Назначение
Барьеры изолированные защитные HD5500 (далее - барьер) предназначены для измерений и преобразований входных сигналов силы и напряжения постоянного тока, электрического сопротивления постоянного тока, сигналов преобразователей термоэлектрических (термопар) и термопреобразователей сопротивления из взрывоопасной зоны в электрические выходные сигналы силы постоянного тока в безопасную зону (в том числе из безопасной зоны в взрывоопасную зону), обеспечивая искробезопасные электрические параметры в цепях устройств.
Описание
Принцип действия барьеров основан на измерении и преобразовании входных сигналов силы и напряжения постоянного тока, электрического сопротивления постоянного тока, сигналов преобразователей термоэлектрических (термопар) и термопреобразователей сопротивления, поступающих из взрывоопасной зоны, и их передаче в виде аналоговых сигналов силы постоянного тока во безопасную зону с выполнением требований по искробезопасности. Отдельные модификации барьеров по принципу действия предназначены для измерения и преобразовании входных сигналов силы постоянного тока из безопасной зоны, и их передаче в виде аналоговых сигналов силы постоянного тока во взрывоопасную зону с выполнением требований по искробезопасности.
Конструктивно барьеры выполнены в виде печатной платы с элементами электронной схемы, размещенной в малогабаритном разборном корпусе из полимерных материалов. Разъемы для подключения искробезопасных и искроопасных цепей в виде клеммных блоков с винтовыми зажимами расположены на противоположных сторонах корпуса барьера. На лицевой панели барьеров расположены индикаторы, сигнализирующие о наличии питания и режиме (статусе) работы.
Барьеры выполнены в искробезопасном исполнении. Барьеры обеспечивают гальваническое разделение цепей питания, входных и выходных цепей.
Барьеры выпускаются в следующих исполнениях: исполнение HD5500, исполнение HD5500.AT, исполнение HD5500.DB, исполнение HD5500.PB. К исполнению HD5500 относятся барьеры модификаций HD5542, HD5543, HD5546, HD5573. К исполнению HD5500.AT относятся барьеры модификаций HD5542.AT, HD5543.AT, HD5546.AT, HD5573.AT. К исполнению HD5500.DB относятся барьеры модификаций HD5542.DB, HD5543.DB, HD5546.DB, HD5573.DB. К исполнению HD5500.PB относятся барьеры модификаций HD5542.PB, HD5543.PB, HD5546.PB, HD5573.PB. Модификации барьеров отличаются между собой конструктивным исполнением, функциональным назначением, типом входных и количеством выходных сигналов, метрологическими характеристиками. Некоторые модификации барьеров поддерживают передачу сигнала по протоколу HART.
Барьеры устанавливаются на стандартную 35 мм монтажную DIN-рейку (питание барьеров может осуществляться по шине питания, которая вставляется в желоб DIN-рейки). Конструкцией барьеров исполнения HD5500.DB может быть предусмотрена возможность монтажа на объединительных платах серии HDDB с помощью многоконтактных разъемов.
Общий вид барьеров представлен на рисунке 1.
Заводской номер в виде цифро-буквенного обозначения, состоящего из арабских цифр и букв латинского алфавита, наносится методом печати на наклейку, закрепленную на нижней части корпуса каждого барьера. Обозначение места нанесения заводского номера представлено на рисунке 2.
Конструкция барьеров и условия их эксплуатации не предусматривают нанесение знака поверки непосредственно на корпус.
Пломбирование барьеров не предусмотрено.
Рисунок 1 - Общий вид барьеров
Рисунок 2 - Обозначение места нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) барьеров модификаций HD5542, HD5542.AT, HD5542.DB, HD5542.PB, HD5543, HD5543.AT, HD5543.DB, HD5543.PB, HD5546,
HD5546.AT, HD5546.DB, HD5546.PB отсутствует. ПО барьеров модификаций HD5573,
HD5573.AT, HD5573.DB, HD5573.PB функционально разделено на две группы: встроенное ПО и сервисное ПО, устанавливаемое на персональный или планшетный компьютер.
Встроенное ПО устанавливается в энергонезависимую память барьеров на заводе-изготовителе и является метрологически значимым. В процессе эксплуатации барьеров встроенное ПО не может быть изменено или выгружено в целях идентификации. Метрологические характеристики барьеров модификаций HD5573, HD5573.AT, HD5573.DB, HD5573.PB нормированы с учетом влияния встроенного ПО. Конструкция барьеров исключает возможность несанкционированного влияния на встроенное ПО и измерительную информацию. Возможность влияния на встроенное ПО с помощью сервисного ПО отсутствует.
Сервисное ПО предназначено для конфигурирования барьеров в процессе эксплуатации и не является метрологически значимым. Разъем для подключения персонального или планшетного компьютера имеется у барьеров модификаций HD5573, HD5573.AT, HD5573.DB, HD5573.PB.
Уровень защиты ПО барьеров «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические характеристики барьеров приведены в таблицах 1-4. Основные технические характеристики барьеров приведены в таблице 5.
Таблица 1 - Метрологические характеристики барьеров модификаций HD5542, HD5542.AT,
HD5542.DB, HD5542.PB
| Наименование параметра | Значение |
| Количество входов | 1 |
| Количество выходов | 1 |
| Диапазоны сигналов на входе | от 4 до 20 мА |
| Диапазоны сигналов на выходе | от 4 до 20 мА |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований, мкА | ±15 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразований, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальных значений на каждый 1 °С, мкА | ±0,8 |
Таблица 2 - Метрологические характеристики барьеров модификаций HD5543, HD5543.AT,
HD5543.DB, HD5543.PB___________________________________________________________
| Наименование параметра | Значение |
| Количество входов | 1 |
| Количество выходов | 2 |
| Диапазоны сигналов на входе | от 4 до 20 мА |
| Диапазоны сигналов на выходе | от 4 до 20 мА |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований, мкА | ±15 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразований, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальных значений на каждый 1 °С, мкА | ±0,8 |
Таблица 3 - Метрологические характеристики барьеров модификаций HD5546, HD5546.AT,
HD5546.DB, HD5546.PB___________________________________________________________
| Наименование параметра | Значение |
| Количество входов | 1 |
| Количество выходов | 1 |
| Диапазоны сигналов на входе | от 4 до 20 мА |
| Диапазоны сигналов на выходе | от 4 до 20 мА |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований, мкА | ±16 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразований, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальных значений на каждый 1 °С, мкА | ±1 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики барьеров модификаций HD5573, HD5573.AT,
HD5573.DB, HD5573.PB
| Наименование параметра | Значение |
| Количество входов | 1 |
| Количество выходов | 1 |
| Диапазоны сигналов (мВ) от термопар по ГОСТ Р 8.585-2001 на входе1), 2) | R: от -20 до +1750 C; J: от -200 до +1200 C; K: от -200 до +1370 C; B: от +600 до +1800 C; E: от -200 до +950 C; N: от -200 до +1300 C; S: от -20 до +1750 C; T:от -200 до +400 C |
| Диапазоны сигналов напряжения на входе2) | от -75 до 75 мВ |
| Диапазоны сигналов (Ом) от термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009 на входе 2), 3) | Pt100 (а=0,00385 C-1): от -200 до +800 C; Pt1000 (а=0,00385 C-1): от -50 до +300 C; Cu50 (а=0,00428 C-1): от -50 до +150 C |
| Диапазоны сигналов электрического сопротивления на входе2) | от 0 до 2200 Ом |
| Диапазоны сигналов на выходе | от 4 до 20 мА |
| Пределы допускаемой основной погрешности аналого-цифрового преобразования входных сигналов напряжения и сигналов (мВ) от термопар по ГОСТ Р 8.585-2001 (используют большее значение): - абсолютной, мкВ - относительной, % | ±15 ±0,05 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности аналого-цифрового преобразования входных сигналов напряжения и сигналов (мВ) от термопар по ГОСТ Р 8.585-2001, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальных значений на каждый 1 °С, % | ±0,006 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности аналого-цифрового преобразования входных сигналов электрического сопротивления и сигналов (Ом) от термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009, Ом: - при преобразовании сигналов (Ом) от термопреобразователей сопротивления Pt100 и Cu50 - при преобразовании сигналов (Ом) от термопреобразователей сопротивления Pt1000 и сигналов электрического сопротивления | ±0,08 ±1 |
| Наименование параметра | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности аналого-цифрового преобразования входных сигналов электрического сопротивления и сигналов (Ом) от термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальных значений на каждый 1 °С, мОм: - при преобразовании сигналов (Ом) от термопреобразователей сопротивления Pt 100 и Cu50 - при преобразовании сигналов (Ом) от термопреобразователей сопротивления Pt1000 и сигналов электрического сопротивления | ±7 ±40 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразования цифрового сигнала в выходной сигнал силы постоянного тока, мкА | ±11 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразования цифрового сигнала в выходной сигнал силы постоянного тока, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальных значений на каждый 1 °С, мкА | ±0,6 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопар, °C | ±1 |
| 1) Уровень входного сигнала в мВ в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001. 2) Указан максимальный диапазон измерений. Допускается использование барьеров в поддиапазоне измерений, находящегося в пределах верхней и нижней границы указанного диапазона измерений. Конкретный диапазон измерений зависит от типа подключаемого датчика, настроек барьера и указывается в информационной табличке изготовителя, закрепленной на корпусе барьера. При этом для сигналов (мВ) от термопар и для сигналов (Ом) от термопреобразователей сопротивления интервал измерений в температурном эквиваленте должен быть не менее 50 °C. 3) Уровень входного сигнала в Ом в соответствии с ГОСТ 6651-2009. Примечание - Принято следующее обозначение: а - температурный коэффициент термопреобразователя сопротивления, °C-1. |
Таблица 5 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 20 до 35 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 2,63 |
| Габаритные размеры (ширинахвысотахглубина), мм, не более | 12,7x118,9x127,5 |
| Масса, кг, не более | 0,11 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +21 до +25 от 30 до 80 от 84 до 106 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность (без конденсации влаги), % - атмосферное давление, кПа | от -20 до +60 от 5 до 95 от 62 до 106 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 100000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 20 |
| Маркировка взрывозащиты | [Ex ia Ga] IIC; [Ex ia Da] IIIC |
Знак утверждения типа
наносится на наклейку изготовителя, которая содержит информацию о дате производства.
Комплектность
Комплектность барьеров приведена в таблице 6.
Таблица 6 - Комплектность барьеров
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Барьеры изолированные защитные HD55001) | HD5500 | 1 |
| Методика поверки2) | — | 1 |
| Руководство по эксплуатации2) | Ю55.00.001.РЭ | 1 |
| 1) Модификация барьеров определяется в зависимости от заказа. 2) Допускается прилагать один экземпляр на партию из 10 барьеров. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Принцип работы» руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 140-16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
Барьеры изолированные защитные HD5500. Стандарт предприятия.
