横河EJA变送器演讲稿

EJA-智能变送器技术交流会感谢各位领导专家光临李龙恩重庆横河川仪有限公司（CYS）广州环境投资有限公司EJA—新时代智能变送器品质卓越始终如一重庆横河川仪有限公司（CYS）重庆横河川仪有限公司［CYS］创立1995年09月27日资本金总资本US＄1420万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DPharpEJA全智能变送器制造、销售和售后服务EJA年销售量28万台；产值9亿行业地位中国高端品牌销量第一位制造方式CYS＝YHQ(NYPS)

制造设备CYS＝YHQ品质管理ISO9002＋5M(ManMachineMaterialMethodMeasurement)同一品质EJA

全球同一技术（同步）、同一品质、同一管理和同一商标EJA变送器生产基地日本(横河電機甲府工場)中国［横河川仪有限公司］美国【美国横河公司】生产基地製造：日本最新設備的引入

横河川仪ＥJA-生产场地A線C線AMP線浄化間

机加場EJA变送器品質/质量管理体系品質保証活動ＩＳＯ９００２

GB/TI9002-1(ISO9002-1)97年12月31日取得质量改善活動QA会议(质量分析会)制贩会(产/质/技/销)客户/生产质量分析

质保体系有机化学物质削减ISO14000環境認証2000年12月取得！节约资源、能源，预防污染

加强废弃物管理全员参与，持续改进保护生态环境

我们只有一个地球遵守环境保护法律、法规

CYS环境方针環境保護活動电力削减节约水纸再利用排水噪音管理环保购买横河川儀有限公司

◆EJA变送器的原理

全球最先进压力传感器技术单晶硅谐振式数字化差分传感器采用微电子精密加工技术Si谐振传感器制作工艺P++P+P++

N+④封注外延及退火

振動子(100)N型SiSio2(600nm)①切除氧化膜及HCL煤气腐蚀②选择性外延及去除氧化膜③选择性腐蚀

传感器硅片電子顕微鏡写真受压部份构造

振動子励振端子検出端子ダイアフラムチップ真空室シェルダイアフラムチップ振動子中心膜片（マル鋼）传感器SUS316ＬＬ側BODＹＳＵＳ３１６鍛造ＲＩＮＧ驱动板传感器ＡＳＳＹシリコーンオイル封入液信号SUS316LＬ鍛造Ｈ側BODY18Cr-12Ni-2.5Mo-低C密封膜片哈氏合金Ｃ-276）Ni=BAL60%Cr=15.5%Mo=16%W=3.5%Fe=5.5%ets

3.在无压力时谐振频率为

90kHz

2.涂附在硅层上的H形谐振梁

1.硅层谐振式传感器单晶硅谐振式压力传感器的构成

4.压力引起硅层发生应变

5.来自硅层的应变线性地改变谐振梁的频率输出压力单晶硅谐振传感器结构2个单晶硅谐振传感器H型

谐振器H

型硅谐振器硅片

传感器的构造原理力磁界力磁界电流电压法拉第左手原理法拉第右手原理硅片振子永久磁石NS硅谐振传感器起振原理永久磁铁激励电路电磁力方向频率输出硅H型谐振传感器硅片磁场硅传感器压缩

扩张谐振式传感器单晶硅谐振式传感器的原理

2.作用在硅层上的压力

1.两块频率为

90kHz的共振被固定在硅层上

3.由于位置和深度的变化一块被扩张而另一块被压缩

4.压力使得被扩张的谐振梁频率由90到110kHz而被压缩的一块由90到70kHz变化

5.而微处理器只需简单的对频率计数1109070深度kHz压缩拉伸过程压力隔离垫片H型谐振器基体硅谐振传感器压力转换传感器

40kHz

被压缩的谐振梁频率降低

被拉伸的谐振梁频率升高谐振式传感器谐振式传感器的频率输出压力频率压力谐振式传感器变送器成品的精度上下行程比例输出电容式EJA系列紧凑&轻量

易于安装19.8cm3.9kgEJA110差压变送器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低压热孤立的传感器结构与过程压力分开

1.传感器被分离置于膜盒体颈部隔离膜片

2.高低压力通过内部硅油以液体压力的方式作用于传感器

与现场温度隔离

与现场震动隔离数字精度的本地调节

零点/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

工程单位

4.5位

范围设置开关（零点/量程）

输出改变方向指示增强的LCD显示交替式

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

改良的规格特性为所有应用的经济而设计零点/量程数码调节

0.01%调整精度数字

LCD哈氏C-276隔离膜片侧面排气螺钉传统托架配置不锈钢螺钉不锈钢容室法兰不锈钢位号牌多国防爆认证EJA—外特性低铜铸铝SCS14ASUS316L(本体)接液膜片哈氏合金C-276高/低压侧可互换表头/上部差压下的谐振频率变化1101009080705,00010,000

差压

(mmH2O)频率

(kHz)传感器HARP现场总线传感器工作站

分散式控制系统对

现场控制系统工作站控制器现场总线接口将来的现场控制系统

(FCS)4-20mA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D/A微处理器A/DA/D传感器微处理器A/DA/D传感器现场总线接口微处理器A/D传感器模拟传感器方案硅谐振传感器的复合传感特性R..f1f2f1

-f2 =与差压成正比f1

+f2

=与静压成正比

R

=与温度成正比传感器传感技术比较一览表原理结构优点电容式压阻式单晶硅谐振式结构简单历史悠久滞后小复合传感滞后小温度影响小静压影响小复合传感

差压静压温度缺点滞后大重复性差温度误差大(未补偿前)电极中心膜片传感器硅谐振传感器与电容式传感器的比较谐振器基片压力真空罩y磁场固定电极可动电极固定电极DD初始间距d位移C1C2电容

C1=电容

C2=SD+dSD-dC1-C2C1+C2计算公式c=dD=电极位移初始间距()感应膜片位移最大值

mm(100μm)

微小位移就能导致误差

1μm形变=1%误差感器组件硅油中心膜片接液膜片低压侧高压侧接液膜片冲灌液感应膜片膜盒体f

L传感器硅谐振传感器与压阻式传感器的比较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%/100kgfcm24%15%硅谐振传感器0.01%4倍灵敏度高高精度量程宽环境变化影响小长期稳定性0.03%传感器单晶硅谐振传感器特性灵敏度高量程比高滞后小高精度抗环境变化能力强温度影响小长期稳定性静压影响小复合传感器高精度

差压灵活多用

静压性价比高

温度

现场运行总误差现场运行总精度稳定性输入/输出特性(标准状态下

)温度影响(现场工作状态下)静压影响(现场工作状态下)过压影响(现场工作状态下)

输入/输出特性型号

:EJA110-M量程

:10000mmH20型号:EJA110-H量程

:5kgf/cm223(oC)No.223(oC)No.10.10.050-0.05-0.1误差

(%)23(oC)输入(%)

-100

0

50

100-50No.20.10.050-0.05-0.1误差

(%)输入

(%)No.10.10.050-0.05-0.1误差

(%)-100050100-50输入

(%)-100050100-5023(oC)0.10.050-0.05-0.1误差(%)输入

(%)-100050100-50EJA变送器温度影响型号

:EJA110-M量程

:10000mmH20型号

:EJA110-H量程

:5kgf/cm2No.2SPANZEROSPANZERONo.1No.2SPANZERO-0.20.2

0.1

0-0.1误差

(%)No.1温度

0C-50050100SPANZERO0.2

0.1

0-0.1误差

(%)-0.20.2

0.1

0-0.1误差

(%)-0.2温度0C-50050100温度

0C-50050100温度

0C-500501000.2

0.1

0-0.1误差

(%)-0.2EJA变送器性能对比温度变化［零点漂移］温度影响谐振频率

输入压力室温

fc室温fr高温fr1

高温fc1

Iout(0):室温时输出

Iout(p):高温时输出

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：温度对输出没有影响EJA变送器静压影响S.Pkg/cm2050100150-0.1

0.10.050-0.05零点误差

%No.1No.2No.2No.1型号:EJA110A-XM量程

:10000mmH20型号:EJA110A-XH量程

:5kgf/cm2-0.1

0.10.050-0.05零点误差

%-0.1

0.10.050-0.05零点误差

%S.Pkg/cm20501001５0S.Pkg/cm2050100150-0.1

0.10.050-0.05零点误差

%S.Pkg/cm2050100150EJA变送器性能对比EJAvs.其它智能式变送器0.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8误差(%)03570105140静压(Kgf/cm2)1.21.00.80.60.40.20-0.2误差(%)03570105140静压(Kgf/cm2)

EJA110A-XM

量程：0～1000mmH2O其它智能式变送器

量程：0～1000mmH2O静压变化［零点漂移］性能对比EJAvs.其它智能式变送器

静压变化［零点漂移］误差(%)静压(Kgf/cm2)3051c智能式变送器1/100量程比(100mmH2O)0204060801001201401050-5

-10误差(%)0204060801001201401050-5

-10静压(Kgf/cm2)EJA110A-XM1/100量程比(100mmH2O)静压影响谐振频率输入压力大气压fc大气压fr高静压fr1

高静压fc1

Iout(0):大气压时输出

Iout(p):高静压时输出

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：静压对输出没有响EJA变送器过压影响型号:EJA110A-XM量程:1000mmH20(1/10ofMaxSpan)压力:1６0kgf/cm2型号:EJA110A-XM量程

:1000mmH20(1/10ofMaxSpan)压力

:1６0kgf/cm2过压长期稳定性Error(%)+0.1-0.1过压零点漂移LLLLHHHHError(%)+0.1-0.120406080100120x1000TimesEJA变送器

出色的过压性能

EJA系列vs.电容式电容式EJA系列零点漂移上下行程比例输出性能对比EJAvs.其它智能式变送器2.01.51.00.50-0.5-1.0-1.5-2.0误差(%)03570105140过压(Kgf/cm2)2.01.51.00.50-0.5-1.0-1.5-2.0误差(%)03570105140过压(Kgf/cm2)EJA110A-XM量程：0～1000mmH2O其它智能式变送器

量程：0～1000mmH2O过压滞后性性能对比EJAvs.其它智能式变送器2.01.51.00.50-0.5-1.0-1.5-2.0误差(%)03570105140过压(Kgf/cm2)0.50-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.0-3.5误差(%)03570105140过压(Kgf/cm2)EJA110A-XM

量程：0～1000mmH2O

3051c智能式变送器

量程：0～1000mmH2O过压滞后性无3阀组安装方式常规安装方式

EJA

其他无3阀组安装方式

用户为何需要3阀组？1.单向过压损坏变送器2.单向过压的零点飘移3.静压下的零点漂移4.长期零点漂移EJA变送器无3阀组安装方式［安全性］3阀组其他常规安装

EJA无3阀组安装密封点（7处）NoPossibilityofLeakagefrom3ValveManifold无3阀组无操作危险区维护/维修减少EJA变送器无三阀组安装方式［低成本］常规安装EJA无3阀组安装安装成本降低1)无需购买3阀组2)引压管直接安装维护/维修成本低1)无需维护3阀组2)泄漏检查点减小3阀组其他EJA变送器

无3阀组安装方式无需3阀组安装1.静压下的零点调整静压影响→小投运前的零点调整2.运行中的零点检测长期零点漂移→小 停机时检测零点3.过压后的零点调整过压滞后→小过压后无须零点调整

用户为何需要3阀组非特殊运用，无需3阀组210-1-2210-1-2误差(%)误差(%)1/1001/501/201/101/51/1

量程变化比1/1001/501/201/101/51/1

量程变化比

No.1零点No.2零点No.1量程No.2量程EJA3051c智能式变送器性能对比远程设定［零点/量程漂移］EJA硅谐振传感器的长期稳定性第1年第2年第3年第4年第5年第6年+0.1误差

(%)-0.10

状态:未补偿温度：室温量程：最大量程Si传感器

长期稳定性测试型号：EJA110－□M

量程：0～5000mmH2O介质：水(60oC、0.5kgf/cm2)

现场：日本东京电力

周期：94.12.16～2004.2.14123456789101112Month0.20.10