Honeywell变送器特性ST3000 精华

霍尼韦尔现场仪表产品系列杨安林FocusedonControlforOver110Years

Honeywell是一家年销售额达250亿美元的世界500强全球跨国公司Honeywell有着多元化的产业结构,是制造业的领导者Honeywell为全球性客户主要提供：航空航天工业产品和效劳工业自动化和控制技术产品及系统楼宇控制产品及系统汽车消耗品交通和动力系统特殊化学品光纤、塑料、电子、和特殊材料Honeywell在95个国家拥有120,000个员工Honeywell股票代号为HON,在纽约,伦敦,芝加哥等地证交所交易Honeywell股票为计算道琼斯工业指数依据的30种股票之一其他有关公司的信息请访问Honeywell网站:Honeywell公司不管你是谁...不管你从事什么...不管你在世界何地生活、工作或旅行…霍尼韦尔无处不在，以千万种方式，改善您的生活品质，在每一天。霍尼韦尔的自动化ControlProducts控制产品部S9000UMC/UDCSmartTransmitteretc.Services效劳部Systems系统部TPSPlantScapeHi-SpecSolutions高技术执行部Profit.PLUS@sset.MAXBusiness.FLEXUniformance航空航天自动化楼宇自动化控制工业自动化控制食品及饮料化工炼油石油天然气造纸制药工业自动化控制部主要用户行业矿山、建材及冶炼(MMM)电力霍尼韦尔控制产品系列单回路调节器数据采集/记录仪小型DCS/多回路控制器智能电动执行机构智能传感及分析仪表97xSmartRadarsummaryRemoteservice,configurationanddiagnostics〔远程效劳、设置和诊断〕Viareflectiondiagrams〔通过反射波形图〕Performancehistorystoredinmin-maxdiagram〔历史性能储存在大小波型图中〕Fulltankpictureeverymeasurement,nodatafiltering〔每次测量提供全罐的图，没有信号丧失〕Contaminationdetectionandwarning〔污染物检测和警告〕Compensatesfor〔补偿〕thermalexpansionoftankshell〔罐壁的热膨胀〕hydrostatictankdeformation〔静压变形〕Tilt,bending,weldingseams,slots,corrosion,contaminationofstillingwells〔稳液管的倾斜、弯曲、焊缝、槽、腐蚀、污染物〕obstructionsclosetoproductlevel〔产品液位附近的障碍物〕霍尼韦尔现场仪表产品系列压力温度油水分析仪其他产品Smartline3000Family2Smartline3000Family测量领域广泛:包括压力,差压,液位,流量,温度等。在1983年,首先采用智能变送器技术。在全世界应用最广泛的智能型现场仪表。超过290,000个TDC3000X数字一体化控制系统在运行。超过1,500,000台智能变送器在世界各地使用...在工业应用中被证明是最可靠的产品。在全球都能得到良好的产品效劳和技术支持。3Honeywell,1stinMeasurement&Control1970 首先引入4~20mA通讯标准。1983 首先生产世界上第一台智能变送器。1989 首先提出数字一体化概念。1995 首先推出多变量变送器。1998 是FF(现场总线基金会)组织的主要参与者。 全体工作人员都有义务使HONEYWELL成为控制方面的领导者。(从CEO到每一位销售和效劳人员)当您选择智能变送器的时候Honeywell是您明智的选择4

变送器

多变量变送器

温度Honeywell现场仪表5ST3000SensorTechnologyHoneywell智能变送器的特点1，先进的传感器技术2，独特的标定方式3，平均无故障时间MTBF长4，完善的自诊断功能5，最严格的防爆标准，适应多种场合应用6，量程比大，选型简单，备件型号少6变送器压力或差压电信号:电流或脉冲根本要求：1，稳定、可靠。不漂移、不老化。2，准确。3，线性好。4，有标准的信号输出。ST3000SensorTechnology先进的传感器技术辅助要求：1，量程比宽。2，不受外界环境影响。3，防爆型好。4，易操作。5，低本钱。7NoMeasurementorControlSystemisbetterthanitsSensor!Honeywell成功的原因之一就是它的传感器技术.它就是用于ST3000系列变送器的复合扩散硅压阻式传感器.这项技术也将作为Honeywell将来的现场仪表的核心技术.ST3000SensorTechnology先进的传感器技术8ST3000SensorTechnologyAttheheartoftheST3000istheHoneywellDesignedandManufacturedpiezo-resistivesensor.在ST3000变送器的核心是Honeywell设计和生产的压阻式传感器。这种压阻式传感器是用离子扩散技术在一块2X2毫米的硅片上制造的。选用硅作为传感器的基材，是因为硅材料比目前能找到的其他材料具有以下优点：1、具有优良的机械、物理性质，材质纯，内耗低，功率小。2、滞后和蠕变极小、几乎为零，机械稳定性好。3、应变灵敏度系数〔k=压阻系数X弹性模量〕比金属的高1~2数量级。先进的传感器技术9ST3000SensorTechnology先进的传感器技术

差压传感器静压传感器

温度传感器面积:2X2mm10ST3000SensorTechnologySTSensoris3in1:三个传感器在一起DifferentialPressure差压StaticPressure静压SensorTemperature温度所测量的静压和传感器温度值用于减小对变送器的静压和温度的影响(不对过程)Honeywell此项技术,始用于1983.P1ST3000DESIGNStaticandtemp.sensingelementsPVdiaphragmandsensingelementsP2ST3000SensorTechnology先进的传感器技术11ST3000SensorTechnology在500oC时烧结在一起SiliconChip硅片PyrexTube耐热玻璃管Diaphragm离子膜霍尼韦尔公司的技术人员将差压△P，静压P，温度T三组传感器作到一片硅片上，制造成复合扩散硅传感器。ST3000变送器的复合扩散硅压阻式传感器结构(剖视图)：先进的传感器技术12ST3000具有每年+/-0.015%的稳定性,并且保证期为5年。solidasarock!法拉第保护罩防止离子的移动,从而防止漂移。所有金属部件由玻璃密封防止泄露造成的漂移。离子注入作成的电阻埋在硅外表下。StabilityComparisonHoneywell技术-在传感器的设计和制造水平上不断进取！耐热玻璃管粘接处法拉第保护罩传感器井玻璃密封ST3000SensorTechnology先进的传感器技术13ST3000传感器设计特点BestInClassStabilityDriftin“H2OInstalledYearsCompetitive5YearSpecHoneywellSpecification漂移不总是线性的.而且长期数据可能将短期的问题隐藏起来.14BarrierDiaphragm隔离膜片OverloadProtectionMechanism过压保护结构SiliconSensor传感器霍尼韦尔公司变送器的膜盒技术特点:1、面积大、工艺精巧的膜片使得测量的误差减小。2、膜片厚度为0.002〞(0.051mm),更耐腐蚀。3、防过载设计可以防止高速冲击和高至3000PSI的静压。4、对压力测量,单片硅晶体具有零滞后和极高的灵敏度。5、测量中心体从设计上防止了环境温度对传感器的影响。6、对于高压应用场合,可提供4500PSI及更高的耐静压结构。ST3000SensorTechnology先进的传感器技术15Honeywell公司压阻式传感器可以测量DP(差压),StaticPressure(静压)和SensorTemperature(传感器温度).以上信息由微处理器对静压和温度进行补偿.没有任何其他公司的变送器能够对这些影响进行实时的补偿.Differential

Pressure

Sensor差压传感器StaticPressureSensor静压传感器TemperatureSensor温度传感器结果:Honeywell公司变送器可以对更宽的测量范围提供更准确的测量!ST3000SensorTechnology先进的传感器技术16non-volatilememoryMicro-processor微处理器OutputChipPowerPACDACSPMCharacterizationMemory特征量存储器DP差压Sensor静压Sensor温度SensorCommunicationsRFIRFIOptionalIndicatingMeter4-20mATest+-grndOptionalLightningProtectionTempComp.up/downfailsafeMeterBodyElectronicsTerminalCompartmentSPM=SensorPulseModulator传感器信号发生器PAC=PulseAccumulator信号发生器DAC=DigitaltoAnalogConverter数字/模拟转换器ST3000SensorTechnology先进的传感器技术17ST3000SensorTechnologyST3000SensorCharacterization(独特的标定方式)Characterization: Characterizationisastepinthemanufacturing 特征化 processwherebyweexercisethesensoroverits temperatureandpressurerange,collectdataand computecorrectionfactorstobeusedbythe microprocessortoeliminateerrors.特征化就是在制造过程中，对传感器加上超过其范围的温度和压力，同时采集数据和用于微处理器的计算机校正参数，从而消除误差。CharacterizationallowsHoneywelltopullthemaximumdutyfromtheST3000sensor.特征化使得Honeywell用于ST3000传感器的作用发挥到最大.独特的标定方式18输出值=修正值Tn+实测值En=理想值In(使用现场)修正值Tn=理想值In-实测值En(工厂标定)独特的标定方式ST3000SensorTechnology19封闭和泄露实验10小时

温度试验3天连续测试变送器校准

导致:

最高的可靠性和精度。独特的标定方式ST3000SensorTechnology20ST3000SensorTechnology对ST3000标定方式的3个问题:1、在变送器工作时，特征化修正值是如何取得的？根据变送器当时的静压值P和传感器温度T，从变送器的“特征量存储器〞中取得的。2、特征化后的修正值是否一直可以用？特征量修正值实际上是硅片的特性曲线，由于硅材料特有的稳定性，这些特征量修正值是长期稳定不变的。3、虽然是多点标定，但所测数据不是特征化时所取的点，怎么办？采用5级台劳级数进行曲线拟和，拟合精度到达10-5~10-6。独特的标定方式21SuperiorImmunitytoEnvironmentalInfluences

静压实际上是由传感器测量的.所以它可以由微处理器进行补偿.其他变送器生产厂或者忽略静压的影响,或者试图从机械上解释静压已被抵消.但这两种解释都是不充分的!Honeywell公司用于补偿的温度参数也是取自传感器,也就是进行测量的地方!有些变送器生产厂是在变送器的其他地方取得温度参数,远离传感器.或者根本不取此参数.右图说明ST3000变送器与其他品牌变送器对温度变化的响应.WhydoHoneywellST3000PressureTransmittersoutperformthecompetition?Brand

RHoneywell

7.75%0.24%85°C-40°C20minutesTemperature85°C11.7%0.24%独特的标定方式ST3000SensorTechnology22HoneywellST3000Vs.ConventionalTransmitter温度特性ST3000其他品牌变送器

Transmitter

or“Smart”

Electronic

UpgradeDegreesCentigradePercentofSpanError独特的标定方式ST3000SensorTechnology23Honeywell变送器标定的特点：1。逐台标定。2。多点标定。按以上特点标定的结果：1。输出曲线线性化。2。在一定温度，静压变化范围内，不受影响。3。量程比宽。变送器型号减少，用户备件减少。独特的标定方式ST3000SensorTechnology24ST3000SensorTechnology

假智能变送器1将DDZIII的电路板换成微处理器电路。2改善了人机界面。3无压力及温度补偿。

半智能变送器1使用微处理器。2进行温度或压力补偿。3补偿为共享式的。即每批按同一组值补偿。25ST3000SensorTechnology

全智能变送器

1采用微处理器电路。2每台变送器对温度和压力进行逐一补偿。3补偿时采用多点标定的方式。4有良好的人机界面。5有完善的自诊断功能。6能够进行模拟和数字输出。

26第三代ST3000智能变送器1999年第一季度正式推出将EEPROM内置于表体(METERBODY)中采用最新的微处理器及全新设计的电子线路板ST3000900系列变送器的精度到达+/-0.075%所有ST3000变送器的稳定性达+/-0.01%27第三代ST3000智能变送器LocalCal.Z&S(NotcurrentlyavailableonSeries100)智能表头0%100Var.Sel.LowerValueUpperValueUnitsSel.HoneywellGal/Hr1998Multi-variableDisplaySelection(NotFunctionalonR300)Eng.UnitsSelectionStandardandCustomLowerValueSetUpperValueSetRaiseandLowerButtons带调零/调量程的智能表头0%100Var.Sel.SpanZeroLowerValueUpperValueUnitsSel.HoneywellGal/Hr1998Multi-variableDisplaySelection(NotFunctionalonR300)Eng.UnitsSelectionStandardandCustomLowerValueSetUpperValueSetRaiseandLowerButtons28第三代ST3000智能变送器168.606.638S100eS100R300160.506.31929第三代ST3000智能变送器125.854.955S900R250S900R300150.105.90930STG(F)14T测高温介质的法兰安装型压力变送器

NPTSanitaryFlangedFlushFlanged31平均无故障时间MTBFWhatDidWeDo?.MTBFCalculationbasedonMIL-HDBK217EStandard..Calculationsperformedatfourambienttemperatureconditions..LookedatthefollowingST3000componentassemblies:-Printedwiringassemply(PWA)印刷电路板组件-Signal-to-PulseModulator(SPM)信号发生器-MeterBody表体-HousingElectronics外壳及电子端子等

平均无故障时间MTBF长ST3000SensorTechnology3235200470MTBF(Year)误差率100%5%1%平均无故障时间MTBF长ST3000SensorTechnology33ST3000FieldReliability用户安装现场实际可靠性检验结果:对一个大型炼油厂安装的1800台变送器进行了超过9个月的跟踪仅有2台变送器出现问题.34

完善的自诊断1.在线诊断，不影响正常工作。2.从DCS或SFC上可以给出28种诊断信息。用户可以根据诊断信息，对变送器进行调整。3.关键性故障，变送器给出3.6或21.4mA电流。4.可以通过DCS或SFC进行遥诊断，遥调整。ST3000SensorTechnology完善的自诊断功能35ST3000SensorTechnology

Honeywell全智能变送器防爆特点：

1可以满足最严格的防爆要求。2已取得了美国，加拿大，德国，英国，澳大利亚，欧共体的防爆证书。3结构上集本安，隔爆，粉尘防爆，非火花隔离于一身。4价格上不另加钱。

最严格的防爆标准36ST3000多种通讯方式DE4-20mAFF现场总线

(1998年1季度)HART®37根本具有的功能可选项可选项多协议组态工具(MultipleCommunicationToolkit)MCToolkit由DE/HARTModem、掌上电脑及相关线缆组成可组态Honeywell的DE/HART变送器及其他厂商生产的HART变送器2003年4月起开始供货CompaqIPAC3700/3800和SymbolPPT2800已完成测试新!!!40ST3000SensorTechnology通用性标准Honeywell的变送器到达的指标：变送器的主要指标。可靠性：MTBF?470年。稳定性：温度，压力补偿，逐一补偿，多点补偿。。精度：0.075%,0.0375%。。量程比：1：40~1：400。耐静压：21MPa-31.5MPa-42MPa。。先进性：完善的自诊断，双向数字通讯，遥调整，遥校正，遥组态。41ST3000SensorTechnology

A:差压变送器0~2.5-100KPa(根据量程选主型号)STD924-A1H-00000-MB,ME,S2,1C(根据需要选附件)B:压力变送器0~0.14-3.5MpaSTG944-A1G-00000-MB,ME,S1,1CSTG94L-E1G-00000-MB,ME,1C典型的变送器选型

42STT150智能可编程温度变送器新!!!61STT15R: -低本钱 -不带光电隔离STT15U: -根本性能与STT15R相同 -带光电隔离STT15S: -根本性能与STT15U相同 -本安型STT150三种选型：STT150智能可编程温度变送器62StandardIndustrialTemperatureS