EJA变送器讲稿

1、YOKOGAWA SICHUANEJA- -智能变送器智能变送器技技 术术 交交 流流 会会感谢各位领导专家光临感谢各位领导专家光临李李 牧牧1360285370613602853706李宗明李宗明1392505883513925058835重庆横河川仪有限公司（重庆横河川仪有限公司（CYSCYS）广东协鑫电力有限公司广东协鑫电力有限公司YOKOGAWA SICHUANEJA新时代智能变送器新时代智能变送器品质卓越品质卓越 始终如一始终如一重庆横河川仪有限公司（重庆横河川仪有限公司（CYS）YOKOGAWA SICHUAN重庆横河川仪有限公司重庆横河川仪有限公司CYSCYS创 立 1995年0

2、9月27日资 本 金 总资本US1420万元出资比例 日本 横河电机株式会社 60% 中国 重庆川仪自动化股份有限公司 40%从业人员 420人、其中日本长驻人员3人 (总经理、付总经理、总工程师)所 在 地 重庆本部 重庆市北部新区黄山大道中段61号川仪工业园 上海营业本部 上海市天山西路568号鳄鱼大厦D区3层 北京分公司 北京市东城区金宝街89号金宝大厦9层 广州分公司 广州市环市东路362号好世界广场35层主营业务内容 DPharp EJADPharp EJA全智能变送器制造、销售和售后服务EJA年销售量 28.5万台；产值10亿制造方式 CYSYHQ( (NYPSNYPS) ) 制造

3、设备 CYSYHQ品质管理 ISO9002ISO90025M5M(Man Machine Material Method Measurement)同一品质 EJAEJA 全球同一技术（同步）、同一品质、同一管理和同一商标横河川仪 横河电机株式会社EJAEJA变送器中国生产基地YOKOGAWA SICHUANEJAEJA变送器生产基地变送器生产基地日本日本(横河電機甲府工場横河電機甲府工場)美国【美国横河公司】美国【美国横河公司】生产基地生产基地YOKOGAWA SICHUAN 製造：日本最新設備的引入製造：日本最新設備的引入 横河川仪横河川仪JA-JA-生产场地生产场地YOKOGAWA SIC

4、HUANEJAEJA变送器变送器品質品質/ /质量管理体系质量管理体系n品質保証活動品質保証活動 GB/TI9002-1 (ISO9002-1) 97 97年年1212月月3131日取得日取得n质量质量改善活動改善活動QA会议会议(质量分析会质量分析会)制贩会制贩会(产产/质质/技技/销销)客户客户/生产质量分析生产质量分析质保体系质保体系YOKOGAWA SICHUANn有机化学物质削减有机化学物质削减节约资源、能源，预防污染节约资源、能源，预防污染 加强废弃物管理加强废弃物管理全员参与，持续改进全员参与，持续改进保护生态环境保护生态环境 我们只有一个地球我们只有一个地球遵守环境保护法律、法

5、规遵守环境保护法律、法规 nCYS环境方针环境方针n电力削减电力削减n节约水节约水n纸再利用纸再利用n排水噪音管理排水噪音管理n环保购买环保购买 横河川儀有限公司横河川儀有限公司 YOKOGAWA SICHUANYOKOGAWA SICHUAN全球最先进压力传感器技术全球最先进压力传感器技术单单晶硅晶硅谐谐振式振式数字化差分数字化差分传传感器感器采用微采用微电电子精密加工技子精密加工技术术YOKOGAWA SICHUANSiSi谐振传感器制作工艺谐振传感器制作工艺P+ P+P+ N+ 封注外延及退火 振動子(100)N型SiSio2(600nm) 切除氧化膜及HCL煤气腐蚀 选择性外延及去除氧

6、化膜 选择性腐蚀 硅片硅片YOKOGAWA SICHUAN振動子励振端子検出端子真空室振動子振動子中心膜片中心膜片（鋼）传感器传感器SUS316SUS316側側BOD鍛造驱动板驱动板传感器传感器封入液信号SUS316LSUS316L鍛造鍛造側側BODYBODY1818Cr-12Ni-2.5Mo-Cr-12Ni-2.5Mo-低低C C密封膜片密封膜片哈氏合金-276）Ni=BAL 60% Cr=15.5% Mo=16%W=3.5% Fe=5.5% etsYOKOGAWA SICHUANu 3. 在无压力时谐振频率为 90 kHzu 2. 涂附在硅层上的H形谐振梁u 1. 硅层u 4. 压力引起硅

7、层发生应变u 5.来自硅层的应变线性地改变谐振梁的频率输出压力压力YOKOGAWA SICHUAN2个个单晶硅谐振传单晶硅谐振传感器感器H型型 谐振器谐振器H 型硅型硅谐振器谐振器硅硅 片片YOKOGAWA SICHUAN 传感器的构造原理传感器的构造原理力力磁界磁界力力磁界磁界电电流流电压电压法拉第左手原理法拉第左手原理法拉第右手原理法拉第右手原理硅片硅片振子振子永久磁石永久磁石NSYOKOGAWA SICHUAN永久磁铁永久磁铁激励电路激励电路电磁力方向电磁力方向频率输出频率输出硅硅 H 型谐振传感器型谐振传感器硅片硅片磁场磁场硅传感器硅传感器YOKOGAWA SICHUAN压缩压缩 扩张

8、扩张u 2. 作用在硅层上的压力u 1. 两块频率为 90 kHz 的共振被固定在硅层上u 3.由于位置和深度的变化一块被扩张而另一块被压缩u 4. 压力使得被扩张的谐振梁频率由90到110 kHz而被压缩的一块由90到70 kHz变化u 5. 而微处理器只需简单的对频率计数1109070深度kHzYOKOGAWA SICHUAN压缩压缩拉伸拉伸过程压力过程压力隔离垫片隔离垫片H H 型谐振器型谐振器基体基体传感器传感器YOKOGAWA SICHUAN0 020204040606080801001001201200 05050100100150150200200ftftfcfc 40 kHzu

9、 被压缩的谐振梁频率降低u 被拉伸的谐振梁频率升高压力频率 压力压力YOKOGAWA SICHUAN参参考考精精度度 0 to 200 H2O-0.050-0.040-0.030-0.020-0.0100.0000.0100.0200.0300.0400.0500255075100125% 输入%输出误差上下行程比例输出电容式EJA 系列YOKOGAWA SICHUANu 19.8 cmu 3.9 kgYOKOGAWA SICHUAN玻璃层芯片头部高压侧流动 压力低压侧流动压力膜盒体高压高压低压低压u 1. 传感器被分离置于膜盒体颈部隔离膜片u 2. 高低压力通过内部硅油以液体压力的方式作用于

10、传感器u 与现场温度隔离与现场温度隔离u 与现场震动隔离与现场震动隔离YOKOGAWA SICHUANu 零点零点/量程的数字微调量程的数字微调 0.01% 改变分辨率易于调整 无模拟电位器 温度稳定 传统变送器的便利 手动自由调节 满度上升/抑制承受力YOKOGAWA SICHUANpsi mbar Mk Pa gf/cmatm Torr ft in mm H O Hg22u 工程单位u 4.5位u 范围设置开关 （零点/量程）u 输出改变方向指示 交替 (每 3 秒.) 或固定 14种可选工程单位 错误代码信息 本地零点/量程开关 可旋转安装 YOKOGAWA SICHUAN零点零点/量程

11、量程数码调节数码调节 0.01%调整精度调整精度数字数字 LCD 哈氏哈氏C-276隔离膜片隔离膜片侧面排气螺钉侧面排气螺钉传统托架配置传统托架配置不锈钢螺钉不锈钢螺钉不锈钢容室法兰不锈钢容室法兰不锈钢位号牌不锈钢位号牌多国防爆认证多国防爆认证YOKOGAWA SICHUANEJAEJA外特性外特性低铜铸铝低铜铸铝SCS14ASUS316L(本体本体)接液膜片接液膜片哈氏合金哈氏合金C-276高高/低压侧可互换低压侧可互换表头表头/上部上部YOKOGAWA SICHUAN1101009080705,00010,000 差压差压 (mmH2O)频率频率 (kHz)传感器传感器YOKOGAWA S

12、ICHUAN工作站工作站u 分散式控制系统分散式控制系统 对对 现场控制系统现场控制系统工作站工作站控制器控制器现场总线接口现场总线接口将来的将来的现场控制系统现场控制系统 (FCS)4-20 mA今日传感器方案其它现场设备现场总线消除了所需的I/O数字传感器方案DPharp 消除了所需的 A/DA/D现场总线现场总线D/A微处理器微处理器A/DA/D传感器传感器微处理器微处理器A/DA/D传感器传感器现场总线接口现场总线接口微处理器微处理器A/D传感器传感器模拟传感器方案YOKOGAWA SICHUAN.f1f2f1 - f2 = 与差压成正比与差压成正比f1 + f2 = 与静压成正比与静

13、压成正比 R = 与温度成正比与温度成正比传感器传感器YOKOGAWA SICHUAN 结构简单结构简单 历史悠久历史悠久 滞后小滞后小 复合传感复合传感 滞后小滞后小 温度影响小温度影响小 静压影响小静压影响小 复合传感复合传感 差压差压 静压静压 温度温度 滞后大滞后大 重复性差重复性差温度误差大温度误差大(未补偿前未补偿前)电极中心膜片传感器传感器YOKOGAWA SICHUAN谐振器谐振器基片基片压力压力真空罩真空罩y磁场磁场固定电极固定电极 可动电极可动电极固定电极固定电极DD 初始间距初始间距d 位移位移C1C2 电容电容 C1 = 电容电容 C2 = SD+dSD-dC1 - C

14、2C1 + C2 计算公式计算公式 c =dD=电极位移电极位移初始间距初始间距()感应膜片位移最大值感应膜片位移最大值 mm (100 m) 微小位移就能导致误差微小位移就能导致误差1 m形变形变= 1% 误差误差感器组件感器组件 硅硅 油油中心膜片中心膜片接液膜片接液膜片低压侧低压侧高压侧高压侧接液膜片接液膜片冲灌液冲灌液感应膜片感应膜片膜盒体膜盒体f L 传感器传感器YOKOGAWA SICHUAN差压引起的信号变化压阻式传感器温度变化所引起的信号变化0.25 %/ 50oC静压所引起的信号变化0.1% / 100kgf cm24%15 %硅谐振传感器0.01 %4倍倍灵敏度高灵敏度高高

15、精度量程宽高精度量程宽环境变化影响小环境变化影响小长期稳定性长期稳定性0.03 %传感器传感器YOKOGAWA SICHUAN单晶硅谐振传感器特性单晶硅谐振传感器特性灵敏度高灵敏度高 量程比高量程比高滞后小滞后小 高精度高精度抗环境变化能力强抗环境变化能力强 温度影响小温度影响小 长期稳定性长期稳定性 静压影响小静压影响小复合传感器复合传感器 高精度高精度 差压差压 灵活多用灵活多用 静压静压 性价比高性价比高 温度温度 YOKOGAWA SICHUAN现场运行总精度现场运行总精度稳定性稳定性输入输入/输出特性输出特性( 标准状态下标准状态下 )温度影响温度影响( 现场工作状态下现场工作状态下

16、 )静压影响静压影响( 现场工作状态下现场工作状态下 )过压影响过压影响( 现场工作状态下现场工作状态下 ) YOKOGAWA SICHUAN型号型号 : EJA110-M量程量程 : 10000 mm H20型号型号 : EJA110-H量程量程 : 5 kgf/cm223(oC)No.223(oC)No.1 0.1 0.050-0.05-0.1误差误差 (%)23(oC)输入输入(%) -100 0 50 100 -50No.2 0.1 0.050-0.05-0.1误差误差 (%)输入输入 (%)No.1 0.1 0.050-0.05-0.1误差误差 (%)-100050100-50输入输

17、入 (%)-100050100-5023(oC) 0.1 0.050-0.05-0.1误差误差(%)输入输入 (%)-100 0 50100-50EJAEJA变送器变送器YOKOGAWA SICHUAN型号型号 : EJA110-M量程量程 : 10000 mm H20型号型号 : EJA110-H量程量程 : 5 kgf/cm2No.2SPANZEROSPANZERONo.1No.2SPANZERO-0.2 0.2 0.1 0-0.1 误差误差 (%)No.1温度温度 0C-50050100SPANZERO 0.2 0.1 0-0.1 误差误差 (%)-0.2 0.2 0.1 0-0.1 误

18、差误差 (%)-0.2温度温度0C-50050100温度温度 0C-50050100温度温度 0C-50050100 0.2 0.1 0-0.1 误差误差 (%)-0.2EJAEJA变送器变送器YOKOGAWA SICHUANEJA vs. 3051C智能变送器智能变送器 (100mH2o)- 6. 00- 6. 00- 5. 00- 5. 00- 4. 00- 4. 00- 3. 00- 3. 00- 2. 00- 2. 00- 1. 00- 1. 000. 000. 001. 001. 002. 002. 003. 003. 004. 004. 005. 005. 006. 006. 00

19、23- 40- 25023508023- 40- 25023508023误差误差(%)其它-No3其它-No4EJA- No4EJA- No5EJA- No6温度变化温度变化零点漂移零点漂移YOKOGAWA SICHUAN温度影响温度影响谐谐振振频频率率 输输入入压压力力室温室温 fc 室温室温 fr 高温高温 fr1 高温高温 fc1 Iout(0): 室温室温时输时输出出 Iout(p): 高温高温时输时输出出 Iout(0)=fr-fc Iout(p)=(fr- fr)-(fc- fc) =(fr-fc)-( fr- fc) =Iout(0)-( fr- fc) fr= fc Iout(

20、p)=Iout(0) 故：故：温度温度对输对输出没有影响出没有影响EJAEJA变送器变送器YOKOGAWA SICHUANS.P kg/cm2050100150-0.1 0.1 0.050-0.05 零点误差零点误差 %No.1No.2No.2No.1型号型号 : EJA110A-XM量程量程 : 10000 mm H20型号型号 : EJA110A-XH量程量程 : 5 kgf/cm2-0.1 0.1 0.050-0.05 零点误差零点误差 %-0.1 0.1 0.050-0.05 零点误差零点误差 %S.P kg/cm205010010S.P kg/cm2050100150-0.1 0.1

21、 0.050-0.05 零点误差零点误差 %S.P kg/cm2050100150EJAEJA变送器变送器YOKOGAWA SICHUAN性能对比性能对比EJA vs. EJA vs. 其它智能式变送器其它智能式变送器0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0 -0.2 -0.2 -0.4 -0.4 -0.6 -0.6 -0.8-0.8误差误差 (%)(%)0 35 70 105 1400 35 70 105 140静压静压 (Kgf/cm2)(Kgf/cm2)1.2 1.2 1.0 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0 -

22、 -0.20.2误差误差 (%)(%)0 35 70 105 1400 35 70 105 140静压静压 (Kgf/cm2)(Kgf/cm2) EJA110A-XEJA110A-XM 量程：量程：0 01000mmH2O1000mmH2O其它智能式变送器其它智能式变送器 量程：量程：0 01000mmH2O1000mmH2O静压变化静压变化零点漂移零点漂移YOKOGAWA SICHUANEJA vs. EJA vs. 其它智能式变送器其它智能式变送器 静压变化静压变化零点漂移零点漂移误差误差(%)(%)静压静压(Kgf/cm2)(Kgf/cm2)3051c3051c智能式变送器智能式变送器

23、1/1001/100量程比量程比(100mmH2O)(100mmH2O) 0 20 40 60 80 100 120 140 0 20 40 60 80 100 120 1401010 5 5 0 0-5-5 -10-10误差误差(%)(%) 0 20 40 60 80 100 120 140 0 20 40 60 80 100 120 1401010 5 5 0 0-5-5 -10-10静压静压(Kgf/cm2)(Kgf/cm2)EJA110A-XEJA110A-XM 1/1001/100量程比量程比(100 mmH2O)(100 mmH2O)YOKOGAWA SICHUAN静压影响静压影响

24、谐谐振振频频率率输输入入压压力力大气大气压压 fc大气大气压压 fr高静高静压压 fr1 高静高静压压 fc1 Iout(0): 大气大气压时输压时输出出 Iout(p): 高静高静压时输压时输出出 Iout(0)=fr-fc Iout(p)=(fr- fr)-(fc- fc) =(fr-fc)-( fr- fc) =Iout(0)-( fr- fc) fr= fc Iout(p)=Iout(0) 故：故：静静压对输压对输出没有响出没有响EJAEJA变送器变送器YOKOGAWA SICHUAN型号型号 : EJA110A-XM量程量程 : 1000 mm H20 (1/10 of Max Sp

25、an)压力压力 : 10 kgf/cm2型号型号 : EJA110A-XM量程量程 : 1000 mm H20 (1/10 of Max Span)压力压力 : 10 kgf/cm2Error (%)+0.1-0.1LLLLHHHHError (%)+0.1-0.120406080100120 x 1000 TimesEJAEJA变送器变送器YOKOGAWA SICHUAN2000 PSI 过压偏移校正过压偏移校正0 to 200 H2O 范围范围-1.000-0.5000.0000.5001.0000255075100125% 输入%输出变化电容式EJA 系列零点漂移上下行程比例输出YOKO

26、GAWA SICHUAN性能对比性能对比EJA vs. EJA vs. 其它智能式变送器其它智能式变送器2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0 0 -0.5 -0.5 -1.0 -1.0 -1.5 -1.5 -2.0-2.0误差误差 (%)(%)0 35 70 105 1400 35 70 105 140过压过压 (Kgf/cm2)(Kgf/cm2)2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0 0 -0.5 -0.5 -1.0 -1.0 -1.5 -1.5 -2.0 -2.0 误差误差 (%)(%)0 35 70 105 1400 35 70

27、105 140过压过压 (Kgf/cm2)(Kgf/cm2)EJA110A-XMEJA110A-XM量程：量程：0 01000mmH2O1000mmH2O其它智能式变送器其它智能式变送器 量程：量程：0 01000mmH2O1000mmH2O过压滞后性过压滞后性YOKOGAWA SICHUAN性能对比性能对比EJA vs. EJA vs. 其它智能式变送器其它智能式变送器2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0 0 -0.5 -0.5 -1.0 -1.0 -1.5 -1.5 -2.0-2.0误差误差 (%)(%)0 35 70 105 1400 35 70 105 1

28、40过压过压 (Kgf/cm2)(Kgf/cm2)0.5 0.5 0 0 -0.5 -0.5 -1.0 -1.0 -1.5 -1.5 -2.0 -2.0 -2.5 -2.5 -3.0 -3.0 -3.5-3.5误差误差 (%)(%)0 35 70 105 1400 35 70 105 140过压过压 (Kgf/cm2)(Kgf/cm2)EJA110A-XEJA110A-XM 量程：量程：0 01000mmH2O1000mmH2O 3051c 3051c智能式变送器智能式变送器 量程：量程：0 01000mmH2O1000mmH2O过压滞后性过压滞后性YOKOGAWA SICHUAN常规安装方式

29、常规安装方式 EJA 其他其他无无3阀组安装方式阀组安装方式 用户为何需要用户为何需要3 3阀组？阀组？1. 1. 单向过压损坏变送器单向过压损坏变送器2. 2. 单向过压的零点飘移单向过压的零点飘移3. 3. 静压下的零点漂移静压下的零点漂移4. 4. 长期零点漂移长期零点漂移EJAEJA变送器变送器YOKOGAWA SICHUAN3阀组阀组 其他其他常规安装常规安装 EJA无无3阀组安装阀组安装密封点密封点（7处）处）No Possibility of Leakage from 3 Valve Manifold无无3阀组阀组无操作无操作危危 险险 区区维护维护/维修减少维修减少EJAEJA

30、变送器变送器YOKOGAWA SICHUAN常规安装常规安装EJA无无3 3阀组安装阀组安装安装成本降低安装成本降低1) 无需购买无需购买3阀组阀组2) 引压管直接安装引压管直接安装维护维护/维修成本低维修成本低1) 无需维护无需维护3阀组阀组2) 泄漏检查点减小泄漏检查点减小3阀组阀组 其他其他EJAEJA变送器变送器YOKOGAWA SICHUAN 无无3阀组安装方式阀组安装方式无需无需3阀组安装阀组安装1. 静压下的零点调整静压下的零点调整 静压影响静压影响小小 投运前的零点调整投运前的零点调整 2. 运行中的零点检测运行中的零点检测 长期零点漂移长期零点漂移小小 停机时检测零点停机时检

31、测零点3. 过压后的零点调整过压后的零点调整 过压滞后过压滞后小小 过压后无须零点调整过压后无须零点调整 用户为何需要用户为何需要3阀组阀组非特殊运用，无需非特殊运用，无需3阀组阀组YOKOGAWA SICHUAN210-1-2210-1-2误差误差(%)(%)误差误差(%)(%)1/100 1/50 1/20 1/10 1/5 1/1 量程变化比量程变化比1/100 1/50 1/20 1/10 1/5 1/1 量程变化比量程变化比 No.1 No.1 零点零点 No.2 No.2 零点零点 No.1 No.1 量程量程 No.2 No.2 量量程程EJAEJA3051c3051c智能式变送器智能式变送器远程设定远程设定 零点零点/ /量程漂移量程漂移YOKOGAWA SICHUAN第第1年年第第2年年第第3年年第第4年年第第5年年第第6年年+0.1误差误差 (%)-0.10温度温度 ：室温：室温量程量程 ：最大量程：最大量程SiSi传感器传感器YOKOGAWA SICHUAN 长期稳定性测试长期稳定性测试型号：型号：EJA110EJA110M