DC3510F含水分析仪用户中文手册

WATER-IN-OILANALYZERDCDCF范围宽,多曲线Widerange,multicurve©2004,ADIenterpriseInc.-ii-目录1.0介绍.........................................................................................................................................11.1多曲线操作11.2更新软件2 2.1传感器组装52.2分析仪安装6 3.1多曲线标定方法93.2基本原理94.0标定.......................................................................................................................................134.1操作员界面134.2标定14 g e DB-DisplayWaterContent含水量显示 25DC-Display/ModifyCalibration显示/修订标定 25DI-DisplayInformation显示信息 26-iii-©2004,ADIenterpriseInc.5.0MODBUS接口......................................................................................................................275.1GENERAL总论275.2通讯协议设定275.3主协议设定,超时275.4MODBUS组态275.5MODBUS地址分配295.6HYPERTERMINALSETUP超级终端设定30APPENDICES附录..............................................................................................................336.1SPECIFICATIONS技术规格33 6.2部件清单35 6.3图示36ing Figure5DC-3510F尺寸图 38 Figure8DC-1510尺寸图 41Figure9DC-1510部件拆装图 42Figure10DC-1510安装图 42Figure11DC-1510应用 43Figure12DC-1510非挥发液体标定 44Figure13计算机连线图 451.0介绍该分析仪采用电容原理.一个柱型的传感器和其外部的筒状外壳之间的距离和绝缘电场常数成比例.通过微处理机及相关部件,把测定的电容值转换成含水信号输出.尽管用电容法测量油中含水听起来简单,但以前成功的厂家不多.这是因为,在一常数的变化进行补偿,也不容易.实际上,有些厂家根本就不进行温度补偿.在任何测量系统中,精确度依赖于整个检测信号链中的器件数量和稳定度.其它仪表中齐,导致信号处理过程中误差叠加.器件的特性及性能也是得到很好控制.基于微处理机,加上久经考验的算法,使的DC10/DC-3510F有无可比拟的稳定性和精确度.该仪表还有一个好处就是可以精确的进行标定.D是线性的.1.1多曲线操作2-当前曲线,在命令行的前面,有一个括号内的数字表示,例如:mmandforhelpW全程标定,窄范围,宽范围或未标定.DisplayBS&W-Curve#[1S]DisplayBS&W-Curve#[1F]DisplayBS&W-Curve#[1N]DisplayBS&W-Curve#[1W]DisplayBS&W-Curve#[1]1.2更新软件仪表中的软件存在闪存中,也就是说,一旦有新的软件,可以升级.使用计算机中的HyperTerminal.详细的使用说明见相应软件的使用帮助..个是实际测量软件.功能,所以,一旦要执行这个命令,要谨慎.Passwordprotection护EChangingthepassword更改密码ommandforhelpL显示:terPassword敲入密码,屏幕显示为*号.如果密码正确,则提示输入新密码.否则,跳回指令行.©2004,ADIenterpriseInc.-3-©2004,ADIenterpriseInc.一旦新密码敲入后,指令行显示新密码.EnterNewLoaderPassword:BUBBLES注意:密码对大小写敏感!WEnterPassword:RunBootLoader(Y)?Bootingdown...*DRLoaderMar242003@21:50:19FlashID=0x22AB[AM29F400B]RAMSize=0x40000BootAdr=0x1018LDR>EraseexistingprogramandloadnewprogramAreyousure(Y)?这样一来,就删除了应用程序,准备加载新程序.系统显示如下:Erasingdevice...几秒种以后,系统显示:sedoadProgram不要使用二进制传输文件.©2004,ADIenterpriseInc.4-系统将显示一串点以示正在下载..........3到5分钟.而且点不在变化.请耐心等待.下载完毕后,系统显示:StartxFLASH29,616Total1,219bytesCheckxF728LDR>,也可以用从新加电来启动.Startx重新关电,加电启动.-5-©2004,ADIenterpriseInc.2.0拆装和安装2.1传感器拆装拆装说明:如果分析仪内部需要清洗而又不能用清洗溶剂简单冲洗,不要在现场拆卸仪表.拆开管路和电气连接,把表运到车间来进行拆装,清洗.端的连接.所有上述连接有”螺纹锁死”复合剂.有部件后,先把表的地步固定在台钳上.在安装绝缘体之前,别忘了安装压缩弹簧.传感器桶,把一端拧入末端的盖中,哪一端无所谓.确保安装位置,轻轻拧紧2”现在,把传感器从测量桶顶部插进去,注意,要确保插到绝缘体的孔中去.O顶部同连接头和电气壳连在一起.O的润滑.确保油脂不要溢出绝缘体顶部.因为它容易吸收潮气,从而引起测量漂移.在把上部的绝缘体放入密封室以前,在绝缘体上的热井孔内滴上引导油脂,来准.RTD这个位置.现在,抬起电气部分,绝缘体,顶部,滑入导桶内.6-#10ScrewHoles #10ScrewHolesTopviewofexplosionproofhousingConnectorforcontactrod9090oThermowellholeFigure1ThermowellholealignmenttocaseRTD2.2分析仪安装装该分析仪一般垂直安装,样品自下向上流动.这样,可以防止在测量桶内积聚汽泡.预防油水分离.局限于驱动力,流速不可能太大.但同时还应注意太高流速也可能引起挥发性液体在测量桶内产生汽泡.吸©2004,ADIenterpriseInc.-7-©2004,ADIenterpriseInc.未使用的顶部的连接部分,可以安装一个取样阀.安装规定.保护.不须保险丝备件.入安全栅连接.请参照密度计说明书.注意只能应用指定的安全栅.出RS-232CI/O使用"Kermit"or"Procomm"or"Terminal"or"HyperTerminal"来仿真终端.下载程序需要计算机.RS485I/O入RTD©2004,ADIenterpriseInc.8-点载.使用感应负载缓冲器来延长触点寿命.感应负载是指,外部继电器或电磁阀,它们都有感应线圈.对于直流线圈,二极管是合适的缓冲器,它的阴极连接线圈的正极.,不要使用任何高于规定的电源.路.提供失败保护,使用常开触点.一旦系统加电,含水率低于报警点,触点闭合.一旦系统失电或含水率高于报警设定点,触点打开,触发报警器.-9-©2004,ADIenterpriseInc.3.0标定原理3.1多种标定方法CalibrateSimple)和全程标定(CalibrateFull),标定简单,但精度不高.它CalibrateNarrow)和大范围标定(CalibrateWide)用于对水和油温度补偿.范围含水,其性能曲线不在是线性,所以要三个点标定.3.2基本原理R=ax+bR=电介质常数比例值x=油中含水浓度a率b=截取点10-bbRxxR x1,R10xFigure比率和含水率©2004,ADIenterpriseInc.-11-©2004,ADIenterpriseInc.4xWO23R4xWO23TeFigure3Ratiovs.watercontentandtemperature加的信息是温度补偿,加上温度测量,一起构成了这个平面.温的变化也考虑在软件中了.0.03%水/每°C.DC列仪表在测量单元内测量温度.在标定时测量温度,计算补偿系数,从而,测得正常的含水值.该表也可用来精确地测量补偿系数.CDC表使用%水/°C做单位.实际上是电介质常数的百分比值.©2004,ADIenterpriseInc.12-使用同一油品,在干油时,使油品循环通过测量单元,加热油.先在室温下开始循环油.R升温.解方程R=aT+Ro如下:Ro=R2-aT2偿系数(Tc)按如下确定Tc=100a/R0百分比-13-©2004,ADIenterpriseInc.4.0标定4.1操作员界面仪表软件是一个菜单驱动的系统.所有同标定和帮助操作员查看的功能有一个列表.一旦需要一个值,对应的单位就显示出来.例如,一旦要设定报警延时,菜单就显示单位为秒.(操作员不必输入秒).仪表使用了一些特定的键:(esc)ESC(cr)ENTER或RETURN(bs)BS,BACKSPACE或左箭头(del)DEL或DELETE以下是几个通用规则:esc前操作,并保持原值不变.2.一旦需要输入数字,可以使用下面的键:(.)小数点(bs)删除最后输入的字符(del)删除最后输入的字符会(esc)退出数字输入,回到命令行(cr)接受现在数字如果没有新的数字输入,则保持原值不变.这是一个检查原来变定值的方法,有不改变原来的值.需要Y/N,下列键有效:Y接受当前值(N)保持原值,并进入下一个问题.(cr)保持原值,并进入下一个问题.(esc)退出当前命令,不改变原有值.4.命令对大小写不敏感,密码敏感.当仪表等待一个命令时,显示如下:mmandforhelp©2004,ADIenterpriseInc.14-4.2标定1)确定液体的温度补偿值.pleCalibrateFull"CalibrateNarrow"or"CalibrateWide".3)如需要,完成模拟输出和报警继电器设定.一个菜单,可以显示所有命令.键入KEY?显示:CC-calibratetempcompensation标定温度补偿CS–calibratesimple简单标定CF-calibratefull全程标定CN-calibratenarrowrange小范围标定CW-calibratewiderange大范围标定CO-calibrateoutput标定输出CM-configureModbus组态MODBUSCD-calibratedensity标定密度SA-setalarm设定报警SB-setBS&Waveraging设定含水平均SO-setoutputaveraging设定输出平均ST-settemperatureaveraging设定温度平均SD-setdensityaveraging设定密度平均SU-selectBSWunits设定含水单位SV-selecttemperatureunits设定温度单位SC-selectcurve选择曲线DB-displayBS&W显示含水值DC-display/modifyCalibration显示/修改标定DI-displayinformation显示信息<ESC>-exit/abort退出在后面的章节中详细讲述这些命令.补偿油中含水的乳液,对温度有关联特性.温度的升高,引起电介质常数的降低.这里边有两个因素.一个是水的电介质常数变化,一个是油的电介质常数变化.水变化特征是知道的.但油品的特征根据不同的油品,特性不一样.-15-©2004,ADIenterpriseInc.时测量温度,计算标准值,使用校正系数,从而测得正确的含水值.在正常测量时,也进行矫正.本表可以用来精确地测定干油的温度补偿系数.尽管温度补偿系数显示%水/°C,但仪表本身使用%水/°C为单位.所以这个参数就是指每度温度变化,含水百分比的变化.CS-CalibrateSimple标定一旦仪表安装完毕,有的情况下,条件不允许进行两点标定.可又要使用该仪表.只有CN和CW才可以执行完整的温度补偿标定.DC的数据来使的仪表更精确.采用单点标定仪表过程如下:机器显示:CalibrateSimpleCurve1](数字表明在用的曲线)Measurepointnow(Y/N)?WaterContent(%)?含水(%)?敲入已知的含水率(%不用敲),然后(cr).Slope(dR/d%)?(见图3)斜率?下一步显示:TemperatureCompensation(%/C,SIGNREQUIRED!)?温度补偿(%/C,需要正负号!)键入补偿值,如不知,敲入-0.030.注意!温度补偿系数需要敲入负号,大多数原油系数是负的.下一步显示:Done(Y/N/esc)Tc典型值如下:Gravity比重togm/ccGravity比重togm/ccGravity比重togm/cc请注意,Tc综合了传感器和油品两方面的温度补偿系数.传感器补偿系数是正斜CF-CalibrateFull全程标定它参数可以标定后,再更新.使用这种先进的标定方法,可以对油品进行实验室标准的标定.通过对过程中油使失电也不会丢失数据.标定前,确保可以提取油品用来分析.确保含水值是一个标定点.CalibrateFull-Curve#[1]MeasurePoint#1now(Y/N)?©2004,ADIenterpriseInc.16--17-©2004,ADIenterpriseInc.下面显示:Watercontent#1(%)最后提示:TemperatureCompensation(%/C,SIGNREQUIRED!)?温度补偿(%//C,需要符号)?注意:温度补偿是负数时,请输入负号.敲入正确的值,(CR)确认,显示:Done(Y/N/esc)?(ESC),以后再输入数据.标定.CCCalibrateTempCompensation标定温度补偿W算正确的补偿值,并放到相应曲线的指定位置.这个值是不显示的,并且操作员不能手工操作输入.按如下步骤确定温度补偿参数:用同实际要测量的油品一样的样品油,循环,并能加热该油品.刚开始循环同环境温度一样的冷油.值从左到右显示.R.©2004,ADIenterpriseInc.18-显示:brateCompensationMeasurePoint#1now(dryoil)(Y/N)?测量第一个点(干油)(Y/N)YMeasurePoint#2now(dryoil)(Y/N)?测量第二各点(干油)(Y/N)?在闭路管线内循环油,就可加热.Done(Y/N/esc)?CNCalibrateNarrow小范围标定如果含水值在一个小的范围内,简单的,两点标定就可以.这个同全程标定类似,但这钟方法,计算温度补偿参数.在进行小范围标定前,必须先进行温度补偿标定.CNCalibrateNarrow(小范围标定)MeasurePoint#1now(Y/N)?(Y/N)?WaterContent#1?(ppm)?(含水值#1)MeasurePoint#2now(Y/N)?(测量第二个点)Y.最后提示:Done(Y/N/esc)?C-19-©2004,ADIenterpriseInc.CW-CalibrateWide大范围标定对于大的含水范围,0-50%,水,用一个曲线算法来描述它的非线性特征.这时需要3点标定而不是小范围时的两点标定..,也需要先标定温度补偿.过程如下:CalibrateWide(大范围标定)MeasurePoint#1now(Y/N)?(测量点#1):MeasurePoint#2now(Y/N)?(测量第二个点)?然后,改变含水,测第三点.Done(Y/N/esc)?(结束?)OCalibrateAnalogOutput©2004,ADIenterpriseInc.20-Calibrate–Output(标定输出)ZeroScaleOutput(%)?(零刻度输出)上述是说,输出为零时,含水值应为多少.敲入这个值.显示:FullScaleOutput(%)?(满刻度输出%)?下一个提示:CalibrateZeroYN?标定零?满量程输出.ESC则退出这一命令.使用下面键:U增加输出(粗)u增加输出(微调)+增加输出(细微)D降低输出(粗调)d降低输出(微调)波-降低输出(细微)波<cr>接受标定案<esc>退出标定案一旦满意后,按回车.下一步显示:CalibrateFull(Y/N)?标定满量程?-21-©2004,ADIenterpriseInc.显示:Done(Y/N/esc)?mA端设成任何值.零点和满量程之间没有交叉,量程设定,调节一次就即可.DCalibrateDensity密度信号,密度计标定系数必须输入.这个系数是唯一的.见密度计随机料.下面是一个范例.参数不代表实际值.CalibrateDensity标定密度K-1.315507e+03K-3.013561e-01K1.357348e-03K=-4.836800e-04K=-6.103510e-01Coefficient(K0)?系数#0(K0)?不用理睬第一次显示的参数.敲入标定证书上的参数.步骤如下:CalibrateDensity标定密度K1.000000e+??K1.000000e+??©2004,ADIenterpriseInc.22-K-0.000000e+00K=-0.000000e+00K=-0.000000e+00CoefficientK1)?-3.013561e-01CoefficientK2)?1.357348e-03Coefficient(K18)?-4.836800e-04Done(Y/N/esc)?DisplayBS&W-Curve#[1]显示曲线#1peesctoexitNppm53.67C1.357986869.53kg/m^3Nppm53.71C1.357999869.50kg/m^3Nppm53.75C1.357996869.47kg/m^3etc.-23-©2004,ADIenterpriseInc.SA-SetAlarm设定报警[1N]AlarmPick-up(%)?报警启动值NAlarmDropout回位值以更改其值或查看它的值.然后到下一步:NAlarmDelaysec(秒)Typeinanewdelayfollowedbya(cr)or(cr)onlytokeeptheoldvalue.最大的延时是43million(百万)秒.下一步显示:Done(Y/N/esc)?几个微秒之间变化.这样一来做可以避免负载开关引起的测量噪音影响测量精度.SB-SetBS&WAveraging设定含水平均SOSetOutputAveraging设定平均输出©2004,ADIenterpriseInc.24-ST-SetTemperatureAveraging设定温度平均SD-SetDensityAveraging设定密度平均SU-SetUnits单位设定1)ppm*2)%Selector敲入选择值.Done(Y/N/esc)?SetUnitsDone单位设定完毕SV-SetTemperatureUnits设定温度单位SetTemperatureUnits设定温度单位CelsiusF(Fahrenheit)Selector敲入选择值.Done(Y/N/esc)?-25-©2004,ADIenterpriseInc.SetUnitsDone温度单位设定完毕SC-Selectcurve选定曲线CalibrationCurve选择标定曲线CurrentCurve#1Done(Y/N/esc)?SetCurveDone束ommandforhelpsplayWaterContentDisplayBS&W-Curve#[1N]peesctoexit[1N]0.0224%52.71C1.069492997.94kg/m^3[1N]0.0224%52.71C1.069492997.94kg/m^3按(esc)退出.yModifyCalibration该命令可以查看和修改标定值.(下面例子数据仅为示范,实际根据具体情况,有所不同).Display/ModifyCalibration-Curve#[1F]Ratio#1=1.069492WaterContent#1=0.1100%Temperature#1=25.44CRatio#2=1.164575©2004,ADIenterpriseInc.26-WaterContent#2=10.1100%Temperature#2=26.05CTemperatureCompensation=-0.0250%/CRatio#1?上述项目每一个值的最后一行,操作员均可敲入一个新值或回车保持原值不变.Done(Y/N/esc)?DI-DisplayInformation显示信息该命令显示各种硬件和软件信息.对于故障处理非常有用.类似信息下:FlashID=0x22DF[AM29F100B]RAMSize0x10000SNH/WLevel=Ver1.2BSWV200y-27-©2004,ADIenterpriseInc.5.0ModbusinterfaceMODBUS接口5.1General概述5.2Communicationsettings通讯设定Mode模式RTUorASCIImodeBaudrate速率2400,4800,9600and19,200Characterlength字长7or8bits(7bitsnotallowedinRTUmode)Stopbits停止位1or2Parity奇偶校验None5.3Mastersetting,timeout主设定,超时入闪存,然后在回应.如果从仪表到主机有一个反馈,则表示数据存取正确.5.4ModbusconfigurationMODBUS组态显示如下,示例所示为工厂设置的缺省值.gureModbusAddress=1.ProtocolMode=RTUFloatordernormalBaudrate9600CharLenBits©2004,ADIenterpriseInc.28-topBitsStopBitModbus-Address(1...255)?:Modbus-ProtocolModeIISelector1)?这个及以后的说明,代*的表示当前值,敲入新值或直接回车,进入下一步.Modbus-Floatorder浮点顺序)normal正常erseSelector1)?上述描述组成浮点数字的字节的顺序.正常表示高字节先发送,倒置表示低字节先发送.然后是余下的三个字节.其他参数.最后提示:Done(Y/N/esc)?-29-©2004,ADIenterpriseInc.NameNameodbusaddressassignmentsModbusdataDatatypeUnitsR/WCommandValue/unitsaddressWatercontentSinglefloatRTemperatureSinglefloatRRSinglefloatRsitySinglefloatRmAlarmstatusgerR0=Noalarm1=AlarmWatercontentunitgerW060=%1=ppmTemperatureunitgerW060=oC1=oFNumberH2OaveragegerW06NumberTempaveragegerW06Selectcurve#gerW06SetfloatbyteordergerW060=Forward1=Reverse注:只有标定好的曲线才可以选择.如果主机要选择未经标定的曲线则回馈信息为当出.©2004,ADIenterpriseInc.30-5.6HyperTerminalsetup超级终端设定得到.唯一要更改的是通讯口.如果没有设置文件,可以按以下步骤设置:通过以下选择启动超级终端:Start–Programs–Accessories–Communication–Hyperterminalselections.这时选择正确的通讯口.-31-©2004,ADIenterpriseInc.©2004,ADIenterpriseInc.32-p-33-©2004,ADIenterpriseInc.6.0APPENDICES附录6.1Specifications0.00to45.00%40.00to45.00%4USGPMforoil(nowax)9USGPMforcondensate0.001%waterwater/°C1000OhmplatinumRTD32°F-300°F(0°C-150°C)42lbs(19.1kg)nimumsampleflowrateolutionTemperaturestabilityTemperaturesensorTemperaturecompensationrangeShippingweightType316Type316SSorDuplexSS2160psig@100°F(15MPa@38°C)275°F(135°C)MaximumworkingpressureMaximumfluidtemperatureMaximumambienttemperatureOperatingtempforelectronics-40°Fto+185°F(-40°Cto+85°C)Storagetempforelectronics-40°Fto+185°F(-40°Cto+85°C)Samplelineconnectionsize1"NPTor1”flangedSpecificvolume0.070U.S.gallon(235ml)SensorcrosssectionSensorcrosssectionflowareaApprox.0.75inch(4.84cm)PowerRequiredosureAnalogcurrentximumloadIsolationvoltageRelaycontactsAdjustabledelayAdjustablehysteresismAGroundedgroundedHazardousareaClassIDiv.1,Gr.C&DEExdIIBT4,zone1,IP654-20mA.DC,isolated,self-powered500VoltspeakSPST-NO2Amp@24VDC,Non-inductive0-43millionseconds0-45.00%waterTerminal/ComputerInterface.RS2CWordsizeityullduplexudNoneOne34-RS-485Halfduplex(applicationspecific)©2004,ADIenterpriseInc.-35-©2004,ADIenterpriseInc.6.2PartsListobeSeeFigureNoItemType03UpperguidetubeStainlesssteel04SensorplugFluorocarbonCoatedsteel05SensorbarrelStainlesssteel06Upper&lowercollarStainlesssteel08UpperendcapStainlesssteel09UpperinsulatorCeramic10LowerendcapStainlesssteel11LowerinsulatorCeramic120.375"x0.250"x0.0625"O-ringViton131.500"x1.250"x0.125"O-ringViton142.000"x1.750"x0.125"O-ring(2)Viton212.250"x2.000"x0.125"O-ring(2)Viton15SpringInconel16RTDtemperaturesensor(1000OhmPt)Alumina-epoxycase17ContactrodBronze18Conduitnipple,11/4"x3"Stainlesssteel19ExplosionproofenclosureCopperfreealuminumpareParts2onlyO-Ringson1onlyO-Ringson1onlyO-Ring0.375”x0.250”x0.0626”onMechanicalforDC-3510FonlyORingTobespecifiedonapplicationindicateserialnumber1onlyRTDTemp.Sensor1000Ohm1onlyElectronicModule©2004,ADIenterpriseInc.36-+CPowerinput4-20+CPowerinput4-20mA-4-20mA+ComSCIOBARTDinput112233445566778899Figure4TerminalWiring-37-©2004,ADIenterpriseInc.6.4"(161.5mm)1"NPT1.90"(48.3mm)38-Figure5DC-3510FDimensions11"(280mm)2"(51mm2"(51mm)bespecified2"17"(432mm2"(51mm)©2004,ADIenterprise(51mm)-39-©2004,ADIenterpriseInc. 1301031601080220191706150414Figure6DC-3510FLdimensions 130103160108022019170615041418UPPERGUIDETUBE21LOWERINSULATOR1UPPERINSULATOR1L1LOWERENDCAP1INCONELSPRING1ING1375”DIA.VITONO-RING1OW1UPPERENDCAP1PPORT1EXPLOSIONPROOFHOUSING11VMATERIALDESCRIPTIONDWG#M40-1"NPTtyp1"NPTtypFigure7DC-3510FLPartsAssembly6.4"(162.6mm)Threeconnections1"&3/4NPT&M2030.5"(774.7mm)12.8"gram 3.0"(76.2mm)©2004,ADIenterpriseInc.-41-©2004,ADIenterpriseInc.030806092105042106Figure8DC-1510Dimensions030806092105042106©2004,ADIenterpriseInc.42-Figure9DC-1510PartsAssemblyDiagramInstallationinpumpby-passlineAnalyzerSamplelineAnalyzer'B''A'MainlineflowLinepumpLineUpstreamshut-offvalve'A'onsamplelinemustbewideopen.Useonlythedownstreamshut-offvalve'B'tothrottlethesampleflow.Use1"or3/4"steelpipeor1/2"steeltubingforsampleline.Samplelineflowvelocitymustnotbelessthan4feetpersecond.Figure10DC-1510InstallationDiagram-43-©2004,ADIenterpriseInc.4-20mAAnalyzer4-20mAAnalyzerlarmlarm00.051splay LinepumpAreaCBaudtConductorshielded20AWGtVDC0.3AConductorVDC0.3AlCNote:Sampletake-offpointshouldbeasclosetothepumpdischargeaspossible(<5Pipedia.).Maintainahighflowvelocityinthesamplelinebynotoversizingthelinesize(<3/4").Keepthesamplelinesshortandpreventflashinginthesamplelines.InstallQuickConnectfittingsonsecondsetofinletandoutletportsforhoseconnectiontoflushingfluidpump(Diesel,Varsolorequal)Figure11DC-1510Applicationmpleonsnkthv