1、 SHFDT 振动式直管密度 传感器 使用说明书 杭州双弘自动化设备有限公司 声 明 未经杭州双弘自动化设备有限公司事先书面许可，本说明书的任何部分不得以任何形式进行增删、改编、节选、翻译、翻印或仿制。 此说明书的全部内容杭州双弘自动化设备有限公司可能随时加以更改，此更改将不另行通知 产品具体实用以实际功能为准 此说明书的著作权属于杭州双弘自动化设备有限公司 版权所有.翻印必究 目录 一：前言1 二：安全检查表2 三：最佳实践3 四：产品展示4 五：产品概述5 六：工作原理6-7 七：密度标定8 八：产品特点9 九：直管密度计典型应用10-12 十：性能参数13-14 十一：材质选择15 十二
2、：实物图16 十三：外形图17 十四：安装方式18 十五：安装示意图19-21 十六：安装设计的重要因素22 十七：脱硫及矿浆类应用及解决方案23-24 十八：电气安装25-27 十九：接线方式28-29 二十：按键调试说明31-35 二十一：选型资料36-37 二十二：其它事宜38前言 感谢您选择杭州双弘自动化设备有限公司的密度、浓度传感器！使用传感器前请先阅读此说明书。 我公司从事传感器生产已有多年的历史，几年来足迹遍布全国各地。通过不断的改进技术，更新产品，寻找最佳测量方法，各方面技术有了突破性的提高；各项产品性能大大增强。广泛应用于环保、制药、石油、化工等各行业。 此说明书是传感器系列
3、的介绍和操作指南，请严格按照说明书进行操作。 如果阅读后还需要帮助，请随时咨询我们，拨打0571-86537800 本手册描述与产品操作不符时，请以产品为准，并请发邮件到，我们会尽快进行修正。 由于时间和作者水平有限，书中疏漏和错误在所难免，恳请广大客户指正为谢。 对于本手册内容的最终解释权归杭州双弘自动化设备有限公司所有。 安装检查表 核对发运产品的明细，确认收到所有部件以及安装所需的全部信息。 确保符合仪表安装环境要求的所有电气安全规范。 确保环境、过程温度及过程压力处在仪表限制条件之内。 确保传感器认证标签上规定的危险区域等级适合仪表当前的安装环境。 确保您能有足够的空间对仪表进行检查和
4、维护。 核对您已拥有安装仪表所需的全部设备。取决于应用不同，您可能需要安装附加部件以使仪表达到最佳性能。 如果您的仪表将要连接到分体式安装 - 请参阅本手册中的说明，准备 2 芯电缆并连接到处理器的接线。 - 考虑仪表和变送器之间的最大电缆长度。两个设备之间的最大推荐距离为 1000米。 最佳实践 以下信息可帮助用户最大程度地利用自己的仪表。 小心地处理仪表。遵循本地经验做法进行吊装或搬运仪表。 在将仪表安装到系统中之前，执行已知密度自校验功能检查仪表。 必须使用原始包装存放和运输此仪表。 切勿用于测量与其结构材料不兼容的液体。 切勿使仪表承受过度振动（连续超过 0.5 g）。振动强度超过 0
5、.5 g 可能会影响仪表精度。 为了获得最佳仪表性能，确保工作条件与仪表校准范围和界限相对应。 确保所有管道连接符合当地和国家规范以及行业准则。 接线后，确保正确上好并旋紧变送器外壳盖子，以保持入口防护等级和危险区域认证。 仪表和相关管道在安装后，确保其通过 1 倍最大工作压力测试。 对仪表、入口和旁路管道采取隔热措施以保持稳定的温度。 双弘产品展示(更多需求请联系工厂SHFDM直接插入式密度计 高精度密度测量 最大的安装灵活性 卓越的可靠性和安全性 SHYD投入式密度计 高精度密度测量 投入式的安装灵活性 卓越的可靠性和安全性 SHAV插入式氨水浓度计 高精度浓度测量 最大的安装灵活性 卓越
6、的可靠性和稳定性 ) SHFDT最佳性能的密度计 最佳的精确密度测量 贸易交接型碳氢化合物测量的行业标准 卓越的可靠性，准确性 SHMV插入式酒精度计 高精度浓度测量 最大的安装灵活性 卓越的可靠性和稳定性 SHSV插入式硫酸密度计 高精度密度测量 最大的安装灵活性 卓越的可靠性和安全性 产品概述 SHFDT型液体密度计是安装在管道上，可连续、实时在线测量流体密度的传感器，用于以密度做为最终产品首要控制参数的过程控制，或用于固体百分比或浓度百分比等其他质量控制参数的指示器。 优点 * 完全一体化式数字测量，可用于监测和控制 * 高精度连续测量 * 没有可动部件，意味着实际上不需要维护 * 提供
7、包括316L、哈氏合金等的防腐材料 * RS-232 485通讯 * 测量液体可含大量气泡 * 对安装位置，设备振动，流速和压力影响不敏感 * 密度、标准密度或特殊计算值 （固体百分比、癆PI、比重等）采用直接毫安 (420 mA) 输出 * 允许存在能流动前提下的最多含量固体 * 提供用于诊断和数据记录的计算机组态工具 * 内部提供一体式PT1000 温度传感器作为温度补偿 * 通过危险区域认证（CEC） 工作原理 SHFDT 型液体 密度 计使 用 一个振 动管 来测 量密 度 。 当 液体密 度改变 ， 它 将影 响密 度计 的振 动质量 。 振 动质 量变 化再 影响谐 振频 率 。
8、此频率是 与过 程流 体的 密度 成反比 的 。 通过 检测 谐振 频 率并应 用到 已知的转换 中 ， SHFDT 型 可以 提供高 精度 的在 线密 度测 量 。 传感器 根据 振动 原理 而设 计 ， 此振 动元 件 为 一根 直 管 ， 管外 壁由压电晶 体而 产生 振动 ， 振 动的频 率通 过另 一个 压电 晶体检 测出 来 ， 通过移相 和放 大电 路 ， 管 体 被稳定 在自 然谐 振频 率上 。 通 过监 视共 振频率并进 行众 所周 知的 转换 ， SHFDT 型可 以提 供高 精度 的在线 密度 测 量 。 当液体 流经 管 体 时 ， 振 动 发生改 变 ， 引 起谐
9、振频 率 变化 ， 从 而通 过电子处 理单 元计 算出 准确 的密度 值 。 振动 频率 与密 度的关 系为 ： = K 0 + K 1 T + K 2 T2式中 ， - 液体密度 T - 传感器输出的振动周期 K0,K1,K2 - 传感器的常数 ， 在出厂时标定 工作原理 液体 振动管 振动元件产生谐振 液体流过振动管 随密度增加 ， 谐振频率降低 例如 ： 在空气中振动 ， 频率约 1000 Hz 在油中振动 ， 频率约 700 Hz 在水中振动 ， 频率约 600 Hz 介质的密度决定了振动的频率 . 密度标定 密度计 变送 器可 精确 检测 时间周 期 测得的 时间 周期 通过 仪表
10、 标定系 数转 换为 密度 读数 产品特点 特征 优点 好处 单直管 低压降 发生堵 塞 ， 腐蚀 的风险较低 ， 并 易于 清洗 可以测 量含 有大 量气泡的浆 液和 结晶 ， 大粘度工 况等 对气泡 不明 显 ， 不宜结垢 ， 对测 量粘 度无要求 解决目 前含 气问 题 ，结晶问 题 ， 大粘 度液体的设 计难 题 ， 增强了设备 的适 应性 多种材 质和 法兰 可选 适用的 测量 介质 范围广 无需改 变现 存的 配对法兰 内置 PT1000 温度传感器 密度测 量点 的温 度检测 精确的 温度 参考 或可能的温 度报 警 IP65 的工业防护等级 若需要 ， 可 安装 在室外 降低的
11、 安装 成本 全焊接结构 装置适 用于 恶劣 环境 长寿命 高精度 连续 测量 密度值 实时 指示 可实现 工艺 变化 时的快速控 制 隔爆型 设计 可安装 于危 险区 域 安装简 便 ， 成本 较低 内有隔 离波 纹管 对工厂 振动 ， 压 力和温度影 响不 敏感 测量精 度或 测量 差无损失 316L 不锈 钢的 外壳 优良的 防腐 性能 提供安 全泄 露 内有爆 裂盘 在流通 介质 出现 内部故障时 ， 控 制介 质泄露 直管密度计典型应用 输油管 线 ( 在 线密 度 、 参 考密度 及 A PI 密度 ) 界面检 测 多 油品 输送 管线 品质控 制 连 续在 线 泄漏检 测 使 用
12、盐 水的 地下贮 罐 质量流 量计 量 密 闭输 送 、 分 配及 销售 计量 原油 体 积 密度 净油测 量 使 用或 不使 用 BSW 仪 表 成品油 体积 密 度 LPG 石化 乙烯裂 化 石 蜡 （ 烯烃 ） 蒸馏及 折射 塔控 制 调和控 制 化工 酸浓度 及稀 释 碱和基 液 浓 度控 制 苛性钠 （ 氢 氧化 钠 ） 调和 氨水 蒸发器 控制 盐浓度 冷冻液 / 防 冻液 浓度 控制 胶片乳 化 明胶 硝酸银 废水处 理 蛋白质 和淀 粉生 产 碳酸钠 甘油回 收 泡沫橡 胶及 泡沫 气体 喷射 控制 食品及 饮料 酿造 ( 白 利糖 度 ) 麦芽汁 比重 控制 比重控 制 成品
13、质 量控 制及 调和 蒸馏 酒精浓 度 蒸馏期 间的 贮能 及控 制 糖及糖 浆 ( 白利 糖度 ) 品质 、 过程 控制 、 调 和 气体喷 射控 制用 于 ： 摩丝 、 果浆 软糖 奶油 、 冰淇 淋 含气的 巧克 力液 食品浆 料 酵母提 液 脱钙 咖 啡和 茶 淀粉提 液 （ 波美 度 ） 动力 燃气除 硫 制氢中 甲醇 和水 的浓 度控 制 矿业 矿浆中 固体 物百 分比 控制 球磨机 控制 粘土浆 料及 其回 收 造纸业 溶解器 涂层控 制 黑液 、 绿液 和白 液控 制 乳品业 牛奶 / 奶脂 分离 器控 制 半全脂 等 用于奶 粉生 产的 蒸发 器 / 滚 筒挤干 控制 喷干控
14、 制 酸奶 性能参数 性 能 参 数 精度 0.001g/cc 1.0 kg/m3工作范 围 03 g/cc 03000 kg/m30 至 187.4 lb/ft3 重复性 0.0001 g/cc 0.1 kg/m3 0.006 lb/ft3过程温 度影 响 （ 已校 正 ） 0.0001 g/cc 0.1 kg/m3（ 每 C ） 过程压 力影 响 （ 已校 正 ） 忽略不 计 过程温 度 50 +150 （ 58 +302 ） 环境温 度 40 +85 （ 40 +185 ） 最大工 作压 力 TQ - 884 （ 标 准型 ） 2MP TQ - 884 （ 高 压型 ） 1450 psi
15、 (100 bar) 试验压 力 在最大 工作 压 力 1.5 倍的 压力下 进行 测试 防护等 级 IP65 结 构 材 料 接液部 件 SHFDT （ 标准 型 ） 不锈 钢 316 L SHFDT （ 防腐 型 ） 合金 C 22 、 钛 电子部 件外 壳 SHFDT （ 标准 型 ） 铝合金 铸件 SHFDT （ 防腐 型 ） 不锈钢 或塑 料 管道抛 光 SHFDT 标准 、 电抛 光 重 重量 SHFDT （ 标准 型 ） 典型值 为 4 5kg 量 SHFDT （ 特 殊型 ） 取决于 管道 特 性 电源要 求 电压 24VDC （ 需 四线 制 ） 220VDC （ 需 四线
16、制 ） 输出 电流输 出 电源线 上的 电源 调 制 2线制 （ 420 mA ） * (1) 上述 精度 适用于 标定范 围 0. 6 1. 8 0 g / c c ( 6 00 1 8 0 0 k g / m3) 。 * (2) 采用 TQ - 8 84 时 ， 液 体的粘 度最 大则 可达 到 2 0 ,000 c P （ 更高 请联系工 厂 ） 。 * (3) 温度影响指的是 因过程 流体 温度偏离工厂标 定温度而 引起的最大测量 偏差 。 * (4) 压力影响定义为 ： 由于过程 压力偏离标定压 力而引起 的传感器流量和 密度敏感度的 变化 。 如要 测定工厂标定 压力 ， 请参 考
17、随附于 T Q - 88 4 的 标定 文件 。 如果数 据不 可用 ， 请 联系 工厂 。 * (5) 如 果 要 求 特 殊 型 ， 则 过 程 温 度 将 被 进 一 步 限 制 在 40 至 +150 （ 40 至 + 3 02 ） 。 * (6) 实际 最大 工作 压力 受 过程连 接额 定值 的限 制 。 材质选择 对 于 316L 、 Hastelloy C22 、 钛 等 材 质 在 应 用 于 腐 蚀 性介质时 ， 可以参考世通科创的腐蚀指南做为 选型依据 ； 其他材质 ， 如 Hastelloy B2 、 Monel400 、 锆 ， 在选用前请咨询工厂 。 密度计的 PT
18、FE 衬层的作用是减少被测介质的粘附 ， 不是用于防腐蚀的目的 ， 在用于腐蚀性介质时仍基于音叉本体材质考虑 。 液体和材料兼容性 下 表 提 供 了 S HFDT 型 液 体 密 度 计 的 液 体 和 材 料 兼 容 性 指南 。 有关不同液体材料兼容性的详细信息 推荐 在特定浓 度和温度限制下可用 一般不使用 液体 类型 名称 分子式 浓度 钛 合金B3 合金C22 合金400 不锈钢 酸 盐酸 H CL 0 - 40 硫酸 H2S O40 - 75 H2S O475 - 98 H2S O493 - 98 硝酸 H N O30 - 100 磷酸 H3P O40 - 98 碱 氢氧化钠 N
19、 a O H 0 - 100 氢氧化钾 K O H 0 - 50 氢氧化钙 Ca (O H )20 - 50 其他 脲 ( 尿素 ) (N H2)2CO 0 - 100 次氯酸钠 N a O CL 0 - 16 过氧化氢 H2O20 - 90 产品实物图 外形图 安装 方式 直管式 密度 计安 装说 明和 要求 安装说 明 注意以 下问 题 ： 安装不 需要 特殊 的固 定支 架仪表 的容 器型 结构 能克 服外力 的影响如第 二容 室 测量管 振动 频率 高确 保测 量不受 管道 振动 影响 只要不 产生 气蚀 现象 测量 不受阀 弯通 三通 等管 件的 影响但 流量计最好 远离 大的 干扰
20、 源如 泵等大 的设 备 安装位 置 密度计 以旁 通形 式安 装 ， 可 以在不 影响 主管 路的 情况 下将其 拆除以便维 修或 标定 。 1 ） 支管线 上安 装 2 ） 最好能 垂直 安装 ， 液 体流 向自下 而上 3 ） 支管线 入口 处有 截止 阀或 球阀 ， 以便 控制 流经 液体 的 流速在 1 m/s 4 ） 密度计 前后 分别 留 有 200 m m 和 10 0mm 直管 段 ， 后 有一 定的背压 ， 不 可直 接敞 口排 放 。 安装示意图 管径 8 15 25 40 50 80 100 150 限 流孔 板直径 6m m 10m m 14m m 22m m 28m
21、 m 50m m 65m m 90m m 安装示意图 管径 8 15 25 40 50 80 100 150 限 流孔 板直径 6m m 10m m 14m m 22m m 28m m 50m m 65m m 90m m 安装示意图 管径 8 15 25 40 50 80 100 150 限 流孔 板直径 6m m 10m m 14m m 22m m 28m m 50m m 65m m 90m m 安装 设计的重要因素 适宜的安装位置 u 无堵塞 u 易满管 u 不含气 （ 含 气可 做另 外分 析 ） 典型的不宜 安装位置 u 靠近下 行管 线 u 靠近管 线敞 口 u 管道的 高点 稳定的
22、流速 范围 l 避免颗 粒沉 降的 影响 （ 流 速过低 ） l 避免对 仪表 测量 的影 响 （ 流速过 高 ） 直管振动式密度计脱硫及矿浆类应用 烟气 脱硫 (F GD) 是一种用于脱 除燃煤电厂 或燃油电厂排 放的烟气中二 氧化硫 (S O2) 的技术 。 电 厂燃烧煤或油 ， 产生蒸汽 ， 向驱动发电机 的蒸 汽透 平供 电 ， 这时会 产生 SO2 。 电厂 的 高烟气 烟道 通过 在环境空气 中稀释污染物来分散气体 排放物 。 针对 SO 2 排放 （ 会导致酸雨 ） 的 环境 保护法 规非 常 严格 ， 因 此 ， 电厂 需要 脱除 烟气中 的 S O2 。 减少 S O2 排放
23、 最常 见的 方 法之一 是湿 法洗 涤 ， 即采 用浆液 或碱 性吸 附剂 （ 例如 石灰 石 、 石灰 或海水 ） 洗 涤气 体 。 在 F G D 系统 中 ， 烟气 通常经 过飞 灰脱 除装 置 ， 然后经 过 SO 2 脱 除装 置 。 采用湿 法洗 涤方 法 时 ， 石灰 石或 石灰浆 会产 生 合成浆 液 ， 即 硫酸钙 。 然后 将硫酸 钙氧 化 ，通过强 制氧 化技 术产 生适 销石膏 。 解决方案 电厂选 择安 装多 个 SHFD M 型直插 式密 度仪 表 。 通 常 ， 如 果已 知颗 粒大小 和固 体浓 度 ， 则 将 选择直 管式 进口 科里 奥利 流量仪 表 。
24、然 而 ， 客 户选 择该 安装 的同 时 ， 还 将选 择安 装直 管式 密度仪 表 ， 因为该仪 表具 有成 本竞 争优 势 。 此 外 ， 这些 仪表 还具 备以下 优点 ： 连续 实时 密度 测量 简便 管道 式安 装 对少 量的 气泡 不敏 感 接液 材料 应用 选择 广泛 可通 过软 件应 用使 用在 线诊断 工具 电气安 装 1 、 外 壳 旋 转 通 过 外 壳 旋 转 以 便 改 进 现 场 的 配 线 或 能 更 好 地观 察 L C D 显 示 表 头 : 1 . 松 开 外 壳 上 的 旋 转 固 定 螺 钉2 . 首 先 按 顺 时 针 方 向 旋 转 外 壳预 期
25、的 位 置 ， 再 反 向 旋 转 外 壳 到 预 期 的 位 置多 旋 转 9 0 ) 。 3 . 重 新 拧 紧 固 定 螺 丝 。 。 ， 如 果 无 法 拧 到。 ( 最2 、 介绍 SHFDT 采 用 四 线 制 电 路 设 计 ， 输 出 一 路4 - 20mA （ 带 HART 协议 ） 。 3 、 安装须知 SHFDT 供电电源要求 ： 下 面是仪表运行的直流电源要求 ： 24 VDC ， 典型值为 0.65 W ， 最高 1.1 W 最 低 推 荐 电压 ： 使 用 1 000 ft 的 24 AWG（ 300 m 的 0.20 mm2 ） 电源线时为 21.6 VDC 启 动 时 ， 电 源 必须 在仪表 电 源 端子 上 提 供 19.6 V 的最低电压和最低 0.5 A 的短时电 流 。 如果几个 SHFDT 安装在 同一地点 ， 可以共用一个电源 。 如果密度计安装在宽阔区 ， 电缆消费过大 ， 可以使用小型本地电源 。 没有必要对传感器进行单独的直接接地 ， 接地一般通过安装的金属管路 。 用于隔 爆仪表的电源电缆 建议 如图 1 所示 ： 最小线规 （ AWG/ 英尺 ） 如图 2 所示 ： 最小接 线面积 （ m m 2 / 仪 表 ）
