WIKA CPT-20 tag:model:CPT-21 取扱説明書

操作说明

CN

4 … 20 mA

陶瓷传感器

过程压力变送器 CPT-2x

2

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内容

1 关于文档 .....................................................................................................................................5

1.1 功能 ....................................................................................................................................5

1.2 目标群体 ............................................................................................................................. 5

1.3 使用符号 ............................................................................................................................. 5

2 为了您的安全 ..............................................................................................................................6

2.1 授权人员 ............................................................................................................................. 6

2.2 合理使用 ............................................................................................................................. 6

2.3 不正确使用警告 ..................................................................................................................6

2.4 一般安全指令 .....................................................................................................................6

2.5 欧盟符合性声明 ..................................................................................................................7

2.6 允许过程压力 .....................................................................................................................7

2.7 NAMUR 建议 ...................................................................................................................... 7

2.8 美国和加拿大的安装和操作 ................................................................................................7

3 产品描述 .....................................................................................................................................8

3.1 配置 ....................................................................................................................................8

3.2 操作原则 ............................................................................................................................. 9

3.3 补充清洗程序 ...................................................................................................................13

3.4 包装、运输、储存 ............................................................................................................13

4 安装 15

4.1 一般性说明 .......................................................................................................................15

4.2 通风和压力补偿 ................................................................................................................16

4.3 过程压力测量 ...................................................................................................................18

4.4 液位测量 ........................................................................................................................... 20

4.5 外壳 ..................................................................................................................................21

5 接通电源 ...................................................................................................................................22

5.1 准备接头 ........................................................................................................................... 22

5.2 连接 ..................................................................................................................................23

5.3 单腔外壳 ........................................................................................................................... 24

5.4 外壳 IP 66/IP 68 (0.1 MPa) ...............................................................................................25

5.5 防护等级 IP 68 (2.5 MPa) 的外壳 ......................................................................................26

5.6 接通阶段 ........................................................................................................................... 27

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内容

6 设置显示和调节模块 .................................................................................................................29

6.1 插入显示和调节模块 ......................................................................................................... 29

6.2 调节系统 ........................................................................................................................... 29

6.3 测量值指示 .......................................................................................................................30

6.4 参数调整 – 快速设置 ......................................................................................................... 31

6.5 参数调整-扩展调整 ...........................................................................................................31

6.6 保存参数化数据 ................................................................................................................44

7 诊断和服务 ................................................................................................................................45

7.1 维护 ..................................................................................................................................45

7.2 清洗 - 带压紧螺母的卫生型接头 .......................................................................................45

7.3 诊断功能 ........................................................................................................................... 46

7.4 纠正错误 ........................................................................................................................... 48

7.5 IP 68 (2.5 MPa) 版本的更换过程模块 ...............................................................................49

7.6 仪器维修 ........................................................................................................................... 50

8 拆卸 ..........................................................................................................................................51

8.1 拆卸步骤 ........................................................................................................................... 51

8.2 处理 ..................................................................................................................................51

9 补充 ..........................................................................................................................................52

9.1 技术数据 ........................................................................................................................... 52

9.2 计算总偏差 .......................................................................................................................64

9.3 计算总偏差-实例 ............................................................................................................... 65

9.4 尺寸 ..................................................................................................................................67

9.5 商标 ..................................................................................................................................74

Ex 区域的安全说明

注意 Ex 应用的特定安全说明。这些说明被附在每一

台带 Ex 认证的仪器上，作为操作手册的一部分。

编辑时间 2018-03-05

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1. 关于文档

1 关于文档

1.1 功能

本操作说明手册提供了安装、连接、设置所需的全部信息，并提

供了维护、故障纠正、部件更换、用户安全等重要的说明。请在

仪器投入使用前阅读此信息，并将本手册放在仪器附近。

1.2 目标群体

本操作说明手册针对受过培训的人员。本手册的内容必须提供给

有资格的人员并由其实施。

1.3 使用符号

信息、提示、注意

这个符号表示有用的附加信息。

小心：如果忽略此警告，可能会导致错误或故障。

警告：如果忽视这一警告，可能会造成人身伤害和/或产品的严

重损坏。

危险：如果忽视这一警告，可能会对人造成严重伤害和/或损坏

仪器。

Ex 应用

此符号表示 Ex 应用的特殊指令。

列表

前面的点表示没有隐含序列的列表。

→ 动作

箭头表示单个动作。

动作序列

前面的数字表示过程中的连续步骤。

电池处理

此符号表示关于电池和蓄电池处理的特殊信息。

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2. 为了您的安全

2 为了您的安全

2.1 授权人员

本文件中描述的所有操作必须仅由工厂操作员授权的经过培训的

专业人员进行。

在工作期间和与设备呆在一起时，必须始终佩戴所需的个人防护

装置。

2.2 合理使用

CPT-2x 是一款用于过程压力和静态液位测量的压力变送器。

您可以在

“产品描述”

一章中找到有关应用领域的详细信息。

只有按照操作说明书的规格和相关的补充说明正确使用仪器，

才能保证操作的可靠性。

2.3 不正确使用警告

不适当或不正确地使用本产品可能会导致应用特定危险，例如由

于安装或调整不当而导致容器溢装。可能造成财产和人员的损害

或环境污染。此外，仪器的保护特性也会受到损害。

2.4 一般安全指令

这是一款符合所有现行规章和指令的先进仪器。该仪器必须在技

术上完美无缺和可靠的条件下操作。操作人员负责仪器的无故障

运行。当测量腐蚀性或腐蚀性介质时，如果仪器发生故障，可能

导致危险的情况时，操作人员必须采取适当的措施，以确保仪器

正常工作。

在整个使用期间，用户有义务确定必要的职业安全措施是否符合

现行有效的规章制度，并注意新的规章制度。

用户必须遵守本操作说明书中的安全说明、国家安装标准以及有

效的安全规程和事故预防规则。

出于安全和保修的原因，任何超出操作说明手册所述范围的侵入

性工作只能由制造商授权的人员进行。明确禁止任意转换或修

改。出于安全考虑，只能使用制造商指定的配件。

为避免任何危险，还必须遵守设备上的安全认证标记和安全提

示，并阅读本操作说明手册中的含义。

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2. 为了您的安全

2.5 欧盟符合性声明

该产品满足适用的欧盟指令的法律要求。通过贴上 CE 标志，我们确认该仪器符合这些指示。

2.6 允许过程压力

为安全起见，仪器必须在允许的过程条件下操作。您可以在

“技术数据”

一章以及标签上找到有关

过程条件的详细信息。

带“过程压力”的标签上详细注明了允许过程压力，详见

“配置”

章节。即使所安装测量单元的测

量范围（与订单相关）高于过程接头的允许压力范围，这也适用。

温度降低，例如法兰，可以限制允许过程压力范围。

2.7 NAMUR 建议

NAMUR 是德国流程工业中的自动化技术用户协会。已发布的 NAMUR 建议被视为就现场仪表的

标准。

该产品符合以下 NAMUR 建议的要求：

• NE21 - 设备电磁兼容性

• NE43 - 故障信息信号级

• NE53 - 现场仪表和显示/调整元件的兼容性

• NE107 - 自我监控和诊断

更多信息，详见 www.namur.de。

2.8 美国和加拿大的安装和操作

此信息只适用于美国及加拿大。因此，以下文字只提供英文版本。

美国的安装应符合国家电气规范 (ANSI/NFPA 70) 的相关要求。

在加拿大的安装应符合《加拿大电气规范》的相关要求。

在美国和加拿大安装时必须使用二级电源。

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3. 产品描述

3 产品描述

3.1 配置

标签包含用于识别和使用仪器的最重要的数据：

1

10

11

13

12

4

5

2

6

3

7

8

9

图 1：标签的布局（示例）

1 仪器类型

2 认证区域

3 信号输出和电压

4 防护等级

5 量程

6 允许过程条件

7 接液部件材质

8 产品代码

9 订购号

10 仪器序列号

11 产品防护等级标记

12 ID 编号，仪器文件

13 注意遵守仪器文件内容

本操作说明书适用于以下仪器版本：

• 硬件版本高于 1.0.0

• 软件版本高于 1.3.2

注：

仪器的硬件和软件版本如下所示：

• 在电子模块的标签上

• 在

“信息”

下的调节菜单中

交付范围：

• CPT-2 仪器

• 文档

– CPT-2x 操作说明

– 特性测试证书

– 可选仪器功能特性说明

– Ex 相关的具体

“安全说明”

（Ex 型）

标签

本操作说明书适用范围

交付范围

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3. 产品描述

– 如有必要，提供相关证书

注：

本操作说明手册还描述了可选仪器功能特性。对应的交付范围取

决于订单内容。

3.2 操作原则

CPT-2x 适用于测量以下过程变量：

• 过程压力

• 液位

图 2：CPT-2x 过程压力测量

CPT-2x 适用于几乎所有行业。该产品主要用于测量以下压力

类型。

• 表压

• 绝压

• 真空

被测产品为气体、蒸汽和液体。

根据过程接头和测量设置，被测对象也可能是粘性或研磨性物质。

传感器元件是具有坚固陶瓷膜片的测量元件。过程压力使陶瓷膜

片偏转，并引起测量单元的电容变化。这种电容变化被转换成电

信号，并通过输出信号作为测量值输出。

测量变量

应用领域

被测产品

测量系统压力

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3 产品描述

图 3：陶瓷测量单元的配置

1 过程膜片

2 玻璃连接件

3 底座

测量元件有两种尺寸：

• ø 28mm 带大尺寸过程连接和法兰连接以及测量范围 2.5 kPa

和 10 MPa

• ø 17.5mm 带小型过程接头

在 ø 28mm 的陶瓷膜片或 ø 17.5mm 测量元件的陶瓷底座内的温

度传感器可检测实际过程温度。温度值通过主传感器输出。

极端过程温度闪跳也可立即被 ø 28mm 的测量元件检测到。这些

数值与陶瓷底座上的附加温度测量值进行比较。

在短短几个测量周期内，智能传感器电子会补偿由于温度冲击不

可避免的测量偏差。这种冲击（取决于设置的阻尼）只会对输出

信号造成轻微、短暂的变化。

测量元件的设计取决于所选择的压力类型。

相对压力：测量元件对大气开放。在测量元件内检测环境压力并

进行补偿。因此，它对实测值没有影响。

绝压：测量元件被抽真空并密封。环境压力没有得到补偿，因此

会影响测量值。

下面的演示展示了如何将陶瓷测量元件安装到过程接头中以及不

同的密封概念。

这种嵌入式安装方式特别适用于气体、蒸汽和透明液体的应用。

测量元件密封被定位在侧面，也可位于前部。

测量系统温度

压力类型

密封概念

嵌入式安装

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3 产品描述

图 4：测量元件的嵌入式安装（如：G½ 压力表连接）

1 测量元件

2 测量元件密封

3 附件，测量元件的前端密封

4 膜片

5 过程接头

6 过程接头上的密封

此类型平嵌型安装特别适合具有粘性和磨蚀性介质的应用，以及

有堆积物的应用。测量单元密封定位在侧面。

图 5：测量元件的平嵌型安装（如：G1½ 螺纹）

1 过程接头上的密封

2 测量元件

3 测量元件密封

4 过程接头

5 膜片

完整的带单密封的平嵌型安装特别适合造纸行业的应用。隔膜在

纸浆中流动，被清洗并防止积聚。

带单密封的平嵌型安装

完整的带单密封的平嵌型

安装

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3 产品描述

图 6：测量元件的平嵌型安装（如：M30 x 1.5)

1 测量元件

2 测量元件密封

3 过程接头上的密封

4 过程接头

5 膜片

此类型平嵌型安装特别适合具有粘性介质的应用。另外，前端密

封可保护测量元件的玻璃接头免受化学物质侵蚀，保护测量电子

元件免受过程中腐蚀性气体的扩散。

图 7：带双密封测量元件的平嵌型安装（如：延伸法兰连接）

1 测量元件

2 测量元件密封

3 过程接头

4 附件，测量元件的前端密封

5 膜片

测量元件的平嵌卫生型安装特别适合食品行业应用。密封件采用

无间隙安装。测量元件的形式密封可保护玻璃接头。

图 8：测量元件的卫生型安装（如：带压缩螺母的卫生型配件）

1 测量元件

2 测量元件的形式密封

3 过程接头的无间隙密封

4 过程接头

5 膜片

带双密封的平嵌型安装

卫生型安装

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3 产品描述

测量元件的平嵌卫生型安装符合 3A 标准，特别适合食品行业应

用。密封件采用无间隙安装。附件的测量元件的密封件可保护玻

璃接头。过程接头上的孔用于泄漏检测。

图 9：符合 3-A 标准的测量元件的卫生型安装（如：卡箍连接）

1 测量元件

2 测量元件密封

3 过程接头

4 附件，测量元件的前端密封

5 膜片

5 用于泄漏检测的孔

3.3 补充清洗程序

CPT-2x 也有

“无油、无油脂、无硅油”

版本。这些仪器都经

过特殊的清洗程序，以消除油类、油脂和油漆润湿损害的情况

(PWIS)。

清洗是在所有接液部件以及会与外部接触的产品表面进行的。为

了确保产品的清洁度，清洗后需立即用塑料膜包裹。只要保持在

封闭的原始包装中，仪器的清洁度才能保持不变。

小心：

此版本的 CPT-2x 不能用于氧气应用。为此，该仪器另外有适

合

“无油无油脂氧气应用”

的版本。

3.4 包装、运输、储存

您的仪器在运输过程中受到包装的保护。它在运输过程中处理正

常负载的能力已通过符合 ISO 4180 标准的测试。

标准仪器的包装由环保、可回收的纸板组成。对于特殊型号，也

可使用聚乙烯泡沫塑料或聚乙烯箔纸。通过专业回收公司处理包

装材料。

运输必须在考虑运输包装说明的情况下进行。不遵守这些说明会

对设备造成损坏。

必须在收到货物后立即检查其完整性和可能的运输损坏。确定的

运输损坏或隐蔽缺陷必须得到妥善处理。

符合 3-A 标准的卫生型

连接安装

包装

运输

运输检验

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3 产品描述

在安装前，包装必须保持关闭状态，并根据外部的朝向和储存标

记进行储存。

除非另有说明，包装储存必须符合下列条件：

• 不开放

• 干燥无粉尘

• 不接触腐蚀性介质

• 防止太阳辐射

• 避免机械冲击和振动

• 储存和运输温度见

“补充-技术数据-环境条件”

章节

• 相对湿度：20…85%

当仪器重量超过 18 kg（39.68 lbs）时，必须使用经批准的合适

设备进行起重和搬运。

储存

储存和运输温度

搬运

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4 安装

4.1 一般性说明

在安装前，请确保仪器暴露在过程中的所有部件都适合现有的

过程条件。

主要是：

• 激活的测量组件

• 过程接头

• 过程密封

特定的过程条件：

• 过程压力

• 过程的温度

• 介质的化学性质

• 磨损和机械影响

您可以在

“技术数据”

章节以及标签上找到有关过程条件的

详细信息。

该仪器适合标准以及符合 IEC/EN 61010-1 的扩展的环境温度。

通过以下措施，防止仪器受潮：

• 使用合适的连接电缆（参见

“接通电源”

章节）

• 拧紧格兰头或插头连接器

• 当水平安装时，旋转外壳，使格兰头或插头连接器指向下方

• 将连接电缆向下引到电缆入口或插头连接器前面

这主要适用于室外安装，在湿度较高区域（如通过清洗过程）和

冷却或加热容器。

为了持续保护外壳，在操作过程中，确保外壳盖处于关闭状态，

并在必要时锁定。

确保

“技术数据”

章节规定的污染程度符合现有环境条件。

在带有螺纹接头的仪器上，必须用合适的扳手拧紧六角螺母。有

关合适的扳手尺寸，请参阅

“尺寸”

章节。

警告：

外壳不能用来拧紧仪器！施加拧紧力会损坏外壳的内部部件。

如果安装位置有较强的振动，应使用带外壳式仪器。见

“外壳”

一章。

过程条件的适应性

环境条件的适应性

防水保护

螺纹式

振动

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4 安装

标签上注明了允许过程压力范围。只有当所使用的安装附件也符

合这些值时，仪器才能在相应压力下工作。这应由合适的法兰、

焊接底座、带卡箍连接的拉环、密封件等来保证。

较高的过程温度通常也意味着较高的环境温度。确保电子外壳

和连接电缆的环境不超过

“技术数据”

章节中规定的最高温度

限制。

图 10：温度范围

1 过程温度

2 环境温度

4.2 通风和压力补偿

电子外壳中的滤芯具有以下功能：

• 电子外壳的通风

• 大气压力补偿（带相对压力测量范围）

小心：

滤芯产生延时压力补偿。当快速打开/关闭外壳盖时，测量值约在

5 秒变化 1.5 kPa。

为了有效的通风，滤芯处必须始终没有堆积物。如果是水平安

装，在安装好仪器后，转动壳体使滤芯指向下方。这可更好地预

防积聚。

小心：

不要使用高压清洁装置。滤芯可能会损坏，进而使得水分进入

外壳。

下面的段落描述了滤芯在不同的仪器版本中是如何分布的。

过程压力范围 – 安装附件

温度极限

滤芯 – 功能

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4 安装

图 11：滤芯的位置

1 塑料、不锈钢单腔（精密铸造）

2 铝-单腔

3 不锈钢单腔（电抛光）

4 塑料双腔

5 铝-双腔

6 滤芯

下列仪表采用了一个盲塞代替滤芯：

• 防护等级为IP 66/IP 68（0.1MPa）的仪表 – 通过不可拆卸电

缆中的毛细管进行通风

• 绝压仪器

→ 如图示转动金属环，使仪器安装后滤芯指向下方。这样可更好

地防止积聚。

图 12：滤芯的位置- Ex-d 版本

1 可旋转的金属环

2 滤芯

绝压式仪器采用固定的盲塞而不是滤芯。

滤芯 – 位置

滤芯 – Ex-d 版本中的位置

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4 安装

图 13：滤芯的位置 – IP 69K 版本

1 滤芯

绝压式仪器采用固定的盲塞而不是滤芯。

第二层防线（SLOD）是过程分离的第二级，其形式是在壳体颈

部引入一个气密引线，防止产品穿透壳体。

通过这些仪器，过程装配可实现全密封。使用绝对压力测量单

元，因此不需要通风。

在相对压力测量范围内，环境压力由电子仪器中的基准传感器进

行检测和补偿。

图 14：滤芯的位置 – 气密引线

1 滤芯

2 气密引线

4.3 过程压力测量

在设置测量系统时，请谨记以下事项：

• 将仪器安装在测量点上方

冷凝物可能会排入过程管路中。

滤芯 – IP 69K 版本中的位置

滤芯 – 第二层防线的位置

气体中的测量装置

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4 安装

图 15：管道气体过程压力测量装置

1 CPT-2x

2 阻断阀

3 管道

在设置测量系统时，请谨记以下事项：

• 通过冷凝管连接

• 不要隔离冷凝管

• 安装前将冷凝管注满水

图 16：采用 U 形或圆形冷凝管测量气体的过程压力

1 CPT-2x

2 阻断阀

3 U 型或圆形虹吸

4 管道

水的保护性积聚是通过管道弯处的冷凝形成的。即使在热蒸汽的

应用中，变送器上的介质温度也要小于 100°C。

蒸汽中的测量装置

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4 安装

在设置测量系统时，请谨记以下事项：

• 在测量点下方安装仪器

有效压力管路中总是充满了液体和气泡，气泡可以升到过程管

路中。

图 17：管道内液体过程压力测量装置

1 CPT-2x

2 阻断阀

3 管道

4.4 液位测量

在设置测量系统时，请谨记以下事项：

• 将仪器安装在最低液位水平以下

• 不要将仪器安装在靠近灌装或排空区域的地方

• 安装仪器需使其免受搅拌器的压力冲击

图 18：液位测量装置

液体中的测量装置

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4 安装

4.5 外壳

图 19：配置、过程模块、外壳

1 管道

2 过程模块

3 连接电缆过程装配 – 外壳

4 外壳

5 信号电缆

1. 根据以下钻孔模板标记孔

2. 用 4 颗螺丝固定壁挂板

图 20：钻孔模板 – 壁挂板

配置

安装

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