置于连通器外壁,同时变送器表头采用 90 度转角型式) 。 注意 1: 当探杆长度大于 3.5 米时,要求使用静井套管。使用静井套管时,注意将套管垂直安装 在浮筒中央,不要妨碍浮子上下移动。 LTM-200D/LTM-300 使用 2 个浮子同时测量液位和界位时, 第二个浮子位于罐体内两种 液体界面,浮子的密度大于上层液体,小于下层液体,刚好浮于界面之间。 注意 2: 为避免干扰,当使用 2 个浮子时,要求 2 个浮子间间距大于 10cm(3 寸) 。

单浮子变送器

双浮子变送器

变送器的标定可以在现场通过移动浮子和按键来完成, 当仪表通上电之后, 进行上述的操作, 仪表将储存您所做的修改数据。详细的标定步骤请见标定部分的介绍。
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第二部分:概述
2.0 变送器的详细描述 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位计包含两个主要的部分:电子部分和传感部分 传感部分(即探杆) :探杆的直径为 5/8”,末端密封,探杆的内部是空心的,装有精密的磁 致伸缩线。探杆除了可以装载磁致伸缩线之外,还可以装一个 RTD 温度传感器,用于检测 温度,探杆的最大长度可以做到 9.1 米,全部采用硬杆结构。 电子部分(即控制器) :标准的外壳采用铝合金,为双腔式(即变送部分与接线部分分离) , 其中一腔为微处理模块和电路板,微处理模块带操作按键,另一腔为接线柱。在电路板和探 杆处理板之间有一根线相连接,此线在无厂家授权的情况下,请不要擅自松动。 主输出模块是利用乳胶粘连在控制器里面得最上层,这个模块包含有一个高速的带 HART 协议的微处理器,D/A(数模)转换器,A/D(模数)转换器以及其他必要的附件。

2.1 工作原理 磁致伸缩液位/界位变送器使用的是一种物理现象——磁致伸缩原理设计而成的。 具体工作原理如下: 在一根非磁性的传感管内装一根精细的磁致伸缩线, 在磁致伸缩线的一 端连接着压磁传感器,该压磁传感器每秒钟发出 10 个电流脉冲信号给磁致伸缩线并计时, 该电流脉冲沿着磁致伸缩线向下传送, 产生一个向下运动的环形磁场, 该环形磁场同磁性浮 子的磁场产生相互作用, 在磁致伸缩线上产生一个扭应力波, 这个扭应力波以已知的速度从 浮子的位置沿着磁致伸缩线向上下两端传送,直到压磁传感器接收到这个扭应力波信号为 止。通过计时电路可知道起始电流脉冲波和返回扭应力波间的时间间隔,根据时间间隔、长 短可判断出浮子的位置,由于浮子总是浮在液面上,因此即可以准确的判断出液面的位置。

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第三部分:安装和接线
3.0 与磁耦合液位指示器配套安装 注意:在安装过程中不要旋转或扭动变送器表头以免损坏内部的检测元件。如发现变 送器表头有松动,请与工厂进行联系。 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位变送器通过专门的支架和不锈钢护套,可以侧装在 ISE-Magtech LG 系列磁翻板液位计上并与之配套使用,以同时实现高精度的现场指示和检 测信号的远传。 在将 LTM-200D/LTM-300 侧装在 LG 系列磁翻板液位计上时, 要求探杆上的 有效动作区在浮筒过程连接处的中心线以内, 否则如果其死区在浮筒过程连接处的中心线以 内的话, 会致使变送器不能输出精确的检测值。 因此在定购变送器和已有的浮筒进行配套使 用时,订单中需要提供浮筒的类型、温度以及中心距。出厂时,变送器已沿着探杆的有效活 动区域进行了标定,当然,也可以在控制室按照说明书进行现场标定。 如果所购买的变送器是进行界位的检测, 那么探杆的标定则应该在现场进行, 以确保在 控制室获得一个精确的读数。 为方便操作者进行维护, 大量程变送器的表头一般安装在浮筒 的底部,这在定购的时候需要进行说明。

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3.1 直接插入式 单机的 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位变送器在其表头下方大约 6”的地方,装配有 一个 3/4”的压紧卡套, 以确保变送器标定在探杆的有效活动区域内, 另外还可根据实际需要 来选择安装方式。 (注:在安装时,不要使探杆弯曲变形,探杆末端远离罐底 1cm 左右。 ) 在变送器检测过程中, 磁浮子将沿着探杆随液位的变化而上下移动, 若因为内部结构或 受 污染 致使浮 子的 移动受 到限 制,则 应该清 洗探 杆或 更换更 大内径 的浮 子。 另外, LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位变送器可根据其所测介质的比重和其在测量过程中所受 的压力来进行选择从 316 不锈钢到聚偏氟乙烯(kynar)材质的浮子。 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位变送器可以根据被测介质的实际情况随时更换磁浮 子。取下变送器底部浮子的卡套,沿着探杆底端方向滑动浮子就可以将浮子取下。 注意:如果变送器用于双回路输出或界质测量,先从密度最小的浮子滑动。 3.2 单回路接线(两线制) 接地 POWER + + 24VDC (4~20mA) POWER_

第四部分:技术规格
4.0 变送器电气规格 供电电源: 重 复 性: 非 线 性: 精 度: 15~36VDC 满量程的 0.005% 满量程的 0.01% 满量程的 0.01%

模拟输出分辨力: 0.025%满量程, (1)4/20mA 输 出: 4-20mA(标准) 还可选:两个数字量输出:通过 HART 输出温度和/或界位 标 定: 零点和满度的调整可以通过按键和 HART 来实现,同时第二个液位量将 自动进行调整,而温度的调整则只能是通过 HART 或 AMS 来实现。

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诊 阻

断: 通过 HART 协议或 AMS 协议在线诊断,排除故障。 尼: 1~25 秒,可以通过 HART 进行现场调整

环境温度: -50~85℃ 外 壳: 防爆双腔铝外壳,H″NPT

极性保护: 二极管串联在回路里 防爆认证: FM-Exp Cl I , Div. I Grp. B C D, Cl II Grp. E F G, Cl III CSA – Ex ia(本安型) :Cl I , Div. I, Grp. C D Exp (Expl. Proof)::Cl I, Div. I, Grp. B C D, Cl II, Grp. E F G, Cl III IECEx (Expl. Proof):Ex d IIC T4 Atex (Expl. Proof):EEx d IIC T4 环境温度范围:-20°C…+40°C 湿度限制:SAMA PMC 31.1-5.2 振动限制:SAMA PMC 31.1-5.3 RFI 限制:SAMA PMC 31.1-20 到 1000 MHz, 可达 30V/m Ex II 2 G

4.1 变送器探杆 材 质: 316 不锈钢(标准) , Hastalloy、镍合金 Monel、聚偏氟乙烯镀层 Kyner(可选) 操作温度: -50~149℃ 最大压力: 13.8Mpa@149℃ 量 程: 0.3m~9.1m

第五部分:标定
5.0 LTM-200D/LTM-300 输出标定 LTM-200D/LTM-300 磁致伸缩液位变送器有三种不同的模式: 第一种,只有一个液位量,输出一个 4~20mA 信号; 第二种,有两个浮子,同时检测液位和界位,其中液位量为主变量,界位信号通过 HRAT 叠加在液位信号上以数字信号的形式输出; 第三种,有两个浮子,同时检测液位、界位和温度,液位量为主变量,界位和温度信 号通过 HRAT 叠加在液位信号上以数字信号的形式输出。 其中,模式二和模式三都有着独立的标定和独立的输出。这些模式的变送器都能通过 HART 通讯器来进行标定和单位的更改,输出温度是在工厂进行的标定并且在变送器上有

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标记。另外,温度的范围是-50~150℃.从温度的角度来看,单体式的变送器更优于侧装在 浮筒的配套变送器。如果单体式变送器安装合适的话,放在探杆的底部的温度传感器将浸 没在检测介质之中。输出温度是在工厂进行的标定并且在变送器上有标记。这个功能非常 有利于验证环境和浮筒的表面温度。 按键标定 步骤 1:表头跳线至写信号状态(参看下图) 步骤 2:调整浮子位置至零点,即 4mA。 步骤 3:按 Enter 回车键,直到显示“Trm Snsr” 。按上箭头显示“Yes”并回车确认。 步骤 4:显示“Trim Zero” ,按 Enter 回车键确认。 步骤 5:调整浮子位置至最高点,即 20mA。 步骤 6:显示“Trim Span”以及电压。按箭头按钮输入正确的距离,回车确认。 至此结束标定。 注意: “Sel Lngth”值是出厂设置,不能更改。否则,会造成液位指示错误。

5.1 LTM-200D/LTM-300 的 LCD 菜单 1 2 3.4 5 I n Level 4 5 6 7.8 c m Level 9 0 1 2 3. m m Level 5 6.7 8 9 f t Level 2 3.4 6 5 m Level 1 2 3 . 4 5 in In32 ℉ Temper 界面测量:小数位显示 除非设置为液面+界面,或其他。 温度测量:小数位显示,单位为℉或℃ 除非设置为液面+温度,或其他。 液位测量显示:公分

液位测量显示:英寸

液位测量显示:毫米

液位测量显示:英尺

液位测量显示:米

1 2 .3 4 m A Output 电流输出:
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5 6 .7 8 % %Range

量程:

LTM 300

型号显示: (上/下箭头选择)按 Enter 键确认 型号:- LTM-300

XXX.X In Sel Lngth In UnIt Level PV

选择探杆长度——输入探杆长度(=到达焊接处的长度)

Sel

液位单位设置:滚动显示选择(>ft<>m<>in><cm><mm)

Sel

PV – 除非液位和界位同时可选 — 滚动显示选择

Hold Out Sel Alrm No Chg Rnge? 12. 34 In Sel LR V 45. 67 In Sel UR V 3. s Damp

报警等级 — 滚动显示选择 — (>High><Low><Hold Out>) 改变量程: 选择 Yes 确认量程—先显示 No,然后是 Yes。

低量程电压:

高量程电压:

Sel

阻尼:

Trn

No Snsr?

传感器标定: 选择 Yes 来完成传感器标定(先显示 No,然后是 Yes)

Trim Zero

调零 — 浮子设定到 4mA 位置(0%) 。按箭头按钮, 输入正确的距离,然后确认。

123.45 In Trim Span .0 0 I n Off

调距 — 浮子设定到 20mA 位置(100%) 。按箭头按钮, 输入正确的距离,然后确认。 液位初始值 — 输入需要设定的液位初始值,按 Enter 键确认。如输入 5.0”, 表头将显示 4mA 液位初始值 5.0”。

Set

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Trim Trim

No Dac? 20mA

数模转换调整:选择 Yes 调整数模转换—先显示 No

数模转换调整—4mA 点— 按增加或减少回路电压调整

Trim

4mA

数模转换调整—20mA 点— 按增加或减少回路电压调整 回路检测 — 输入电压 当用户按下增加或降低按钮时,仪表会持续显示变化的 回路电压。当用户放开选择按钮,仪表自动退出检测。

8.00mA Loop Test

第六部分:问题解答

6.0 通过 HART 协议诊断 6.1 标定问题 如果出现不完全标定,或是错误输出,请检查感应盲区,确认浮子是否位于探杆有效 区。 每个产品出厂标定时,探杆上都标有 20mA 和 4mA 标贴。 如果仍然输出错误,请瞬间断开电源,即瞬间插、拔端子。这样可以清除 RAM 磁条中 的错误信号。 6.2 磁干扰 LTM-200D/LTM-300 有可能会发生磁偏差或者导波管残余磁能量的情况。 这些磁异常可 能干扰信噪比和信号自身输出的稳定性。 如果发生类似问题,浮子磁铁(或其他磁铁)穿过整个探杆,越过变送器表头,匀速 平行移动磁铁,不中断。这样通常可以彻底消除磁偏差。 警告:千万不要垂直于探杆移动磁铁。这样波导管内会残留剩磁场,造成变送器输出 错误信号。 6.3 电源故障问题 LTM-200D/LTM-300 通过其端子连接 15-36V 直流电压 (20mA) 不影响模拟信号输出。 , 通常大部分的回路电压为 24V 直流电压。 通电前,必须检查接线,避免错误接线或者偏振现象。LTM-200D/LTM-300 回路装有一 系列二极管,防止相反电极损毁电路。偶尔电极接反,上电时,信号也会显示 0.0mA。

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端子接线板

6.4 变送器的开机启动 液位计绑定变送器的安装 1. 视觉检查磁耦合液位计和变送器安装牢固,确认变送器 4mA 和 20mA 位置正确与过程 转接头连接。保证变送器与液位计位置平行、安装牢固。 2. 取掉底部法兰,安装浮子。每个浮子上都标明磁耦合液位计的产品序号和过程参数。浮 子顶部印有“TOP”或“↑”标志向上安装即可。 3. 检查底部法兰是否有金属垫圈和弹簧。弹簧用来保护浮子,防止浮子跌落,低于底部过 程连接位置。弹簧长度取决于安装图上“A”的尺寸:即底部法兰中心点到过程连接中 心点的距离。 弹簧的长度=“A”的长度 - 浮子长度+2 英寸 比如: “A”长度为 14”,浮子长度为 12”,+2”=4”弹簧长度。14-12+2=4 4. 浮子安装好后,液位计底部的 2-3 个磁翻板应显示浮子位置。

注意:液位计的顶部也应装有弹簧,保护浮子,防止浮子越过顶部过程连接。请千万不要取 掉任何一个弹簧。

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变送器检验合格和标定:

注意:LTM 系列变送器电源为 24V 直流双回路电源,不能低于 15V(20mA) 。 1. 使用与 HART 协议兼容的校准器,校准器的正极与变送器端子正极相连,负极与负极 相连。 2. 浮子位置位于 4mA 标定位置时, LTM-200D/LTM-300 变送器的输出应为 4mA。 HART 将 手操仪与变送器连接,上电,此时 HART 手操仪上应显示 LRV(低量程值)或者 0 英 寸(4mA) 。 3. 4. 同理,浮子位于 20mA 标定位置时,应显示 URV(高量程值)或者测量长度(20mA) 。 为确保液位计和变送器功能良好,向液位计浮筒内装入液体,并缓慢排水,观察液位计 和变送器工作是否正常,读数是否正确。 5. 如果没有浮子, 或者浮子超出磁感应区, HART 手操仪将显示 “LEVEL SIGNAL LOST” (液位数据丢失) 。 6. 如何使用 HART 手操仪标定,或者改变标定,请参考本手册 HART 部分内容。

注意:当环境温度超过 204°C 时,请务必使用变送器隔热夹套。

注意:LTM-200D/LTM-300 液位变送器安装和标定过程中,要非常小心,避免磁铁顺着探杆 垂直移动,造成探杆磁化影响测量准确性。具体情况是这样的,LTM-200D/LTM-300 液位变 送器的顶部是防水防暴外壳,内部安装感应器与探杆相连。变送器正常操作过程中,当电流 穿过传感器时,感应器发射一组磁信号。如果外磁铁或者浮子靠近或接触外壳,将导致感应 器线圈暂时磁化,意味着线圈发生偏倚;也就是说,相位翻转。发生这种情况,感应器应立 即重新恢复——可通过磁铁相对于外壳呈弓形水平快速移动,来手动翻转或消磁。

第七部分 液位计的现场隔热
7.0 现场隔热 我们强烈推荐由 Magtech 的专业人士为您的液位计绑定变送器进行隔热。

如果对低温工况液位计进行隔热安装, 必须在工厂完成, 因为管对管定制设计要求必要时移 去变送器。

如果进行现场隔热,请务必按照下述指导操作: 1. 选 用 软 隔 热 夹 套 ( 而 不 是 硬 外 套 ) 安 装 在 Magtech 液 位 计 外 壳 上 。 不 要 覆 盖

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LTM-200D/LTM-300 变送器探杆,因为这样可能会引燃传感器、甚至电子器件。 2. 软隔热夹套安装完毕, 重新调整 LTM-200D/LTM-300 液位变送器, 使之平行于表头。 (适 当剪掉夹套多余的部分) 3. 确定 4mA 标识重新定位在过程间接中心位置。

第八部分 保质期
8.0 保质期 Magtech 产品材质和工艺保质期为货物发运日期起二年内。 液位计外壳和过程连接保证使用 期与储罐寿命相同。浮子保质期 2 年。除非下列情况,在保质期内,Magtech 提供维修和产 品替换。 1. 2. 3. 非 Magtech 授权人员进行维修的产品。 错误操作、疏忽或者意外受损的产品。 未按照生产厂商操作手册连接、安装,或者使用的产品。

维修和替换由 Magtech 根据产品的实际情况单方面作出判断。 在获取 Magtech 认可的召回授 权号码后,残次品应及时退回 Magtech 工厂。工厂售后服务配件不包括辅助装置。辅助装置 的维修、替换由买方负担。

保质期各项条款的修改权及解释权归 Magtech 及其附属机构所有。 注意: 所有 Magtech 液位计应在收到后立即开箱检验。液位计为出厂价,经过安全包装以防 止运输过程中的损坏和丢失。因此,在运输过程中发生的索赔,用户应在海运或空运到达日 期后 15 日内提出。

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第九部分

常见故障与维护

故障现象

解决方案 ● 检查浮子是否在有效测量范围内

表头显示 ERROR

● 检查探杆是否弯曲 ● 检查压磁传感器与线路板之间是否松动 ● 检查模块是否损坏 ● 检查接线是否正确

表头无显示

● 检查供电电压是否合适 ● 检查线路板与模块接触是否良好(可用手压紧模块) ● 更换变送器电子模块(相同型号,长度的电子模块) ● 检查探杆是否弯曲

数据跳变

● 检查周边是否有磁场干扰 ● 调整液位计阻尼值 ● 检查液位计 SET OFF 盲区值是否调整

采集数据不准确

● 检查液位计设定量程是否与系统一致 ● 检查介质密度是否与浮子实际密度相符 ● 检查探杆上是否有结晶污物,影响浮球正常滑动

物位变化而输出不变

● 检查探杆是否有弯曲 ● 检查浮球是否损坏,进液导致浮球密度变化 ● 检查连通器与浮球之间的间隔是否正常 ● 检查变送器电子元件( “+” “-” )与接地之间是否短路

输出电流超过 21mA

● 更换变送器电子模块(相同型号,长度的电子模块) ● 用绝缘的方式向变送器供电

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