智能仪表

智能仪表
一：智能仪表的概述
微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革，以微型计算机为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代“智能化仪表”，在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面与传统仪表的常规测量电路相比较，取得了巨大进展。

智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。

随着科学技术的进一步发展，仪表的智能化程度将越来越高。

智能仪表，不但能完成多种物理量的精确显示，同时可以带变送输出、继电器控制输出、通讯、数据保持等多种功能。

二：智能仪表的特点
1 操作自动化。

仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。

2具有自测功能。

包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。

智能仪表能自动检测出故障的部位甚至故障的原因。

这种自测试可以在仪器启动时运行，同时也可在仪器工作中运行，极大地方便了仪器的维护。

3具有数据处理功能。

这是智能仪器的主要优点之一。

智能仪器由于采用了单片机或微控制器，使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，现在可以用软件非常灵活地加以解决。

例如，传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量，而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值、统计分析等复杂的数据处理功能，不仅使用户从繁重的数据处理中解放出来，也有效地提高了仪器的测量精度。

4具有友好的人机对话能力。

智能仪器使用键盘代替传统仪器中
的切换开关，操作人员只需通过键盘输入命令，就能实现某种测量功能。

与此同时，智能仪器还通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉操作人员，使仪器的操作更加方便直观。

5具有可程控操作能力。

一般智能仪器都配有gpib、rs232c、rs485等标准的通信接口，可以很方便地与pc机和其他仪器一起组成用户所需要的多种功能的自动测量系统，来完成更复杂的测试任务。

三．典型的智能仪表
○1．智能式温度变送器
输入单路或双路热电偶、热电阻信号，变送输出隔离的单路或双路线性的电流或电压信号，并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。

技术特点
采用了先进的数字化技术，具备了传统模拟仪表所不具备的多项先进性能，在对高、低频干扰信号的抑制方面均有着优异表现，即使在大功率变频控制系统中依然能够可靠应用，同时，数字化技术的应用彻底克服了传统温度变送器线性差的缺点，内部采用数字化调校、无零点及满度电位器、自动动态校准零点、温度飘移自动补偿等诸多先进技术，并符合IEC61000-4-4:1995中所规定的第四类(恶劣工业现场)环境对产品的抗电磁干扰要求,这一系列技术的应用使产品的稳定性及可靠性得到科学的保证。

适用性
可以与单元组合仪表及DCS、PLC等系统配套使用，在油田、石化、制造、电力、冶金等行业的重大工程中有着广泛应用。

○2.2010T/2010TA智能差压变送器
工作原理
2010T/2010TA智能变送器使用微硅固态传感器,采用模块化设计。

由带集成电子适配单元的差压传感器模块和一个带按键控制单元的放大模块组成。

传感器模块是一个采用全焊接技术的双腔系统,内部拥有一个整体化的过载膜片,一个内部绝对压力传感器和一个差压传感器。

绝对压力传感器只装在高压侧,作为静压补偿的参考值。

差压传感器的负压侧经毛细管与传感器模块的负压侧/真空参考腔相连。

被测差压/绝对压力经隔离器膜片和灌充液,传递给充满硅油的差压传感器的膜片上。

检测膜片的微小位移引起检测系统输出电压发生变化。

与输入压力成正比的电压信号经适配器数字化后传输到放大器放大，并转换为标准输出信号。

零位校正：
安装毕变送器时，可能会出现由于安装引起的零位偏移（如安装位置略微倾斜.差压变送器水平位置不准及环境温度的影响等）,此时必须校正零位偏移,进行零点校正时,变送器必须达到其工作温度(通电5分钟后,可以认为变送器达到环境温度)。

带按键控制单元的变送器有两种校正方法（1A和1B）直接实现4~20mA输出信号的校准：
1A. 从过程或取压口施加测量下限(4mA)压力,压力必须稳定且具有大大高于0.05%的精度(注意调节阻尼)。

按变送器上的0%按键，输出信号调整为4mA，量程保持不变。

在0%按键最后一次操作10秒后，调节的测量下限值以Failsafe（掉电保护）方式存入。

1B. 对安装有液晶显示表头和按键的变送器,按下按键“M”和“+”，调出菜单“SHIFT ZERO”。

通过按“M”键实现零位的校正。

菜单结构树
1.“M”键启动
2.XIT退出
3. VIEW查看
●OUT输出变量当前值
●PERCNT V ALUE 输出信号的百分数
●CURRENT 电流
●MASS FLOW/STANDARD VOLUME
FLOW质量流量/标准体积流量
●OPERATING VOLUME PRESSURE
体积流量PRESSURE/DIFFERENTIAL 压力/差
压
●SENSOR TEMPREATURE 传感器温
度）
4.GET0%加压零设定
5.GET100%加压满位设定
6.SET0%零位设定
7.SET100%满位设定
8.SHIFT ZERO零位校正
9.OFFSET SHIFT平行迁移
10.OUT0%输出变量下限设定
11.OUT100%输出变量上限设定
12.DAMPING阻尼
13.ALARM CURRENT报警电流—（高报警低报警上次值）
14.DISPLAY显示类型
●OUT输出变量的当前测量值
●PERCENT V ALUE输出信号的百分数
●CURRENT 电流
●MASS FLOW/STANDARD VOLUME
FLOW质量流量/标准体积流量）
15.UNIT 单位[P/dp，（Pa Gpa Mpa kPa mPa uPa Hpa bar mbar Torr Atm psi g/cm2 kg/cm2 inH2O mmH2O ftH2O inHg mmHg）
●OUT输出（物理单位“选择项清单”）
16.FUNCTION特性函数
✧LINEAR 线性
✧SQUARE ROOT 平方根
✧CUSTOM用户自选激活/取消自
由编程）
17.ADDRESS现场总线地址
○3.KF700智能系列电磁流量计
概述：
KF700电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪器，由传感器和转换器两部分构成，采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁，同时在电磁流量计上CAN 现场总线。

电磁流量计在满足现场显示的同时，还可以输入4~20mA 的电流信号脉冲和频率信号供记录、调节和控制用，广泛地应用于化工、环保冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。

性能特点：
·仪表结构简单可靠无可动部件工作寿命长。

·无截流阻流部件不存在压力损失和流体堵塞现象。

·无机械惯性影响快速稳定性好可应用于自动检测调节和程控系统。

·测量精度不受被测介质的种类及其温度、黏度、密度、压力等物理参数的影响。

·采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和Hc Hb 316L Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。

·具备一体化和分离型两种型式。

·高清晰度LCD背光显示。

技术参数：
仪表精度：管道式0.5级、1.0级；
测量介质：电导率大于5µS/cm(水＞20µS/cm)
流速范围：0.2~8m/s
工作压力：1.6MPa
环境温度：-25℃~ +85℃
介质温度：聚四氟乙烯衬里≤100℃橡胶材质衬里≤65℃
防爆标志：Exd IIBT4
电磁干扰：≤400A/m
外壳防护：一体化型：IP65；分离型：传感器IP68（水下5米，仅限于橡胶衬里），转换器IP65
输出信号：4~20m，负载电阻0~750Ω、频率信号、脉冲信号
通讯输出：RS485或CAN总线、HART协议
电气连接：M20×105内螺纹，ø10电缆孔
电源电压：220±10％V AC、24VDC
最大功耗：≤10V A。