Назначение
Барьеры искробезопасности серий КА50ХХЕх, КА51ХХЕх (далее по тексту - барьеры) предназначены для измерений и преобразования сигналов от различных источников: термопреобразователей сопротивления (ТС), от преобразователей термоэлектрических (ТП), от источников унифицированных сигналов постоянного тока и напряжения постоянного тока, от потенциометрических датчиков, от источников частотных сигналов, от источников катодного потенциала в выходной унифицированный сигнал постоянного тока.
Описание
Принцип действия барьеров в зависимости от модификации основан на аналого-цифро-аналоговом или на аналоговом преобразовании входного сигнала от первичных датчиков в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА.
В аналогово-цифровых барьерах через гальваническую изоляцию передается цифровой сигнал, тогда как в аналоговых барьерах гальваническое разделение осуществляется при помощи линейных оптических схем.
Барьеры модификаций КА500ХЕх, КА504ХЕх, КА505ХЕх, КА506ХЕх, КА507ХЕх, КА508ХЕх также предназначены для преобразования сигналов от вышеуказанных источников в цифровые показания, передаваемые по HART - протоколу. Барьеры остальных модификаций опционально могут являться прозрачными для сигналов протокола HART.
Для барьеров серии КА50ХХЕх вышеперечисленные источники сигналов могут располагаться во взрывоопасных зонах 0, 1 и 2 по ГОСТ 31610.10-2012/IEC60079-10:2002. Для барьеров серии КА51ХХЕх во взрывоопасных зонах располагаются приемники сигналов.
Барьеры собраны в компактных пластиковых корпусах для монтажа на DIN-рейку типа NS 35/7,5/15 по EN 50022 внутри шкафов автоматики.
Внешние цепи подключаются к барьерам через разъемные клеммные соединители.
Барьеры имеют следующую маркировку взрывозащиты:
[Ex ia Ga] IIC, 2Ex nA [ia Ga] IIC Т4 Gc X.
Общая система обозначений барьеров:
| КА | Х1Х2Х3Х4 | Ex | - N1N2 | - MX |
| | Код, задающий Тип барьера | | Код, задающий модификацию (конструктивные особенности) данного типа барьера. 00 - стандартный конструктив барьера; N1N2 - модификация конструктива барьера по индивидуальному заказу (N1N2 - код, который согласуется и указывается при заказе). | М0 - стандартный набор входных сигналов; МХ - модификация по индивидуальному заказу потребителя (Х - код, который согласуется и указывается при заказе). |
Таблица 1 - Система кодировки барьеров функциональной группы КА50ХХЕх - приемники аналоговых сигналов из зоны Ех
| Х1 | | Х2 | | Х3 | | Х4 | |
| | Номер серии | | Функциональн ая группа | | Виды сигналов (вид преобразования), наличие питания на стороне опасной зоны | | Состав и структура входов и выходов |
| 5 | Серия активных барьеров искробезопасно сти | 0 | Приемники аналоговых сигналов из зоны Ех | 0 | На входе температурные датчики: термопары, термопреобразователи Сопротивления | 0 | - |
| 1 | На входе активные и пассивные сигналы постоянного тока от 4 до 20 мА, 2-3-х проводное подключение, есть питание датчиков | 1 | Одноканальны й: один вход-один выход |
| 2 | На входе токовый сигнал от 4 до 20 мА, 2-х проводное подключение, есть питание датчиков | 2 | Двухканальный : два входа-два выхода |
| 3 | На входе токовые сигналы, 2-х проводное подключение, нет питания датчиков | 3 | Разветвитель: один вход-два выхода |
| 4 | На входе унифицированные сигналы тока и напряжения, есть питание датчиков | 4 | Одноканальны й: один вход -один выход, есть выход сигнализации |
| 5 | На входе унифицированные сигналы тока и напряжения, нет питания датчиков | 5 | - |
| 6 | На входе потенциометры и потенциометрические датчики | 6 | - |
| 7 | Преобразование частотного сигнала | 7 | - |
| 8 | Преобразование катодного потенциала | 8 | - |
аналоговых сигналов в зону Ex
| Х1 | | Х2 | | Х3 | | Х4 | |
| | Номер серии | | Функциональная группа | | Виды сигналов (вид преобразования), наличие питания на стороне опасной зоны | | Состав и структура входов и выходов |
| 5 | Серия активных барьеров искробезопасности | 1 | Передатчики аналоговых сигналов из зоны Ex | 0 | - | 0 | - |
| 1 | - | 1 | Один вход -один выход |
| 2 | На входе токовые сигналы, есть питание входа, выход активный | 2 | Двухканальный: два входа - два выхода |
| 3 | На входе активный токовый сигнал, нет питания входа, выход активный токовый | 3 | Один вход -один выход, с сигнализацией |
| 4 | На входе токовые сигналы, есть питание входа, выход пассивный | 4 | - |
| 5 | На входе токовые сигналы, нет питания входа, выход пассивный | 5 | - |
Барьеры модификаций КА500ХЕх, КА504ХЕх, КА505ХЕх, КА506ХЕх, КА507ХЕх, КА508ХЕх в процессе эксплуатации конфигурируются потребителем. Конфигурирование производится по USB или HART-протоколу.
Общий вид средства измерений представлен на рисунке 1.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа с наклейкой контроля вскрытия
Программное обеспечение
Наклейка контроля вскрытия
Барьеры модификаций КА500ХЕх, КА504ХЕх, КА505ХЕх, КА506ХЕх, КА507ХЕх, КА508ХЕх имеют встроенное (внутреннее) программное обеспечение (ПО). Встроенное ПО содержит метрологически значимую часть. Встроенное ПО потребителю не доступно и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.
Программное обеспечение, а также значения параметров, влияющих на метрологические характеристики приборов, невозможно изменить через доступные потребителю цифровые интерфейсы без вскрытия корпуса барьера и без повреждения наклеек контроля вскрытия.
Метрологически значимая часть программного обеспечения защищена при помощи контрольной суммы, рассчитываемой при помощи алгоритма CRC16. Контрольная сумма метрологически значимой части хранится в энергонезависимой памяти барьера и доступна для просмотра. Способ просмотра зависит от модификации и указан в паспортах на барьеры.
Система диагностики барьеров контролирует совпадение записанной контрольной суммы и рассчитанной и при обнаружении ошибок, преобразователь переходит в аварийный режим работы.
Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Конструкция барьеров исключает возможность несанкционированного влияния на встроенное ПО преобразователей и измерительную информацию.
Уровень защиты программного обеспечения высокий в соответствии с Р50.2.077-2014.
Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Модификация | Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| 1 | 2 | 3 |
| КА500ХЕх | Идентификационное наименование ПО | Vbc |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x68E4 |
| КА504ХЕх, КА505ХЕх | Идентификационное наименование ПО | Vbd |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0xD7A1 |
| КА506ХЕх | Идентификационное наименование ПО | Vbe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x76DA |
| 1 | 2 | 3 |
| КА507ХЕх | Идентификационное наименование ПО | Vbf |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x2FE4 |
| КА508ХЕх | Идентификационное наименование ПО | Vc0 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x6ADE |
Технические характеристики
Таблица 4 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| тип входного сигнала | полный диапазон преобразования | минимальный диапазон измерений |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерения погрешности (доСн) при измерении сигналов, % | |
| Барьеры модификаций КА500ХЕх |
| Напряжение постоянного тока, U | от -75 до +75 мВ | 50 мВ | ±0,1 |
| от 0 до 50 мВ | ±0,1 |
| - термопары с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001 |
| Хромель-алюмель, ХА(К) | от -150 до +1300°С | 500 °С | ±0,1 |
| Хромель-копель, ХК(Ь) | от -100 до +750°С | ±0,1 |
| Нихросил-нисил, HH(N) | от -50 до +1300°С | ±0,1 |
| Железо-константан, ЖК(1) | от -100 до +900°С | ±0,1 |
| Платина-10%, Родий/Платина, llll(S) | от 0 до 1600 °С | ±0,15 |
| Платина-13%, Родий/Платина, 1111(R) | от 0 до 1600 °С | ±0,15 |
| Платина-30%, Родий/Платина-6%, Родий, ПР(В) | от 300 до 1600 °С | ±0,2 |
| Медь/константан, MK(T) | от -270 до +400 °С | ±0,1 |
| Хромель/константан ХКн(Е) | от -270 до +1000°С | ±0,1 |
| Вольфрам-рений, ВР(А-1) | от 0 до 2210 °С | ±0,1 |
| Вольфрам-рений, ВР(А-2) | от 0 до 1800 °С | ±0,1 |
| Вольфрам-рений, ВР(А-3) | от 0 до 1800 °С | ±0,15 |
| Сопротивление | от 0 до 1000 Ом | 150 Ом | ±0,1 |
| - термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651-2009 |
| 100М (а=0,00428 ° C_1) | от -180 до +200°С | 100 °С | ±0,1 |
| 50М (а=0,00428 ° C_1) | от -180 до +200°С | ±0,1 |
| 100П (а=0,00391 ° C_1) | от -200 до +850 °С | ±0,1 |
| 50П (а=0,00391 ° C_1) | от -200 до +850 °С | ±0,1 |
| Pt100 (а=0,00385 ° C_1) | от -200 до +850 °С | ±0,1 |
| Pt50 (а=0,00385 ° C_1) | от -200 до +850 °С | ±0,1 |
| 100Н (а=0,00617 ° C_1) | от -50 до +180 °С | ±0,1 |
| 50Н (а=0,00617 ° C_1) | от -50 от +180 °С | ±0,1 |
| Барьеры модификаций КА501ХЕх, КА502ХЕх, КА503ХЕх, КА512ХЕх, КА513ХЕх, КА514ХЕх, КА515ХЕх |
| - унифицированные сигналы по ГОСТ 26.011-80 |
| Постоянный ток, I | от 4 до 20 мА | 16 мА | ±0,1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Барьеры модификаций КА504ХЕх, КА505ХЕх |
| - унифицированные сигналы по ГОСТ 26.011-80 |
| Напряжение постоянного тока, U | от 0 до 1 В | 0,5 В | ±0,1 |
| от -1 до +1 В | 1 В | ±0,1 |
| от 0 до 10 В | 1 В | ±0,1 |
| от -10 от +10 В | 5 В | ±0,1 |
| Постоянный ток, I | от 0 до 5 мА | 5 мА | ±0,1 |
| от 0 до 20 мА | 16 мА | ±0,1 |
| от 4 до 20 мА |
| от -20 до +20 мА |
| Барьеры модификаций КА506ХЕх |
| 0 - относительное положение движка потенциометра в процентах от диапазона его возможных положений | от 0 до 100 % | 100 % | ±0,1 |
| Барьеры модификации КА507ХЕх |
| Частота, f | от 0,02 до 50000 Гц | 100 Гц | ±0,1 |
| Барьеры модификации КА508ХЕх |
| Напряжение постоянного тока, U | от -5 до 0 В | 1 В | ±0,1 |
| Диапазоны выходного унифицированного сигнала постоянного тока, мА | от 4до 20 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразования от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 10 °С изменения температуры, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,6 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразования, вызванные изменением сопротивления нагрузки токового выхода от его номинального значения до любого в пределах допустимого диапазона сопротивлений нагрузки (при номинальном напряжении питания), в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразования, вызванные воздействием повышенной влажности 95 % при температуре плюс 35 °С без конденсации влаги, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразования, вызванной изменением температуры холодного спая термопары во всем диапазоне рабочих температур, °С | 1 |
Таблица 5 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное напряжение питания - напряжение постоянного тока, В | 24±6 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 10 |
| Г абаритные размеры, мм, не более - высота - ширина (в зависимости от модификации) - длина | 114.5 12,5 (17,5; 22,5) 112.5 |
| Масса, кг, не более | 0,3 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Нормальные условия измерений: о/"ч - температура окружающей среды, С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +18 до +28 от 30 до 80 от 84 до 106,7 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от -40 до +70 95 от 84 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет Средняя наработка на отказ, ч | 20 150000 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель и на эксплуатационную документацию типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Коли чество |
| Барьер искробезопасности серий КА50ХХЕх или КА51ХХЕх | | 1 шт. |
| Розетки к клеммному соединителю, в зависимости от модификации барьера | MSTBT 2,5/2-ST KMGY | до 16 шт. |
| Шинный соединитель | ME 6,2 TBUS-2 1,5/5-ST-3,81KMGY | 1 шт. |
| Паспорт | ПИМФ.411531.001 ПС, ПИМФ. 411531.002 ПС, ПИМФ.411531.003 ПС, ПИМФ.411531.004 ПС, ПИМФ.411531.005 ПС, ПИМФ.411531.006 ПС, ПИМФ.411531.008 ПС, ПИМФ.411531.012 ПС, ПИМФ.411531.018 ПС, ПИМФ.411531.021 ПС, ПИМФ.411531.025 ПС, ПИМФ.411531.025 ПС, ПИМФ. 411531.029 ПС, ПИМФ.411531.031 ПС с Приложением А «Методика поверки» | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу ПИМФ.411531.001 МП «Барьеры искробезопасности серий КА50ХХЕх, КА51ХХЕх. Методика поверки» (Приложение А к паспортам ПИМФ.411531.001 ПС, ПИМФ. 411531.002 ПС, ПИМФ.411531.003 ПС,
ПИМФ.411531.004 ПС, ПИМФ.411531.005 ПС, ПИМФ.411531.006 ПС,
ПИМФ.411531.008 ПС, ПИМФ.411531.012 ПС, ПИМФ.411531.018 ПС,
ПИМФ.411531.021 ПС, ПИМФ.411531.025 ПС, ПИМФ.411531.025 ПС,
ПИМФ.411531.029 ПС, ПИМФ.411531.031 ПС), утвержденному ФБУ «Нижегородский ЦСМ»
03 декабря 2018 г.
Основные средства поверки:
- калибратор электрических сигналов СА71 (регистрационный № 53468-13);
- магазин сопротивлений Р4831 (регистрационный № 6332-77);
- частотомер универсальный GFC-8131H (регистрационный №е 19818-00);
- мультиметр цифровой MY 64 (регистрационный № 31772-06);
- термометр ртутный стеклянный лабораторный ТЛ-4 (регистрационный № 303-91);
- преобразователь температуры термоэлектрические (термопары) ТХК (регистрационный № 21602-06).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке или в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационных документах.
Нормативные документы
ГОСТ Р 6651-2009. ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 8.585-2001. ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования
ГОСТ 13384-93. Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления ГСП. Общие технические условия
ПИМФ.411531.001 ТУ. Барьеры искробезопасности серий КА50ХХЕх, КА51ХХЕх, КА52ХХЕх, КА53ХХЕх. Технические условия
74888-19: Методика поверкиСкачать1.2 Мб