DPTX 空氣差壓傳送器
DPTX 防爆差壓傳送器
完整操作手冊
空氣與各類氣液介質差壓量測 · 半導體矽壓阻感測 · 防爆設計 · 4-20mA 標準輸出。本手冊涵蓋安裝、接線、試運轉、校正與故障排除全流程。
⚠ 安全警告 — 使用前必讀：本產品涉及工業高壓差壓量測，安裝與操作應由具備電氣及儀控資格之人員執行。在危險氣體存在的環境中（石化、天然氣、化工廠），務必確認防爆等級與現場Zone分類相符，並遵守當地勞工安全法規與電氣配線規範（如 CNS 3376、IEC 60079 系列）。擅自改裝將使防爆認證失效，製造商不負相關責任。
⚡ 電氣警示：接線前務必確認電源已切斷（LOTO 程序）。勿在帶電狀態下插拔接線端子。電源電壓超過規定範圍將永久損壞感測晶片，此類損壞不在保固範圍內。
SECTION ONE · OVERVIEW
產品概覽與工作原理
DPTX 防爆差壓傳送器利用半導體矽材料的壓阻效應（Piezoresistive Effect）實現差壓與電訊號的精確轉換。感測芯片在受到差壓（High-side 壓力 − Low-side 壓力）作用時，矽晶體內的應力分布改變，導致惠斯登電橋（Wheatstone Bridge）各臂電阻值產生比例變化，輸出電壓差與差壓呈高度線性關係。
訊號調理電路對此電壓差進行放大、零點/量程補償及溫度補償後，轉換輸出標準 4～20mA DC 兩線制電流訊號，供 PLC、DCS、SCADA 或獨立顯示器接收與處理。
感測原理
半導體矽壓阻式感測晶片，High-side 與 Low-side 差壓作用於隔離膜片，透過導壓液傳至感測元件，確保介質與感測晶片完全隔離。
輸出形式
標準 4-20mA 兩線制電流迴路輸出，4mA 對應量程下限（或負壓下限），20mA 對應量程上限。斷線時迴路電流降至 0mA，控制系統可自動偵測。
防爆設計
外殼採用隔爆型（Exd）或本質安全型（Exia）設計，適用於Zone 1 / Zone 2 危險場所，符合 IEC 60079-1 / IEC 60079-11 標準。
溫度補償
內建溫度補償電路，在 -20°C 至 +70°C 工作溫度範圍內自動修正溫度引起的零點及靈敏度漂移，確保全溫度範圍精度穩定。
💡 主要應用場景：空調與通風系統風道差壓量測（濾網壓差監控）、石化管道氣液差壓、鍋爐給水差壓、流量換算（孔板/文丘里配合）、液位換算（靜壓法）、潔淨室正負壓監控、AI 伺服器機房液冷管路差壓監測。
SECTION TWO · SPECIFICATIONS
技術規格完整參數表
| 規格項目 | 參數值 | 備註說明 |
|---|---|---|
| 量測原理 | 半導體矽壓阻式 | 惠斯登電橋結構，線性度優異 |
| 差壓量程 | 0～250Pa / 0～1kPa / 0～5kPa / 0～10kPa / 0～50kPa（可選） | 亦可量測負差壓，請訂購時指定 |
| 過壓保護 | 量程上限 × 5 倍（靜壓可達 16MPa） | 單側靜壓需在規格內 |
| 精度等級 | ±0.5% FS（含線性度、遲滯、重複性） | 最高可選 ±0.25% FS |
| 長期穩定性 | ≤ ±0.1% FS / 年 | 正常工作條件下 |
| 輸出訊號 | 4～20mA DC（兩線制） | 負載電阻依電源電壓計算 |
| 電源電壓 | 12～36V DC | 建議使用 24V DC 穩壓電源 |
| 最大負載電阻 | R_max (Ω) = (V_supply − 12) / 0.02 | 例：24V電源時，R_max = 600Ω |
| 工作溫度 | -20°C ～ +70°C | 導壓管需防凍（低溫場合） |
| 儲存溫度 | -40°C ～ +85°C | 非通電狀態 |
| 接液材質 | 304/316L 不鏽鋼（標準） | 可選 Hastelloy C276（強腐蝕） |
| 導壓口接頭 | PT 1/4" 內螺紋（High/Low 各一） | 可選 NPT 1/4" 或 G 1/4" |
| 電氣接口 | M20×1.5 導線管螺紋 | 配套防爆撓性管 |
| 防護等級 | IP65 | 室外安裝建議加裝遮雨罩 |
| 防爆等級 | Ex d IIC T6 Gb / Ex ia IIC T4 Ga（可選） | 依訂購規格確認銘牌 |
| 外殼材質 | 鋁合金壓鑄，表面噴環氧粉體塗裝 | 重量約 650g（不含安裝支架） |
| 介質與外殼溫差 | ≤ 80°C（需使用遠膜導壓管時） | 超過需加裝散熱管 |
外形尺寸（標準型）
電氣接線端子說明
SECTION THREE · INSTALLATION
安裝步驟與位置選擇
⚠ 安裝前確認事項：確認管路已卸壓並洩空（或排放到安全值以下）。確認現場防爆分區（Zone 0/1/2）與產品銘牌防爆等級相符。備妥隔離閥（三閥組或五閥組）以便未來維護時不需停線。
選擇最佳安裝位置
對於氣體介質（包含空氣）：傳送器應安裝在取壓口的上方或同高，以避免導壓管內積液導致量測誤差。High-side 導壓管應持續向上傾斜至傳送器連接點，防止液體積聚在低點。
對於液體介質：傳送器應安裝在取壓口的下方，確保導壓管始終充滿液體，避免氣泡進入影響量測。
對於蒸汽介質：在取壓口與傳送器之間安裝「冷凝壺（Condensate Pot）」，使蒸汽在冷凝壺中冷凝為液態後再進入傳送器，保護感測元件不受高溫直接衝擊。
安裝隔離閥組（三閥組 / 五閥組）
強烈建議在每個取壓點配置三閥組（3-Valve Manifold）：兩個隔離閥（分別對應 High-side 和 Low-side）加一個平衡閥。五閥組另增兩個排放閥（Vent/Drain），方便現場排放殘留介質。
安裝順序：① 先關閉兩隔離閥 → ② 打開平衡閥使傳送器兩側壓力平衡 → ③ 安裝傳送器本體 → ④ 進行接線 → ⑤ 試運轉時再依標準程序開閥。
固定傳送器本體
使用 M8 螺栓透過標準 50mm 孔距安裝支架固定於管架或鋼構。支架安裝後，確認傳送器的導壓口朝向符合步驟1所述方向。
安裝扭力：管路接頭 PT1/4" 建議扭力 20～25 N·m（使用生料帶密封時）；不鏽鋼金屬墊片密封時為 30～35 N·m。請勿過扭，過扭可能造成接頭本體裂紋。
確認傳送器水平偏差 ≤ 5°，垂直偏差 ≤ 10°，過大傾斜可能影響充液式隔離膜的壓力傳導。
High-side 與 Low-side 導壓管配管
確認 High-side（+HP）連接至流體較高壓力的一側取壓口，Low-side（−LP）連接較低壓力一側。以流量計孔板為例：High-side 接孔板上游，Low-side 接孔板下游。
導壓管規格建議：不鏽鋼 316L，外徑 6mm，壁厚 1mm。導壓管長度盡可能縮短（建議 ≤ 5m），若超過需計算液柱靜壓誤差並補償。
所有導壓管接頭使用前應以壓縮空氣吹淨，確認無污染物。
排放與充液（導壓管排氣）
對於液體介質：緩慢打開 High-side 隔離閥，讓液體充滿 High-side 導壓管，同時打開排氣閥排盡管內氣泡，待液體穩定流出後關閉排氣閥。Low-side 重複同樣步驟。
對於氣體/空氣介質：緩慢打開兩側隔離閥，讓氣體充滿導壓管。確認排液閥已關閉，防止積液。對於有脈衝的氣體場合（如空壓機出口），建議在導壓管路加裝脈衝緩衝器（Pulsation Dampener）。
💡 空調/通風差壓應用特別說明：量測空氣差壓（如 HEPA 濾網壓降、風道正負壓）時，兩側導壓口直接用不鏽鋼毛細管連接至取壓孔即可，無需考慮排液問題。確保導壓管無受壓彎折，路徑順暢。
安裝後洩漏測試
緩慢升壓至工作壓力的 1.5 倍（或系統允許的最大測試壓力），保壓 10 分鐘，確認所有接頭無洩漏跡象（可使用肥皂水或氣體偵測器確認）。若發現洩漏，立即卸壓並重新緊固或更換密封墊片，嚴禁在帶壓狀態下強行鎖緊接頭。
SECTION FOUR · WIRING
電氣接線完整說明
🔴 電氣危險：所有接線工作必須在確認電源切斷且上鎖/掛牌（LOTO）後進行。防爆型傳送器的電纜進線必須使用合格防爆電纜管夾（Cable Gland），並確保密封防爆完整性。嚴禁使用鋁制導線（防爆場合），應使用銅芯電纜。
電纜選擇與穿管
選用符合現場環境要求的電纜。一般工業場合：2芯遮蔽電纜，截面積 0.75mm²～1.5mm²，電纜外徑需與防爆電纜管夾尺寸匹配（通常 7～12mm OD）。危險場所需使用防爆認證電纜。
電纜穿入前，先鬆開傳送器端蓋螺絲並取下端蓋。將電纜穿入防爆電纜管夾後，再穿入傳送器電纜進口。電纜遮蔽層（Shield）應在接收端（PLC 端）單點接地，傳送器端的遮蔽層應懸空不接，以避免形成接地迴路造成干擾。
接線端子操作
使用一字螺絲起子（建議 3.0mm 刀寬）鬆開端子螺絲，將電纜剝皮（裸露長度約 8～10mm），插入端子孔後鎖緊。鎖緊扭力 0.4 N·m（不可過緊，避免損壞端子）。
接線順序：端子 1（+） 接電源正極（通常為紅色線）；端子 2（−） 接返回線（藍色線，同時連接至接收器的 AI 輸入端，使電流訊號在迴路中流通）；端子 3（GND） 接保護接地。
💡 2線制迴路說明：2線制傳送器的供電與訊號共用同一對電線。PLC 的 AI 輸入卡提供迴路電源（通常為 24V DC），電流從電源正極 → 傳送器 (+) → 傳送器 (−) → AI 卡輸入端 → AI 卡負端 → 電源負極，形成完整迴路。傳送器透過改變迴路電流（4～20mA）來表示壓力值。
鎖緊電纜管夾與端蓋
確認接線正確後，鎖緊防爆電纜管夾的密封螺帽，確保密封膠圈確實壓縮電纜外皮形成密封（防爆場合此步驟至關重要）。裝回傳送器端蓋並均勻鎖緊端蓋螺絲，扭力約 1.5～2.0 N·m（不鏽鋼螺絲）。
若為隔爆型（Exd）傳送器，確認所有螺絲均已鎖入規定圈數，隔爆接合面無異物卡入。
通電前最終確認
使用三用電表的歐姆檔，確認兩接線端子之間電阻非零（若電阻為零，表示內部短路，不可通電）。確認電源電壓在 12～36V DC 範圍內。確認電源正確連接至端子 1（+）而非端子 2（−），接反電源雖不一定立即損壞（部分型號有反接保護），但仍應避免。
SECTION FIVE · COMMISSIONING
試運轉標準程序
⚠ 試運轉前提：確認安裝步驟（第3章）與接線步驟（第4章）均已完成並通過檢查。確認三閥組目前狀態為「兩隔離閥關閉、平衡閥打開（即高低壓側平衡）」。
上電確認零點輸出
接通電源，等待 30 秒暖機穩定後，此時三閥組狀態應為「兩隔離閥關閉、平衡閥打開」，即高低壓側差壓為零。使用電流錶（串聯於迴路中）或 PLC 上的工程值顯示，確認傳送器輸出電流為 4.00mA ± 0.1mA。若偏差超過 ±0.1mA，需進行零點校正（見第6章）。
三閥組開閥程序（標準操作）
依以下順序操作，切勿跳過步驟：
① 緩慢打開 High-side 隔離閥（1/4 圈慢開，約 30 秒完成），讓高壓介質緩慢進入高壓側導壓管及傳送器 HP 腔，觀察輸出電流開始上升（若差壓存在）。
② 緩慢打開 Low-side 隔離閥（同樣 30 秒慢開），讓低壓介質進入 LP 腔。
③ 緩慢關閉平衡閥（此時高低壓側已分離，傳送器開始量測實際差壓）。
禁止快速全開隔離閥，衝擊壓力可能超過傳送器過壓保護限值或造成感測膜片永久損壞。
確認輸出值合理性
三閥組全開後，觀察輸出電流是否在合理範圍（應對應現場實際差壓）。利用公式反算壓力值確認：差壓 = (I − 4) / 16 × 量程上限。與現場其他參考值（如另一台壓力計、計算值）比對，確認量測結果合理。
觀察輸出訊號是否穩定（無跳動或漂移）。若有輕微波動屬正常（介質本身壓力脈動），若波動超過量程 2% 以上需排查原因（見第8章）。
PLC / DCS 工程值設定
在 PLC 的 AI 輸入卡設定中，將 4mA 對應的工程值設定為量程下限（如 0 kPa），將 20mA 對應的工程值設定為量程上限（如 10 kPa）。確認 PLC 顯示的工程值與實際差壓計算值一致。
若需要設定報警點（AL），建議：高高報警（HH-AL）設定為量程的 90%，高報警（H-AL）設定為 80%，低報警（L-AL）設定為 5%（防止訊號線斷線時誤判）。
✅ 試運轉完成確認清單：零點輸出 4.00 ± 0.1mA ✓ | 三閥組正常開啟 ✓ | 輸出訊號穩定無跳動 ✓ | PLC 工程值顯示正確 ✓ | 報警值已設定 ✓ | 無洩漏 ✓
SECTION SIX · CALIBRATION
校正程序零點與量程
DPTX 傳送器具有外部零點（ZERO）與量程（SPAN）調整旋鈕，位於電子腔內端蓋背面或傳送器側面（依型號而定）。正常情況下每 6～12 個月應進行一次現場校正；若有過壓事件、長期存放後重新使用或精度要求嚴格的場合，應增加校正頻率。
準備校正設備
所需設備：精密差壓校正泵（手動或電動），精度至少比被校傳送器高 4 倍（如被校精度 ±0.5%，則校正設備精度需 ≤ ±0.1%）。標準電流錶或 HART 通訊器用以讀取輸出電流。若有 TAF 認可校正需求，應在具備 TAF 認可的實驗室環境下進行。
連接校正泵至 HP 端，LP 端通大氣（測定表壓差壓）或同樣連接校正泵（測定差壓）。確認三閥組平衡閥打開、兩隔離閥關閉，使傳送器脫離製程。
零點（ZERO）校正
校正泵施壓至 0 差壓（HP 側與 LP 側壓力相等，或校正泵歸零）。等待 60 秒讓輸出穩定。讀取輸出電流，理想值應為 4.000mA。
若輸出偏高：用小螺絲起子順時針調整 ZERO 旋鈕（每格約 0.02mA，依型號而定）；若輸出偏低：逆時針調整。調整後等待 15 秒再讀值。重複調整直至輸出達到 4.00 ± 0.02mA。
💡 注意：ZERO 旋鈕調整會影響整條特性曲線的平移，不影響斜率（量程），因此零點應在量程校正之前完成。
量程（SPAN）校正
校正泵緩慢升壓至傳送器量程上限（如 10kPa 量程則施加 10kPa 差壓）。等待 60 秒穩定後讀取輸出電流，理想值應為 20.000mA。
若輸出偏高：順時針調整 SPAN 旋鈕（減小斜率）；若輸出偏低：逆時針調整（增大斜率）。調整後等待 15 秒再讀值。重複調整直至輸出達到 20.00 ± 0.02mA。
量程調整完成後，需返回步驟 P2 重新確認零點是否偏移（ZERO 與 SPAN 互相影響），若有偏移則重複 P2→P3 流程直至兩者均在容差內。
線性度驗證（5點校正法）
依序施加以下 5 個差壓值，記錄對應的輸出電流，確認線性度符合規格：
0% → 0 差壓 → 期望輸出 4.000mA | 25% → 1/4 量程 → 期望輸出 8.000mA | 50% → 1/2 量程 → 期望輸出 12.000mA | 75% → 3/4 量程 → 期望輸出 16.000mA | 100% → 滿量程 → 期望輸出 20.000mA
各點實測值與理論值之差不應超過 ±0.08mA（對應 ±0.5% FS）。若任何點偏差超過容差，表示感測元件可能老化或損壞，需聯絡 ATLANTIS 服務中心評估更換感測模組。
填寫校正記錄表
完整記錄以下資訊：校正日期、執行人員、環境溫度與濕度、使用校正設備型號與校正有效期、各校正點前後的輸出電流值、本次校正的零點偏移量與量程調整量。
校正記錄應妥善保存，製藥廠需符合 21 CFR Part 11 或 GMP 記錄要求，建議存入電子化儀錶管理系統（AMS）。ATLANTIS 提供 TAF 認可校正報告，如需請聯絡業務部門。
SECTION SEVEN · MAINTENANCE
日常維護與保養週期
| 週期 | 維護項目 | 檢查重點 | 執行人員 |
|---|---|---|---|
| 每月 | 外觀目視檢查 | 外殼腐蝕跡象、電纜管夾鬆脫、導壓管接頭洩漏（可用肥皂水或氣體偵測器）、端蓋螺絲是否鬆動 | 現場操作員 |
| 每季 | 訊號漂移確認 | 確認三閥組處於「高低壓平衡」狀態下輸出電流是否仍為 4.00 ± 0.05mA（零點漂移確認）；確認滿量程輸出無明顯偏移 | 儀錶技術員 |
| 每半年 | 完整校正（ZERO / SPAN） | 依第6章校正程序執行，填寫校正記錄，更新儀錶校正標籤 | 儀錶技術員 / TAF 實驗室 |
| 每年 | 導壓管系統清潔 | 關閉隔離閥後排放導壓管，確認無沉積物或堵塞（特別是黏稠介質）；檢查隔離閥閥體是否有磨損跡象 | 儀錶技術員 |
| 每年 | 電氣接線確認 | 取下端蓋確認接線端子無鬆脫、無腐蝕氧化；電纜管夾密封性確認；接地電阻確認（應 ≤ 1Ω） | 電氣技術員 |
| 每 3 年或按需 | 感測模組評估 | 若校正調整量逐年增大（零點漂移 > 0.5% FS/年 或量程漂移 > 1% FS/年），建議評估更換感測模組或整台傳送器 | ATLANTIS 服務工程師 |
💡 外殼清潔：使用濕布（不含研磨劑的清潔液）擦拭外殼，禁止使用高壓水槍直接沖洗（即使防護等級為 IP65）。清潔後確認外殼所有螺絲均已鎖緊。
SECTION EIGHT · TROUBLESHOOTING
故障診斷與排除指南
| 故障現象 | 可能原因 | 排除方法 |
|---|---|---|
| 輸出電流固定為 0mA 或極低值（<3mA） | ① 電源斷路 ② 電纜斷線 ③ 接線端子鬆脫 ④ 傳送器內部保護電路熔斷 | ① 用電表確認供電電壓 ② 用萬用電表確認電纜連續性 ③ 開端蓋重新鎖緊端子 ④ 聯絡 ATLANTIS 服務中心維修 |
| 輸出固定在 20mA 以上（超範圍高輸出） | ① 差壓超過量程上限 ② 傳送器 HP / LP 接反 ③ Low-side 導壓管堵塞導致靜壓差過大 ④ 感測晶片損壞 | ① 確認實際差壓是否超量程 ② 對調 HP / LP 接管（注意：重新調零） ③ 清通 LP 側導壓管 ④ 進行零點確認測試，若零差壓下仍輸出 >20mA 則需更換 |
| 零差壓下輸出不為 4mA（零點漂移大） | ① 長時間未校正 ② 溫度變化造成零點漂移 ③ 靜壓影響（導壓管液柱高度差未補償） ④ 過壓事件造成感測膜片永久形變 | ① 執行零點校正（第6章） ② 確認補償溫度範圍是否適合安裝環境 ③ 計算液柱靜壓補償值並重新設定零點 ④ 若調整 ZERO 旋鈕已到極限仍無法歸零，需更換感測模組 |
| 輸出訊號不穩定、劇烈跳動 | ① 管路壓力脈動（泵/壓縮機造成） ② 接線端子鬆動造成接觸不良 ③ 電磁干擾（EMI） ④ 導壓管內有氣泡（液體介質） | ① 在導壓管路加裝脈衝緩衝器 ② 確認並重新鎖緊接線端子 ③ 電纜遮蔽層確實接地，遠離強電設備配線 ④ 排放導壓管內氣泡（開排氣閥） |
| 輸出電流正常但 PLC 讀值異常 | ① PLC 量程設定錯誤 ② AI 卡負載電阻不符合規格 ③ PLC 接線正負極接反 ④ 多點接地迴路干擾 | ① 重新確認 PLC 的 4mA / 20mA 對應工程值設定 ② 確認 AI 卡輸入阻抗在規格內（通常 250Ω） ③ 確認 PLC 端接線極性 ④ 電纜遮蔽層改為單點接地（接收端） |
| 量測值比實際差壓偏低 | ① 量程（SPAN）設定偏大 ② HP 側導壓管有部分堵塞 ③ 導壓管內氣泡（液體介質）造成有效壓力傳導不足 | ① 重新校正量程（第6章） ② 拆卸清通 HP 側導壓管 ③ 完整排放導壓管氣泡後重新確認 |
| 外殼溫度過高（燙手） | ① 介質溫度過高導熱至電子腔 ② 環境溫度超過規格（>70°C） ③ 太陽直曬 | ① 加裝散熱管或隔熱墊 ② 加裝遮陽罩 ③ 評估是否需改用高溫型傳送器（工作溫度擴展至 +85°C 型號） |
| 導壓管接頭洩漏 | ① 密封生料帶不足或包覆不當 ② 接頭螺牙損傷 ③ 密封墊片未壓緊 ④ 材質不相容造成腐蝕 | ① 卸壓後重新纏繞生料帶（至少繞 4～6 圈，順螺牙方向） ② 更換損傷接頭 ③ 重新鎖緊至規定扭力 ④ 評估更換耐腐蝕材質接頭（Hastelloy / PVDF） |
🔴 以下情況請立即停止使用並聯絡 ATLANTIS 服務：外殼出現可見裂紋或變形 | 導壓口或電纜進口處有介質洩漏 | 調整 ZERO / SPAN 至極限仍無法校正 | 輸出訊號完全無法響應差壓變化 | 在防爆場所懷疑傳送器防爆完整性受損
SECTION NINE · ACCESSORIES
配件與消耗品
💡 備品建議：建議每 10 台傳送器備存 1 台備用機。關鍵製程點位建議備存完整三閥組一套（含密封墊片）。密封墊片為消耗品，每次拆卸導壓接頭後必須更換，不可重複使用舊墊片。所有配件請指定向 ATLANTIS 原廠採購，以確保材質規格相符。
安裝有疑問？
聯絡 ATLANTIS 技術工程師
31年工業儀錶製造經驗，TAF認可校正服務，緊急備品24小時出貨。我們的工程師熟悉石化、電力、食品、製藥、AI機房等各類現場，提供從選型到維護的完整技術支援。