TDZ/B系列-电动浮筒液位（界位）变送器

一、产品概述： 

TDZ/B系列电动浮筒液位(界位)变送器是根据阿基米德浮力原理设计的，用于测量液体的液位、界位和密度。可使用PC机或375手持终端器，方便地对变送器进行远程组态和管理（监测），也可用常规的本机按键进行操作。变送器通过HART通信协议或FOXCOM通讯协议实现整个1/A系列一体化。现场总线型可实现FF通信协议，变送器经认证可在危险场所使用。

二、工作原理： 

TDZ/B系列电动浮筒液位(界位)变送器与由浮筒测量容室（顶装 式无）、浮筒、扭力管系统及电子测量系统等组成。

浮筒浸没在测量容室内的液体中，与扭力管系统刚性连接，扭力管系统承受的力是浮筒自重减去浮筒所受的浮力的净值，在这种合力作用下的扭力管扭转一定角度。浮筒容室内液体的位置、密度或界位高低的变化引起浸没在液体中的浮筒受到的浮力变化，从而使扭管转角也随之变化。该变化被传递到与扭力管刚性连接的传感器上，使传感器输出电压发生变化，继而被电子部件放大并转换为 4～20mA 电流输出。

变送器采用微控制器与相关的电子线路测量过程变量，提供电流输出，驱动 LCD 显示及提供 HART 通信能力。变送器内的电子部件不仅可以对环境温度补偿和线性化处理能力，同时对由于过程温度变化而引起的液体密度变化进行相应补偿。 

三、应用场合： 

TDZ/B系列电动浮筒液位(界位)变送器具有测量精度高、性能可靠*稳定性好、使用方便，广泛适用于电力、石油、化工、冶金、环保、建筑、食品等行业的生产过程中的液位、界位测量与控制。 

四、主要特点： 

1、读取过程变量 如原始变量值、mA值、百分比范围等； 

2、零点、量程设置 用手操器调整或用变送器零点、满度电位器调整； 

3、读取诊断信息 诊断信息有：参数设置太高、太低；超过测量范围；4～20mA超出范围等； 

4、HART通讯指令 利用手操器或其它设备与智能变送器进行通讯，在显示屏上可读取PV值、电流值、百分数等信息。能实现使用范围内所有的HART指令。  

五、技术参数： 

测量范围：200～4000mm（更大量程可定做）； 

精度：液位测量±0.5％FS，界位测量±0.5％FS； 

重 复 性：≤±0.25％FS； 

死区：≤±0.2％FS； 

电源：12～30VDC； 

输出信号：模拟量：4～20mADC； 

数字量：HART 1200 波特移频键控（FSK）； 

液晶显示：模拟量 mA 或液位、界位及百分数范围； 

负载电阻：650Ω（24VDC 供电时）； 

密度范围：50<ρ<2000 kg/m3；

zui小密度差：0.05 g/cm3； 

工作压力：2.5～32.0MPa； 

介质温度：-196～＋420℃； 

环境温度：-40～＋70℃； 

工作条件的影响： 

供电影响：当电压在规定的电压zui小值与zui大值之间变化时，输出变化≤±0.2％FS； 

温度影响：≤0.1％/10℃； 

报警电流：当液位低于变送器量程下限 10％或高于变送器量程上限 10％时，变送器输出故障； 

报警电流为 3.8mA 或 22.8mA； 

防护等级：IP65（NEMA 4X）； 

防爆等级：本安型：ExiaIICT1-T6； 

隔爆型：ExdIICT1~T6 

电气接口：2 个 1/2NPT 内螺纹； 

电缆直径：8～12mm； 

过程连接： 

内浮筒式：采用 DIN 或 ANSI 法兰标准，法兰通径 DN80 或 3"以上，更小法兰尺寸请订货时咨询； 

外浮筒式：HG20592~20635-97 DN20 以上法兰，其他法兰标准（如 GB、JB/T、HGJ、ANSI、DIN 等）请用户在订货时注明； 

热夹套：DN15 PN1.0RF，其它规格请订货时注明； 

放大器分体安装式安装附件：安装支架组件 

电缆长度：3m / 10m。 

材质： 

浮筒：304；316； 

夹持体：碳钢；304；316；哈氏C合金； 

夹持体热夹套：304； 

外浮筒：碳钢；304；316； 

扭矩管：316L；哈氏 C 合金或 Inconel 600； 

接线盒：铝合金； 

对于适应酸性气体材质的选用，按 NACE 标准 MR-0175：夹持体：316L；扭矩管：哈氏C合金。 

六、变送器调试说明： 

1、变送器出厂前已按订货要求进行了逐台调试，但经长途运输颠簸或*库存后，安装使用前或设备大修时，需要对变送器的主要性能进行检查。 

2、标牌上“介质密度（差）"栏内注明的范围，是指该台变送器可测密度在此范围内的任何液体。 

3、标牌上“出厂调试密度（差）"栏内所标注的数据，是指用户提供的数据，并按此密度（差）调试出厂。在实际使用中，如果被测介质密度（差）有所改变，则应按实际密度（差）进行重新调试。 

调试所需设备： 

1、可调电源：0～30V.DC； 

2、毫安表：0～30mA.DC,±0.2%； 

3、负载电阻：250Ω，1只； 

4、二等标准砝码：1kg,1套； 

5、刻度尺：1只； 

七、调试方法分挂重法和水标法两种： 

挂重法： 

液位调试： 

1、 浮力计算： 

l 浮筒浮力：F1=π/4·D·H·ρ 

l 浮筒重G与浮力之差：F2=G-F1 

式中：D-浮筒外径（cm）; 

H-浮筒长度（变送器量程）（cm） 

ρ-介质密度（g/cm3） 

2、将变送器水平固定在校验架上。 

1）零点调试（4mA） 

在托盘上放入同浮筒重G等重的砝码（含托盘重），调整零位电位器，使输出为4mA. 

2） 满度调试（20mA） 

在托盘上放入同F2等值的砝码（含托盘重），调整量程电位器，使输出为20mA. 

按（1）、（2）两步，反复调整几次，直至满意为止。 

3界面调试： 

根据两种介质密度，分别计算出轻重密度下的浮力FQ和Fz 

FQ=π/4·D2·H·ρQ 

FZ=π/4·D·H·ρz 

式中：D-浮筒外径（cm） H-浮筒长（量程）（cm） 

ρQ-轻介质密度（g/cm） ρz-重介质密度（g/cm） 

4、根据FQ和FZ计算出调零挂重砝码重量fo和满量程挂重砝码重量fm。 

fo=G-FQ 

fm=G-FZ 

式中：G-浮筒重量（标牌上标出） 

1）零点调试（4mA） 

l 在托盘上放入同fo等值的砝码（含托盘重），调零点电位器，传输出为4mA 

l 若轻介质密度ρQ高于订货时提供的密度0.1g/cm3以上时，则有可能会出现调不出4mA的现象。此时，将零点电位器按原来调整方向的相反方向旋转10圈左右，使电位器基本处于中间位置，再调整密度电位器，使输出为4mA左右。然后调整零位电位器，使输出为4mA准确值。 

2）满度调试 

在托盘上放入fm等值的砝码，调量程电位器，使输出为20mA. 

水校法： 

1. 液位调试 

介质密度≤1g/cm3（水）时：根据被测介质密度和量程，计算满量程所对应的水位高度h（mm）：h=H·ρ 

式中，H-浮筒长度（量程）mm: 

ρ-被测介质密度，g/cm3 

2、零点调试： 

排净浮筒室内的清水，调整零位电位器，使输出为4mA. 

3、满度调试： 

打开进水阀，向浮筒室内注入清水，使水位升高等于h,立即关闭水阀，调整量程电位器，使输出为20mA. 

按（1）、（2）两步，反复调整几次，直至满意为止。 

4、介质密度>1g/cm3（水）时： 

当被测介质密度大于水的密度时，则取量程内的任意一点做为满度（上限）调试点。调试前，应先计算出该点所对应的水位高度和该点在量程内所对应的电流值。 

例如：量程为1500mm,被测介质密度为1.1g/cm3,取1300mm处为满度（上限）调试点，则： 

对应水位高度应为：h=1300×1.1=1430（mm） 

该点对应的电流应为：Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87（mA） 

计算结束后，调试方法如下： 

1、零点调试 

排净浮筒室内的清水，调整零位电位器,传输出为4mA。: 

2、满度调试 

满度调试则在水位为1430mm处调量程电位器，使输出为17.87mA，反复几次，直至满意为止。 

3、界面调试 

两种介质密度均≤1g/cm3（水）时 

l 根据两种不同的介质密度，分别计算出零点对应的水位高度h0（mm）和满度时所对应的水位高度h（mm） 

h0=H?ρQ 

hm=H?ρz 

式中，H-量程（浮筒长mm） 

ρQ-轻介质密度（g/cm） 

ρz-重介质密度（g/cm） 

l 计算出h0和hm后，以浮筒底面高度的刻度线为基准，分别画出h0和hm在刻度标尺上的标记 

4、零点调试： 

l 向浮筒室内注入清水，使水位高度等于h0，关闭进水阀，调整零位电位器，使输出为4mA 

l 若轻介质的密度ρQ高于订货时所提供的密度0.1g/cm以上时，则有可能会出现调不出4mA的现象。此时，将零位电位器按原来调整方向的相反方向旋转10圈左右，使电位器基本处于中间位置，再调整密度电位器，使输出为4mA左右，然后，再调整零位电位器，使输出为4mA准确值2）满度调试 

向浮筒室内注入清水，使水位高度等于hm,关闭进水阀，调量程电位器，使输出为20mA。 

按上述（1）、（2）两步，反复调整几次，直至满意为止。 

重介质密度>1g/cm3（水）时 

满度的调整，可取高于零点调试水位h0的任意一点做为满量程调试点，具体方法可参照水校法液位调试中“介质密度>1g/cm3（水）"的调试方法。 

5、测比重的调试方法： 

调试方法与测量界面基本相同，只是计算浮力差时，按同一介质比重在zui大和zui小两点来计算。 

6、线性度的调试方法： 

变送器在出厂前线性度已调好，用户一般不需检查，只需根据工艺参数调好零点和满度（上、下限）即可。如用户要检查线性度，可按下面公式计算配重，检查量程内任意一点的线性度。 

1）测量液位时 

任意位置（x%）砝码重=G-π/4D·x%·H·ρ 

2） 测量界面时 任意位置（x%）砝码重=G-π/4D·H（x%·Δρ+ρQ） 

3）测量比重时 

计算公式与测液位公式基本相同，只是按不同比重值计算配重。 

各式中：G-浮筒重（g） 

H-浮筒长度（cm） 

ρ-介质密度（g/cm） 

Δρ-两种介质密度差，Δρ=ρz-ρQ 

ρz-重介质密度（g/cm） 

ρQ-轻介质密度（g/cm） 

x%-量程（浮筒长度）的百分数 

八、测界面时零点迁移问题： 

测界面时，浮筒上端各部件均浸在轻介质中，因此，会产生一定的浮力，此浮力是一个常数，由它产生的附加电流也是一个学数，它对调好的量程无任何影响，只是导致零点略高于已调好的零点值（4mA）,这个附加电流值很小，若测量精度要求不高，就无须进行零点迁移，若测量精度要求较高，需将此附加电流迁移掉。 

下面介绍二种迁移方法，供参考： 

1、将浮筒室内全部充满轻介质（注意：一定使浮筒上端部件全部浸在轻介质中），调整零点电位器，使电流输出4mA即可。 

2、在可观察到的任一界面上，调整零位电位器，使输出电流与该点界面对应的电流值即可。上述二种调试方法，用户可根据实际情况选用，也可采用其它方法。但请注意，无论采用什么方法进行迁移，只能调整零位电位器。

九、使用注意事项： 

1、高温介质安装注意： 

对某些高温介质应用，必须注意限制环境温度在允许范围内。如果用于高热容量的浓缩介质（如约 300℃饱和蒸汽），或夹持体带有用热油（约 300℃）加热的热夹套，直接作用在传感器外壳和电子部件上的环境温度不能超过 50℃。例如使用的工况场合允许的zui大极限温度（传感器外壳温度 80℃，电子部件 65℃，LCD指示器 60℃）超过时，所有辐射热量的部件（夹持体、外筒、容器等）都必须进行隔热，以确保没有热辐射传递到传感器和放大器上。 

2、变送器安装的位置应避免阳光直射传感器和电子部件外壳。 

3、夹持体加装热夹套时，夹套内原设计的zui大工作压力为 2.5MPa。（特殊情况时订货说明） 

4、仪表的内外接地应可靠牢固，防爆型产品的安装应严格按照《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》试行的有关规定进行。本安系统的敷设电缆，应远离干扰源，以免影响仪表正常运行及防爆性能。当应用于 0 区时，必须使用防火花渗透的紧固件。 

十、选型编码：

十一、设计选用及订货须知： 

1、注明液位计的规格、型号； 

2、测量范围L； 

3、被测介质及介质的湿度,温度； 

4、安装距离L1的尺寸。 

5、为了能更好的为您提供服务，请您根据您的实际情况，参照选型说明（未尽事项，请来dian咨询），慎重选择适合您具体需求的产品。当您了解您的需求和我们产品的基本属性后，可根据设计要求和现场情况正确选用仪表并按完整的产品规格代码定货。

6、按设计和使用要求未能选出适当的仪表时，请提出问题和要求，我们的专业人员将协助您选型或为您设计制造特殊的产品，请至少提供下列资料：工作压力、工作温度、介质名称、对材料的要求等。