ABB（中國）有限公司應用方案：ABB 364DS係列實現壓力儀表“可靠性的”

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ABB 364DS係列實現壓力儀表“可靠性的”

ABB（中國）有限公司

　　當dang今jin的de傳chuan感gan器qi裝zhuang置zhi當dang然ran是shi高gao科ke技ji產chan品pin，但dan近jin年nian來lai傳chuan感gan器qi技ji術shu的de創chuang新xin速su度du卻que令ling人ren沮ju喪sang地di緩huan慢man。這zhe是shi因yin為wei，大da多duo數shu用yong戶hu寧ning可ke堅jian持chi使shi用yong久jiu經jing考kao驗yan的de技ji術shu，而er不bu願yuan采cai用yong不bu穩wen定ding的de新xin型xing儀yi表biao並bing危wei及ji流liu程cheng。如ru果guo儀yi表biao出chu現xian問wen題ti，一yi天tian的de生sheng產chan損sun失shi（即使在一家中型工廠中）也能輕易地超過整個儀表係統的成本。因此，可靠性是儀器儀表用戶的頭等大事，然後才是精度和成本。在確定新型ABB壓力變送器係列的規格時，ABB決定根據這些輕重次序，提供可靠的技術和常識性的解決方案。其成果便是364DS壓力變送器。

　　在過去幾年中，人們愈發關注產品規格中的“基礎”精度。精度已被顯著改善（從90年代末的0.1％到目前的0.025％），但dan這zhe對dui客ke戶hu價jia值zhi意yi味wei著zhe什shen麼me呢ne？出chu於yu降jiang低di成cheng本ben的de需xu要yao，一yi些xie著zhu名ming的de製zhi造zao商shang建jian議yi不bu采cai用yong冗rong餘yu設she計ji，聲sheng稱cheng它ta是shi問wen題ti的de來lai源yuan，而er不bu是shi一yi項xiang安an全quan功gong能neng。這zhe就jiu像xiang建jian議yi采cai用yong單dan引yin擎qing飛fei機ji，而er非fei雙shuang引yin擎qing飛fei機ji：兩種飛機都能飛得很好，但第二種較不受歡迎，因為它有兩台（而不是僅僅一台）容易出事的引擎。
　　
　　盡管客戶需求千變萬化，有些功能特點能夠使所有人受益。ABB一直致力於這些方麵，使其新型壓力變送器364DS係列成為可靠、堅固、緊湊而簡單（見上圖）的產品。
　　可靠–零件更少，更不容易發生故障由ABB公司研發部對現有ABB裝置及競爭對手裝置的零件功能詳細分析表明，每種裝置都包含120個以上的零件、15個子組合件和50種操作。分析認為最小零件數目為24，表明有很大的空間，可以進行簡化和改善可靠性。新型傳感器的設計理念圍繞ABB及其競爭對手在過去3年中向客戶提供的、最受歡迎的裝置。裝置的零件數目及材料種類被降到最低。外殼與法蘭得到簡化，尺寸縮小。材料規格被提高（如用不鏽鋼作為標準儀器外殼，而哈氏合金C用作密封膜片）。
　　最為重要的是，通過取消墊圈、並引入一種新穎的“全焊接”體（ABB已為此技術申請專利），消除了所有可能的泄漏源。新型壓力變送器的製造過程采用了最為先進的工藝，例如激光焊接、大功率CO2源、高真空技術、以及高品質材料處理。
　　
　　堅固–全不鏽鋼外殼
　　在壓力變送器上采用全不鏽鋼外殼是一種誘人的、但通常比較昂貴的選項。鋁製外殼常常用來削減成本，但如果有價格類似的其他解決方案，很少有人會選擇這一材料。借助ABB的新設計，全不鏽鋼外殼的成本得以降低，其價格可以普遍接受。新型外殼的設計和組裝方式使其能夠在所需防爆應力的4倍以上條件下運行。測試表明，它可以承受約100巴（100 kg/cm2）的內部壓力，而機械結構不致顯著變形。外殼還可保護傳感器不受振動和物理衝擊的影響。外殼的安全規格更高，限製了所需生產測試的次數，從而降低成本。
　　
　　緊湊 – 內部寬大，外形節省空間
　　縮小傳感器相當容易，但減小尺寸卻常常造成可及性下降。ABB的一些競爭對手正在生產
　　非常小的單元，某些儀器被縮小到了一半，但沒有一種比得上364DS係列的可及性。後者小於其競爭產品，但同時可及性更好。這是由於“全焊接”體包含了電子器件的外殼以及一個易於使用的大型接線板 1 。
　　

364DS 壓力變送器，分解圖

　　簡單 – 364DS係列采用了簡單的四按鈕式菜單係統
　　任何新型電子裝置的主要問題之一便是設置，這通常涉及複雜的程序和含混不清的說明書。364DS的HMI（人機界麵）以四個按鈕為中心，便於用戶通過一目了然的菜單（與目前手機上采用的類似）方便地瀏覽。“方便設置”功能允許用戶在變送器調試期間進行操作。HMI還提供關於操作語言的選擇（將於2006年12月起提供中文版）。
　　
　　設計實現最大的人身安全
　　在364DS變送器的設計及開發過程中，安全性始終頭等重要。在經過1百萬次過量程壓力循環後，量程較低的儀器可以承受超過1500巴（150 MPa或21，750si）的壓力。在Politecnico diMilano進行的裂縫及應力侵蝕效果測試中，密封膜片的性能得到了驗證。裝置采用了由國家腐蝕工程師協會（NACE）批準的材料，來保證最大的抗腐蝕性。裝置符合幾種危險區域認證要求，這可由最終用戶選擇（如FM，CSA與ATEX），並具有EC61508安全集成等級2。儀器標配包括一個4kV1.2/20微秒電湧保護器，以及一個能夠提供0V/m電磁場抗擾度的高性能濾波器。
　　
　　其他主要特點
　　儀器外殼具有抗侵入保護等級P67（NEMA 4X），但儀器本身可以在拆除外殼、濕度為100％的情況下工作。屏幕（2英寸表頭），是所有新型ABB儀器儀表產品的標配，即使在最極端的溫度（– 20°C至60°C）下也便於讀數。364DS是一種典型的“現貨”產品。它可以在定購後立即發貨，盡管以不鏽鋼製成，它的重量卻遠遠小於采用鋁製外殼的競爭產品。裝置還配有可更換、可升級的電子器件、自動修複數據庫、遠程指示器選項、流量累加器、可編程的報警飽和限製、高級內部診斷以及平方根取舍功能。
　　
　　性能提高
　　現場測量裝置的實際性能往往低於製造商聲稱的數字（“基礎”精度）3-5倍。這是由於衰減、安裝、靜態壓力、溫度、振動、電磁相容性等因素的影響。這種性能下降是促使我們設計364係列的主要動力之一。通過滿足對儀器的四項主要要求（即可靠、堅固、緊湊而簡單），新型儀器的基礎精度提高到了0.06％（量程上限，URL）。更為重要的是，溫度的影響被限製在最大0.15％（範圍–40°C至+85°C），而穩定性也得到改善，使變送器10年使用壽命內的誤差保持在URL的0.15％以下。
　　
　　結論
　　ABB的“可靠性”設計與開發方法加上它的實際經驗產生了一係列新的變送器，這些產品可以幫助客戶實現最大的投資回報，同時具有最高的安全性能。
　　
　　
　　Aurelio Fanoni
　　Andrea Moroni
　　ABB儀器儀表有限公司
　　意大利Lenno
　　urelio.fanoni@it.abb.com
　　

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