Назначение
Датчики давления беспроводные STW SmartLine Wireless (далее по тексту - датчики) предназначены для измерений и непрерывного преобразования измеряемого давления (газа, пара, жидкости) в цифровой сигнал с отображением на ЖК-дисплее и передачей измеренного значения по беспроводному каналу по протоколу ISA100 Wireless на различные устройства (точки доступа, роутеры, контроллеры).
Также датчики предназначены для расчета и индикации других величин, функционально связанных с измеряемым давлением: расхода, уровня газа, жидкости или пара.
Описание
Принцип действия датчиков основан на использовании пьезорезистивного эффекта.
Под воздействием измеряемого давления перемещается измерительная мембрана, в результате чего изменяется соотношение сопротивлений резисторов, включенных в плечи измерительного моста. Это изменение преобразуется с помощью электронного блока датчика в пропорциональный цифровой выходной сигнал. Электронная схема блока может обеспечивать как линейную, так и квадратичную зависимость выходных сигналов от изменений входного давления.
Измеренное значение давления преобразуется в цифровой код и отображается на ЖК-дисплее датчика в цифровом виде и может быть передано на различные устройства (точки доступа, роутеры, контроллеры) посредством беспроводных сетей OneWireless передачи данных поддерживающих протокол ISA100, работающих в диапазонах частот от 2400 до 2483,5 МГц. Измеренное значение давления, отображаемое на ЖК-дисплее, передается по беспроводному каналу без искажений и без внесения дополнительной погрешности.
Для подключения датчиков к беспроводной сети предусмотрены два метода инициализации: с помощью портативного устройства, с передачей кода инициализации датчику через ИК-интерфейс или с помощью дистанционной инициализации датчика в сети по радиоканалу.
Передача измеренного значения, передача служебной и диагностической информации, настройка и калибровка датчика, управление инициализацией осуществляется по радиоканалу через точки доступа типа Field Device Access Point (FDAP) или Process Control Access Point (PCAP) или их аналоги от различных производителей и контроллеры беспроводной сети Wireless Device Manager (WDM) или RTU2020 или их аналоги от различных производителей.
Датчики конструктивно выполнены в цилиндрическом стальном ударопрочном корпусе с ЖК-дисплеем. Корпуса закрываются резьбовыми крышками и имеют резьбовые отверстия для подключения внешнего напряжения питания, а также вывод для подключения антенны.
Внутри корпуса датчиков размещены батарейный отсек или блок питания 24VDC в зависимости от исполнения датчика, печатные платы с элементами электрической схемы.
Корпус датчика может поворачиваться на угол до 180° вокруг вертикальной оси, дисплей датчика можно повернуть на 360° с шагом 90° по часовой стрелке или против часовой стрелки.
Конфигурация и настройка, калибровка датчиков производиться по беспроводному каналу при помощи точек доступа, роутеров и контроллеров, работающих по протоколу беспроводной связи ISA100.
В зависимости от видов измеряемого давления, датчики имеют следующие модификации:
STAW- абсолютное давление;
STGW- избыточное давление (в том числе давление-разрежение);
STDW- разность давлений;
STFW- разность давлений с фланцевым подключением к технологическому процессу.
В зависимости от технических и метрологических характеристик, датчики могут иметь различные исполнения. Условное обозначение исполнения датчика приведено в виде буквенноцифрового кода и имеет структуру, расшифровка которой приведена в технической документации на датчики. Модификация датчика может начинаться с дополнительного символа Y, который означает, что датчик выполнен по специальному заказу, и данное исполнение не влияет на метрологические характеристики датчика и не изменяет их.
Конструкция средства измерений не предусматривает нанесение знака поверки на средство измерений.
Пломбирование датчиков от несанкционированного доступа не предусмотрено.
Внешний вид датчиков представлен на рисунках 1 - 3. Датчики могут поставляться с встроенными антеннами или с внешними антеннами всенаправленными и остронаправленными (в виде тарелки).
Заводской номер наносится лазерной гравировкой на стальную табличку, прикрепленную на корпусе датчика.
Изображение таблички с местом нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлено на рисунке 4.
Рисунок 3 - общий вид датчиков давления беспроводных STW SmartLine Wireless
модификации STFW
Программное обеспечение
Датчики давления беспроводные STW SmartLine Wireless имеют внешнее метрологически незначимое программное обеспечение (далее - ПО) и встроенное метрологически значимое ПО.
Внешнее ПО, установлено в контроллере беспроводной сети Wireless Device Manager (WDM) или RTU2020 или их аналоге и предназначено для конфигурирования и калибровки датчика, а также взаимодействия датчика с точкой доступа, роутером, контроллером и не оказывает влияния на метрологические характеристики датчика. Внешнее ПО служит для управления работой беспроводной сети, а так же для получения диагностических данных в процессе эксплуатации датчика.
Встроенное, метрологически значимое ПО устанавливается в датчиках давления на заводе-изготовителе во время производственного цикла и предназначено для управления работой электронной схемой датчика; обеспечения компенсации погрешности нелинейности и температурной погрешности первичного преобразователя датчика; обеспечения вывода измеренной величины или диагностических сообщений на встроенный жидкокристаллический дисплей (ЖКИ); формирования выходного сигнала.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.010100 |
| Цифровой идентификатор ПО | Недоступен |
Конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики датчиков давления беспроводных STW SmartLine Wireless представлены в таблицах 2 - 5.
Таблица 2 - Метрологические характеристики датчиков
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны измерений | в соответствии с таблицей 3 |
| Верхний и нижний пределы измерений | в соответствии с таблицей 3 |
| Максимальное рабочее (статическое) давление датчиков разности давлений, МПа (бар): - для модификаций STFW - для модификаций STDW | от 1,5 до 4,96 (от 15 до 49,6) 3) от 0,35 до 69 (от 3,5 до 690) 3) |
| Пределы допускаемой основной приведенной к настроенному диапазону измерений погрешности, ±У, %: - при Бизм > коэффициента С - при Бизм < коэффициента С | в соответ в зависимо у = ± | ствии с сти от м A + B • | таблиц одифи f С 1" V. Du3M J | ей 3 кации; , 1) |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к настроенному диапазону измерений погрешности измерений давления, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальных условий (от +20 до +30 °С) на каждые 28 °С, ±yt, %: - при Бизм > коэффициента Ct - при Бизм < коэффициента Ct | * 1/ | = ±[ D + D + E • | E ], 1) 2 4 V ^изм J | ) ,1) 2) |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к настроенному диапазону измерений погрешности измерения по цифровому каналу, вызванной влиянием статического давления на каждые 7,0 МПа (70 бар) (для модификаций STDW) и 2,0 МПа (20 бар) (для модификаций STFW), ±ус, % - при Бизм > коэффициента Сс - при Бизм < коэффициента Сс | Ус Ус =± | = ±[ F F + G • | bG], 1) с 1 V Dизм J | , 1) |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % | от +20 до +30 от 10 до 55 |
Продолжение таблицы 2 Примечания:
1) В формулах расчета погрешности приняты следующие обозначения:
C, Ct, Cc - коэффициент, определяющий способ расчета приведенной к настроенному диапазону измерений основной погрешности измерений давления, выбирается из таблицы 4 в зависимости от модификации;
Du3M - диапазон измерений, численно равный модулю разности значений настраиваемых пределов измерений (верхнего и нижнего);
A, B, D, E, F, G - постоянные коэффициенты, выбираются из таблицы 4 в зависимости от модификации.
По запросу потребителя пределы допускаемой приведенной к настроенному диапазону измерений основной погрешности измерения по цифровому каналу могут быть выбраны из дополнительного ряда ±0,1 %; ±0,15 %, ±0,25 %; ±0,5 % с указанием значения в паспорте завода-изготовителя.
2) Для датчиков с опцией с расширенным рабочим диапазоном температур в диапазоне температур окружающей среды от минус 55 до минус 40 °С не включ. дополнительная погрешность вызванная изменением температуры окружающего воздуха от нормальных условий увеличивается в три раза.
3) В зависимости от модификации и исполнения, конкретные значения приведены в Паспорте.
Таблица 3 - Диапазоны измерений, нижний предел измерений, максимальный верхний предел измерений, минимальный настроенный диапазон измерений, пределы допускаемой основной приведенной погрешности выходного сигнала по цифровому каналу при выпуске из производства и при эксплуатации._
| Условное обозначение модификации 1) | Нижний предел измерений Р нmin | Максимальный верхний предел измерений Pвmax | Минимальный настроенный диапазон измерений 2) | Пределы допускаемой основной приведенной к настроенному диапазону измерений ^втах) погрешности при DusM > коэффициента С 3) 4), ±у, % |
| STAW740 STAW74L | 0,0 кПаА (0,0 барА) | 3500 кПаА (35 барА) | 140 кПаА (1,4 барА) | ±0,065 |
| STGW73L | -100 кПа | 350 кПа | 35 кПа | ±0,0625 |
| | (-1,0 бар) | (3,5 бар) | (0,35 бар) |
| STGW740 | -100 кПа | 3500 кПа | 140 кПа | ±0,0625 |
| STGW74L | (-1,0 бар) | (35 бар) | (1,4 бар) |
| STGW770 | -100 кПа | 21000 кПа | 2100 кПа | ±0,075 |
| STGW77L | (-1,0 бар) | (210 бар) | (21 бар) |
| STGW78L | -100 кПа | 42000 кПа | 3500 кПа | ±0,075 |
| | (-1,0 бар) | (420 бар) | (35 бар) |
| STGW79L | -100 кПа | 69000 кПа | 3500 кПа | ±0,075 |
| | (-1,0 бар) | (690 бар) | (35 бар) |
| STDW720 | -100 кПа 5) | 100 кПа 5) | 2,5 кПа | ±0,0625 |
| | (-1000 мбар) | (1000 мбар) | (25 мбар) |
| STDW730 | -700 кПа | 700 кПа | 35 кПа | ±0,0625 |
| | (-7,0 бар) 6) | (7,0 бар) | (0,35 бар) |
| STDW770 | -700 кПа | 21000 кПа | 700 кПа | ±0,175 |
| | (-7,0 бар) 6) | (210 бар) | (7 бар) |
| STFW724 | -100 кПа | 100 кПа | 2,5 кПа | ±0,075 |
| | (-1000 мбар) | (1000 мбар) | (25 мбар) |
| STAW84L | 0,0 кПаА | 3500 кПаА | 35 кПаА | ±0,0625 |
| | (0,0 мбарА) | (35 барА) | (0,35 барА) |
| STGW840 | -100 кПа | 3500 кПа | 35 кПа | ±0,0625 |
| STGW84L | (-1,0 бар) | (35 бар) | (0,35 бар) |
| Условное обозначение модификации 1) | Нижний предел измерений Р нmin | Максимальный верхний предел измерений Pвmax | Минимальный настроенный диапазон измерений 2) | Пределы допускаемой основной приведенной к настроенному диапазону измерений ^втах) погрешности при Визм > коэффициента С 3) 4), ±у, % |
| STGW870 STGW87L | -100 кПа (-1,0 бар) | 21000 кПа (210 бар) | 210 кПа (2,1 бар) | ±0,0625 |
| STDW810 | -2,5 кПа (-25 мбар) | 2,5 кПа (25 мбар) | 0,25 кПа (2,5 мбар) | ±0,075 |
| STDW820 | -100 кПа (-1000 мбар) | 100 кПа (1000 мбар) | 0,25 кПа (2,5 мбар) | ±0,0375 |
| STDW830 | -700 кПа (-7,0 бар) 6) | 700 кПа (7,0 бар) | 7 кПа (0,07 бар) | ±0,0625 |
| STDW870 | -700 кПа (-7,0 бар) 6) | 21000 кПа (210 бар) | 210 кПа (2,1 бар) | ±0,125 |
| STFW828 | -100 кПа (-1000 мбар) | 100 кПа (1000 мбар) | 1 кПа (10 мбар) | ±0,075 |
| Примечания: 1) В меню датчиков предусмотрен выбор других единиц измерения давления, допущенных к применению в РФ. 2) Диапазон измерений - алгебраическая разность между значениями верхнего и нижнего пределов измерений. При изготовлении и эксплуатации допускается настройка преобразователей на любой диапазон измерений, лежащий внутри приведённого в таблице максимального диапазона измерений от Рнтт до Рвтах, но величина диапазона измерений должна быть не менее минимального диапазона измерений. 3) Вариация выходного сигнала не превышает пределов допускаемой основной приведенной к настроенному диапазону измерений погрешности измерений. 4) Датчики STGW, STAW, STDW могут комплектоваться мембранными разделителями с или без капилляров для подключения к технологическому процессу. В этом случае датчики сдаются в поверку в комплекте с мембранными разделителями и погрешность комплекта выбирается из таблицы 3 или из дополнительного ряда ±0,1 %, ±0,15 %, ±0,25 %; ±0,5 %, ±1,0 %, ±1,5 % с указанием значения в паспорте завода-изготовителя. 5) Максимальный диапазон измерений датчика от 0 до 100 кПа (от 0 до 1000 мбар), задавать этот диапазон можно в границах от минус 100 до плюс100 кПа (от минус1000 до плюс 1000 мбар). 6) Знак минус определяется тем, в какую из камер подается большее давление. |
Таблица 4 - Коэффициенты для расчета пределов допускаемой основной приведенной к настроенному диапазону измерений погрешности выходного сигнала ±у, %, при уменьшении настроенного диапазона измерений и пределов допускаемой дополнительной приведенной к настроенному диапазону измерений погрешности по цифровому каналу, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальных условий, yt, %, и влиянием статического давления, ус %_
| Условное обозначение модификации | Коэффициенты для расчета у | Коэффициенты для расчета yt | Коэффициенты для расчета ус |
| A, % | B, % | C | D, % | E, % | Ct | F, % | G, % | Cc |
| STAW740 | 0,0125 | 0,05 | 140 KnaA (1,4 бар A) | 0,0 | 0,15 | 350 KnaA (3,5 бар A) | - | - | |
| STAW74L | 0,0125 | 0,05 | 140 KnaA (1,4 бар A) | 0,0 | 0,15 | 350 KnaA (3,5 бар A) | - | - | |
| STGW73L | 0,0125 | 0,05 | 70 кПа (0,7 бар) | 0,0 | 0,015 | 140 кПа (1,4 бар) | - | - | |
| STGW740 | 0,0125 | 0,05 | 140 кПа (1,4 бар) | 0,0 | 0,15 | 350 кПа (3,5 бар) | - | - | |
| STGW74L | 0,0125 | 0,05 | 140 кПа (1,4 бар) | 0,0 | 0,015 | 350 кПа (3,5 бар) | - | - | |
| STGW770 | 0,025 | 0,05 | 5200 кПа (52 бар) | 0,0 | 0,2 | 3500 кПа (35 бар) | - | - | |
| STGW77L | 0,025 | 0,05 | 5200 кПа (52 бар) | 0,0 | 0,2 | 3500 кПа (35 бар) | - | - | |
| STGW78L | 0,025 | 0,05 | 7000 кПа (70 бар) | 0,0 | 0,2 | 7000 кПа (70 бар) | - | - | |
| STGW79L | 0,025 | 0,05 | 17300 кПа (173 бар) | 0,0 | 0,2 | 12400 кПа (124 бар) | - | - | |
| STDW720 | 0,0125 | 0,05 | 6,25 кПа (62,5 мбар) | 0,0 | 0,2 | 12,5 кПа (125 мбар) | 0,0125 | 0,15 | 12,5 кПа (125 мбар) |
| STDW730 | 0,0125 | 0,05 | 140 кПа (1,4 бар) | 0,0 | 0,15 | 200 кПа (2,0 бар) | 0,0125 | 0,15 | 200 кПа (2,0 бар) |
| STDW770 | 0,025 | 0,015 | 2100 кПа (21 бар) | 0,0 | 0,2 | 3500 кПа (35 бар) | 0,0125 | 0,15 | 3500 кПа (35 бар) |
| STFW724 | 0,025 | 0,05 | 6,25 кПа (62,5 мбар) | 0,0 | 0,3 | 12,5 кПа (125 мбар) | 0,0125 | 0,20 | 12,5 кПа (125 мбар) |
| STAW84L | 0,0125 | 0,05 | 140 KnaA (1,4 бар A) | 0,0 | 0,05 | 525 KnaA (5,25 бaрA) | - | - | |
| STGW840 | 0,0125 | 0,05 | 140 KnaA (1,4 бар A) | 0,0 | 0,05 | 525 кПа (5,25 бар) | - | - | |
| STGW84L | 0,0125 | 0,05 | 140 KnaA (1,4 бар A) | 0,0 | 0,05 | 525 кПа (5,25 бар) | - | - | |
| STGW870 | 0,0125 | 0,05 | 5200 кПа (52 бар) | 0,0 | 0,1 | 3500 кПа (35 бар) | - | - | |
| STGW87L | 0,015 | 0,05 | 5200 кПа (52 бар) | 0,0 | 0,1 | 3500 кПа (35 бар) | - | - | |
| STDW810 | 0,0125 | 0,0625 | 2,5 кПа (25 мбар) | 0,025 | 0,2 | 500 Па (5 мбар) | 0,0875 | 0,0625 | 500 Па (5 мбар) |
| STDW820 | 0,0125 | 0,025 | 6,25 кПа (62,5 мбар) | 0,0 | 0,2 | 12,5 кПа (125 мбар) | 0,0125 | 0,0625 | 12,5 кПа (125 мбар) |
| STDW830 | 0,0125 | 0,05 | 100 кПа (1,0 бар) | 0,0 | 0,05 | 200 кПа (2,0 бар) | 0,0125 | 0,0625 | 200 кПа (2,0 бар) |
| STDW870 | 0,025 | 0,1 | 2100 кПа (21 бар) | 0,0 | 0,1 | 3500 кПа (35 бар) | 0,0880 | 0,062 | 3500 кПа (35 бар) |
| STF828 | 0,025 | 0,05 | 6,25 кПа (62,5 мбар) | 0,0 | 0,2 | 12,5 кПа (125 мбар) | 0,0125 | 0,15 | 12,5 кПа (125 мбар) |
Таблица 5 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Выходные сигналы: - цифровой сигнал - цифровая индикация выходного сигнала | протокол ISA 100 Wireless на индикаторе ЖК дисплея |
| Электрическое питание, В - стандартные литий-тионилхлоридные батареи, типоразмер D - не искробезопасное исполнение - искробезопасное исполнение - напряжение питания от источника постоянного тока (опционно) | 3,6 от 6 до 28 30 24 |
| Условия эксплуатации: Температура окружающей среды, °С 1) 2) - Относительная влажность окружающей среды, % | от -40 до +85; от -55 до +85 от 0 до 100 |
| Масса, кг, не более 2) | от 3,2 до 16,4 |
| Габаритные размеры, мм, не более: 2) (высотахширинах длина) | 419,0Х165,2Х174,1 |
| Назначенный срок службы, не менее, лет: | 25 |
| Средняя наработка на отказ, не менее, часов | 220000 |
| Степень защиты от проникновения пыли, посторонних тел и воды по ГОСТ 14254. | IP66/IP67 |
| Маркировка взрывозащищиты 3) | 0Ex ia IIC T4 Ga X I Ex db [ia Ga]IIC T6...T4Gb X, Ex tb [ia Da] IIIC T95°C...T125°C Db X |
| Примечание: 1) Рабочая температура ЖК-дисплея от минус 20 до плюс 70. Воздействие температуры окружающей среды от минус 20 до минус 55 °С и от плюс 70 до плюс 85 не приводит к повреждению ЖК-дисплея, при этом показания индикатора могут быть нечитаемыми, частота его обновлений снижается. 2) В зависимости от исполнения, конкретные значения приведены в РЭ. 3) В зависимости от исполнения, конкретные значения приведены в Паспорте. |
Знак утверждения типа
наносится на прикрепленную к датчику табличку методом гравирования и (или) на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 - комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Датчик давления беспроводной | SmartLine STW Wireless | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| Паспорт | - | 1 экз. | |
| Руководство по эксплуатации | 34-SW-25-01-RU | 1 экз. | Допускается в электронном виде |
| Точка доступа | | | В соответствии с заказом |
| Контроллер беспроводной сети | | | В соответствии с заказом |
| Программное обеспечение | | | В соответствии с заказом |
| Комплект присоединительных частей | | 1 компл. | В соответствии с заказом |
| Комплект монтажных частей | | 1 компл. | В соответствии с заказом |
Сведения о методах измерений
приведены в п. 6.5 «Сведения о методиках (методах) измерений» Руководства по эксплуатации.
Нормативные документы, устанавливающие требования к датчикам давления беспроводным STW SmartLine Wireless
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа, утвержденная Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 1339 от 29.06.2018 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 110-1 - 1107 Па, утвержденная Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 06.12.2019 г. № 2900.
Государственная поверочная схема для средств измерений разности давлений до 1105 Па, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31.08.2021 № 1904.
Стандарт предприятия Honeywell International Inc, США на датчики давления беспроводные STW SmartLine Wireless.
Технические условия ТУ Датчики давления беспроводные STW SmartLine Wireless ЛГТИ.406239.020 ТУ.
85173-22: Методика поверкиСкачать6.9 Мб