Датчики давления ЭЛЕМЕР-100

Назначение

Датчики давления «ЭЛЕМЕР-100» (далее - датчики) предназначены для непрерывного преобразования значений избыточного давления, разрежения, избыточного давления-разрежения, абсолютного давления, разности давлений и гидростатического давления (уровня) жидких и газообразных, в том числе агрессивных, сред, газообразного кислорода и кислородосодержащих газовых смесей в унифицированный выходной токовый сигнал и (или) цифровой сигнал на базе HART-протокола, или цифровой сигнал на базе интерфейса RS 485 с протоколами обмена ICP или Modbus.

Описание

Датчики состоят из первичного преобразователя (ПП), электронного устройства и индикатора. В качестве первичного преобразователя используются тензорезистивные (пьезорезистивные), тензорезистивные с компенсацией влияния рабочего избыточного (статического) давления и емкостные преобразователи давления. Среда под давлением подается в камеру первичного преобразователя и деформирует его мембрану, что приводит к изменению электрического сопротивления расположенных на ней тензорезисторов (пьезорезисторов) или емкости конденсатора, одним из электродов которого является мембрана ПП. Электронное устройство преобразует сигнал, поступающий от ПП в унифицированный токовый выходной сигнал, цифровой сигнал на базе HART-протокола и в цифровой сигнал давления, поступающий на индикатор и интерфейс.

Посредством интерфейса датчики подключаются к компьютеру для подстройки пределов измерений и конфигурирования . Конфигурирование датчиков включает в себя изменение диапазонов измерений, выбор зависимости выходного сигнала от входного (возрастающей с выходными унифицированными сигналами 4-20, 0-20, 0-5 мА или убывающей с выходными унифицированными сигналами 20-4, 20-0, 5-0 мА) и установку времени демпфирования.

При использовании HART-протокола датчики передают информацию об измеряемой величине в цифровом виде по двухпроводной линии связи вместе с сигналом постоянного тока 4-20 мА, не оказывая на него влияния. Цифровой выход используется для связи датчика с портативным HART-коммуникатором или с компьютером через стандартный последовательный интерфейс и дополнительный HART-модем. При этом могут быть выполнены такие операции, как: настройка датчика, выбор его основных параметров, чтение измеряемого давления и др. HART-протокол допускает одновременное наличие в системе двух управляющих устройств: системы управления в виде компьютера с HART-протоколом и портативного HART-коммуникатора. Датчики могут распознать и выполнить команды каждого из управляющих устройств, имеющих разные адреса и осуществляющих обмен данными в режиме разделения времени канала связи.

На индикаторе датчика или HART-коммуникаторе в режиме измерения давления отображается значение измеряемого давления в цифровом виде в установленных при настройке единицах измерения или в процентах от диапазона изменения выходного сигнала.

Измеренные значения давления также отображаются на шкальном (барографическом) индикаторе в процентах от полной шкалы.

В зависимости от измеряемой величины датчики имеют следующие обозначения:

ЭЛЕМЕР-100-ДИ - датчики избыточного давления;

ЭЛЕМЕР-100-ДА - датчики абсолютного давления;

ЭЛЕМЕР-100-ДВ - датчики разрежения;

ЭЛЕМЕР-100-ДИВ - датчики давления - разрежения;

ЭЛЕМЕР-100-ДД - датчики разности давлений;

ЭЛЕМЕР-100-ДГ - датчики гидростатического давления.

Датчики имеют исполнения:

- общепромышленное,

- кислородное,

- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь » (Ех),

- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (Вн),

- повышенной надежности для эксплуатации на объектах АЭС (А).

Датчики выпускаются также в сочетании перечисленных исполнений .

Фотография общего вида датчика представлена на рисунке 1.

Рис. 1

Программное обеспечение

В датчиках предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (ПО).

Внутреннее ПО состоит только из встроенной в микропроцессорный модуль датчиков метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.

Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных.

Для взаимодействия датчиков с компьютером используется внешнее программное обеспечение (ПО), которое не оказывает влияния на метрологические характеристики датчиков. Внешнее ПО служит для конфигурирования, подстройки и получения данных измерения в процессе эксплуатации датчиков. Конфигурирование включает изменение диапазонов измерений, выбор зависимости выходного сигнала от входного (возрастающей/убывающей) или с функцией извлечения квадратного корня, установку времени демпфирования, изменение единиц измерения и задание сетевого адреса датчиков. Подстройка датчиков включает установку нуля и диапазона выходного токового сигнала. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии датчиков и возникающих в процессе их работы ошибках и способах их устранения.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1: Таблица 1

Технические характеристики

Верхние пределы измерений или диапазоны измерений датчиков:

- избыточного давления

от 0,04 кПа до 100 МПа;

от 0,6 кПа до 16 МПа;

от 0,04 кПа до 100 кПа;

от 0,0315 кПа до 50 кПа;

от 60 кПа до 2,4 МПа

100 кПа;

от 0,04 кПа до 16 МПа;

от 4 кПа до 250 кПа.

±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5; ±1.

- абсолютного давления

- разрежения

- давления-разрежения:

с одинаковыми по абсолютному значению верхними пределами измерений избыточного давления и разрежения с различающимися по абсолютному значению верхними пределами измерений: избыточного давления

и разрежения

- разности давлений

- гидростатического давления

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности

в процентах от нормирующего значения:

Код предела допускаемой основной погрешности при заказе [для предела допускаемой основной погрешности в зависимости от верхнего предела (диапазона измерений)]:

010 (±0,1; ±0,5); 015 (±0,15; ±0,5); 025 (±0,25; ±0,5); 050 (±0,5; ±1) и соответствует приведенным в таблице 2.

Таблица 2 - Коды погрешностей________________________________________

П р и м е ч а н и я

1 PBMAX — максимальный верхний предел (диапазон) измерений для данной модели датчика (сумма абсолютных максимальных значений верхних пределов измерений избыточного давления (PMAX) и разрежения (PMAX(-)) для датчиков ДИВ).

2 PB - верхний предел (диапазон) измерений, для датчиков ДИВ - сумма абсолютных значений верхних пределов измерений избыточного давления (PB) и разрежения (PB(-)).*

Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С, в зависимости от конструктивного исполнения:

- от плюс 5 до плюс 50 или от плюс 5 до плюс 70 (для климатического исполнения УХЛ 3.1);

- от минус 40 до плюс 70 или от минус 50 до плюс 70, или от минус 10 до плюс 70, или от минус 25 до плюс 70 (для климатического исполнения У2);

- от минус 25 до плюс 70 или от минус 10 до плюс 70 (для климатического исполнения Т3);

- от минус 10 до плюс 70 (для климатического исполнения ТС1);

- от плюс 1 до плюс 70 (для климатического исполнения ТВ1 и ТМ1).

Выходные сигналы:

- аналоговый сигнал постоянного тока, мА: 4 - 20 (20 - 4), 0 - 20 (20 - 0) или 0 - 5 (5 - 0);

- аналоговый сигнал постоянного тока, мА:                             4 - 20 (20 - 4)

совмещенный с цифровым выходным сигналом на базе HART- протокола;

- цифровой сигнал на базе интерфейса RS 485.

Питание датчиков осуществляется от источников постоянного тока напряжением, В:                                        от 12 до 42

при номинальном значении, В:                                            24 или 36.

Потребляемая мощность, Вт, не более:                                              1

для датчиков с аналоговым выходным сигналом;

2,5 для датчиков с цифровым выходным сигналом на базе интерфейса RS 485.

Габаритные размеры (длина; ширина; высота), мм, не более:             (136; 213; 273)

в зависимости от конструктивного исполнения.

Масса, кг:                                                                      от 0,6 до 9

в зависимости от конструктивного исполнения.

Средняя наработка на отказ, ч:                                   150000 или (270000)

в зависимости от исполнения.

Средний срок службы, лет:                                                    12 (15)

в зависимости от исполнения.

Маркировка взрывозащиты для:

- ЭЛЕМЕР-100Ех                                                Ех1аПСТ5 X,

ЕхМ1СТ5 X;

- ЭЛЕМЕР-100Вн                                               1ExdIIBT4/H2X,

1ExdIICT6 X.

Знак утверждения типа

наносится на поликарбонатную пленку, наклеиваемую на передние панели корпусов датчиков - методом шелкографии, на руководство по эксплуатации НКГЖ.406233.029РЭ и паспорт НКГЖ.406233.029ПС - типографским способом.

Комплектность

Комплектность приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Комплектность

Поверка

осуществляется в соответствии с разделом «Методика поверки» руководства по эксплуатации НКГЖ.406233.029РЭ, согласованным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИФТРИ» 28.10.2008 г.

Основные средства поверки:

- манометры грузопоршневые МП-60, МП-600 1-го разряда по ГОСТ 8291;

- манометр абсолютного давления МАД-2500 (основная погрешность ±0,02 %);

- автоматизированные задатчики избыточного давления «Воздух-6,3» и «Воздух-4000» (основная погрешность ±0,02 %) или задатчики давления в комплекте с комплексом поверочным давления и стандартных сигналов «ЭЛЕМЕР-ПКДС-210» (основная погрешность ±0,03 %);

- система поверки термопреобразователей автоматизированная АСПТ [основная погрешность ±(10-4-I + 1) мкА].

Сведения о методах измерений

содержатся в разделе «Использование изделий по назначению» руководства по эксплуатации НКГЖ.406233.029РЭ.

Нормативные документы

ГОСТ 22520-85. Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия.

ГОСТ 8.017-79. ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.

ГОСТ 8.107-81. ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10’8^1-103 Па.

ГОСТ 8.223-76. ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 2,7-102^4000-102 Па.

ГОСТ 8291-83. Манометры избыточного давления грузопоршневые. Общие технические требования.

ГОСТ Р 51330.0-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования.

ГОСТ Р 51330.1-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 1. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка».

ГОСТ Р 51330.10-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i.

ТУ 4212-081-13282997-08. Датчики давления «ЭЛЕМЕР-100». Технические условия.

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта; осуществление деятельности в области использования атомной энергии; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.