Назначение
Датчики давления VMP (далее - датчики) предназначены для непрерывного измерения давления (абсолютного, избыточного, разрежения, разрежения-избыточного, дифференциального (разности давлений), гидростатического (уровня)) и преобразования измеренного давления в унифицированный выходной сигнал постоянного тока и/или цифровой сигнал, а также отображения измеренного значения.
Описание
Принцип действия датчиков основан на линейной зависимости между измеряемым давлением, упругой деформацией чувствительного элемента и изменением сопротивления тензорезистивного элемента для измерения механических деформаций.
Измеряемая среда воздействует на чувствительный элемент, деформирует мембрану, деформация которой измеряется при помощи тензо-электрического преобразователя. На выходе чувствительного элемента мы имеем линейную зависимость между давлением и напряжением на тензорезистивном элементе.
Датчики выпускаются различных моделей в соответствии с таблицами 2-7, отличающиеся друг от друга конструкцией, видом измеряемого давления, диапазонами измерений, точностными характеристиками и видом выходного сигнала.
Условное обозначение датчиков давления: модель VMP YY ZWXА
где YY и W - вид измеряемого давления обозначения в соответствии с таблицами 2 - 7, например для измерения дифференциального давления (разности давлений) YY принимает значение ДД, а W принимает значение 4;
Z - конструктивное исполнение, принимает значение 1 или 2: 1 - датчик конструктивно состоят из измерительного блока со встроенным нормирующим преобразователем давления в стандартный выходной токовый сигнал с наложенным на него цифровым сигналом в стандарте HART, на измерительном блоке расположен разъем для присоединения жил кабелей питания и интерфейса; 2 - датчик конструктивно состоят из измерительного и интерфейсного блоков, корпус интерфейсного блока имеет два отсека, в одном из которых располагается клеммный блок, предназначенный для присоединения к внешним устройствам автоматики, а в другом -опционный жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) и плата интерфейсного модуля. Корпус интерфейсного модуля закрывается с двух сторон круглыми резьбовыми крышками. На клеммной плате установлен фильтр подавления внешних электромагнитных воздействий и клеммная колодка для присоединения жил кабелей питания и нагрузки. На плате измерительного модуля расположен микроконтроллер, который считывает сигналы с измерительного блока, отображает на жидкокристаллическом индикаторе и преобразует для передачи по протоколам MODBUS и HART, также данное исполнение имеет стандартный выходной токовый сигнал;
Х - принимает значения от 0 до 9, соответствует выбранному диапазону измерений, определяется из ряда установленного в технической и эксплуатационной документации изготовителя;
А - принимает значения от 0 до 9, соответствует конструктивной разновидности измерительной части датчика, определяется из ряда установленного в технической и эксплуатационной документации изготовителя.
Измерительный модуль датчиков абсолютного и избыточного давления содержит тензорезистивные чувствительные элементы. Давление подается на кремниевую подложку с тензорезисторами, собранными по мостовой схеме Уитсона, вызывая электрический разбаланс данной схемы, который измеряется электроникой измерителя и преобразуется в цифровой сигнал, пропорциональный приложенному к сенсору давления.
Измерительный модуль датчиков разности давлений также содержит тензорезистивный чувствительный элемент, на который подается давление, но уже через разделительную жидкость и разделительные сенсорные мембраны, зажимаемые (с помощью четырех шпилек с гайками) между двух фланцев, имеющих резьбовые подключения к процессу, дренажные вентили и отверстия для установки монтажных кронштейнов, фланцевых адаптеров, вентильных блоков или разделительных мембранных систем.
Датчики обладают функцией перенастройки диапазона измерений.
Для передачи измерительной информации в датчиках используется выходной аналоговый сигнал силы постоянного тока (от 4 до 20 мА или от 20 до 4 мА) с наложенным на него цифровым сигналом в стандарте HART и/или цифровой (RS-485 Modbus RTU). Зависимость аналогового выходного сигнала постоянного тока от входной измеряемой величины давления -линейно возрастающая или линейно убывающая (далее - линейна) и/или с зависимостью по закону квадратного корня (далее - корневой).
Датчики имеют исполнение по взрывозащите:
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» “ia” в соответствии с ГОСТ 31610.11-2014 и ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11:2011), маркировка взрывозащиты: Ga/Gb Ex ia IIC «Т6...Т4» Х по ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0:2011), ГОСТ 31610.26-2012 /IEC 60079-26:2006;
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка d» по ГОСТ IEC 60079-1-2011, маркировка взрывозащиты: Ga/Gb Ex d IIC «Т6...Т4» Х по ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0:2011), ГОСТ 31610.26-2012 /IEC 60079-26:2006;
- невзрывозащищенное (общепромышленного исполнения).
Степень защиты датчиков, обеспечиваемая оболочкой, от проникновения твердых частиц, пыли и воды, соответствует IP65; IP66; IP67; IP68 по ГОСТ 14254-96.
Защита от несанкционированного доступа к внутренним элементам датчиков обеспечивается конструкцией. Защита от несанкционированной перенастройки диапазона измерений для моделей VMP YY 2WХХ обеспечивается паролем, а также предусмотрена возможность нанесения пластикой пломбы в соответствии с рисунком 2.
в)
г) д) е)
(а, б, в - штуцерное исполнение моделей VMP ДИ, VMP ДА, VMP ДВ, VMP ДИВ; г - исполнение моделей VMP ДГ; д - фланцевое исполнение модели VMP ДД е - штуцерное исполнение со встроенным разделителем модели VMP ДИ, VMP ДВ, VMP ДИВ)
Рисунок 1 - Общий вид датчиков
Программное обеспечение
Датчики имеют встроенное программное обеспечение (ПО), устанавливаемое в энергонезависимую память при изготовлении, в процессе эксплуатации данное ПО не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | VMP-PI; VMP-PS |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже FW: 01.03 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Номер версии метрологически значимой части ПО | - |
Нормирование метрологических характеристик датчиков проведено с учетом влияния ПО. Конструкция датчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. Уровень защиты ПО и измерительной информации от
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики датчиков для измерения дифференциального давления (разности давлений) VMP ДД_
| Наименование параметра | Характеристика |
| 1 | 2 |
| Модель VMP ДД | 1402; 1403; 1412; 1413; 1422; 1423; 1432; 1433; 1442; 1443; 1462 | 2402; 2403; 2412; 2413; 2422; 2423; 2432; 2433; 2442; 2443; 2462 |
| Диапазон измерений1 | от 0 до 2,5 МПа2 |
| Коэффициент перенастройки (к) | нет | 25:1 |
1) Диапазон измерений в таблицах 2-7 указан от нижнего предела измерений (НИИ) до верхнего предела измерений (ВПИ), конкретный диапазон измерений определяется при заказе из ряда установленного в технической документации изготовителя;
2) Для датчиков разности давлений предельно допускаемое рабочее избыточное давление должно быть: 10 МПа - для датчиков с верхним пределом измерений от 0,16 до 1,6 кПа включ.;
16 МПа - для датчиков с верхним пределом измерений от 1,6 до 10 кПа включ.;
25 МПа - для остальных датчиков.
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности, % (температура окружающей среды от +20 до +25 °С) | ±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5 | для линейной характеристики: ±(0,0029-к+0,071) при к<10; ±(0,0045-к+0,071) при 10<к<25 для корневой характеристики: ±0,2 при к<10; ±0,4 при 10<к<25 |
| Пределы дополнительной приведенной к диапазону измерений погрешности от воздействия изменений температуры окружающей среды (Т), % | ±0,3 при T: от -10 до +60 включ. °С; ±0,25/10°С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С | ±(0,08-к+0,1) при T: от -10 до +60 включ. °С; ±(0,1-к+0,15) при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С |
Таблица 3 - Метрологические характеристики датчиков для измерения избыточного давления VMP ДИ
| Наименование параметра | Характеристика |
| Модель VMP ДИ | 1100; 1110; 1120; 1130; 1140; 1150; 1151; 1160; 1161; 1170; 1180;1190; 1191 | 2100; 2110; 2120; 2130; 2140; 2150; 2151; 2160; 2161; 2170; 2180;2190; 2191 |
| Диапазон измерений1 | от 0 до 100 МПа |
| Коэффициент перенастройки (к) | нет | 25:1 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности, % (температура окружающей среды от +20 до +25 °С) | ±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5 |
| Пределы дополнительной приведенной к диапазону измерений погрешности от воздействия изменений температуры окружающей среды (Т), % | ±0,3 при T: от -10 до +60 включ. °С; ±0,25/10°С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С | ±(0,01-к+0,05)/10 °С |
Таблица 4 - Метрологические характеристики датчиков для измерения абсолютного давления VMP ДА_
| Наименование параметра | Характеристика |
| Модель VMP ДА | 1030; 1040; 1050; 1060; 1070 | 2030; 2040; 2050; 2060; 2070 |
| Диапазон измерений1 | от 0 до 16 МПа |
| Коэффициент перенастройки (к) | нет | 25:1 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности, % (температура окружающей среды от +20 до +25 °С) | ±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5 |
| Пределы дополнительной приведенной к диапазону измерений погрешности от воздействия изменений температуры окружающей среды (Т), % | ±0,3 при T: от -10 до +60 включ. °С; ±0,25Л0°С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С | ±(0,01-к+0,05)/10 °С |
Таблица 5 - Метрологические характеристики датчиков для измерения давления разрежения VMP ДВ_
| Наименование параметра | Характеристика |
| Модель VMP ДВ | 1200; 1210; 1220; 1230; 1240; 1241 | 2200; 2210; 2220; 2230; 2240; 2241 |
| Диапазон измерений1 | от -100 до 0 кПа |
| Коэффициент перенастройки (к) | нет | 16:1 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности, % (температура окружающей среды от +20 до +25 °С) | ±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5; ±1,0 |
| Пределы дополнительной приведенной к диапазону измерений погрешности от воздействия изменений температуры окружающей среды (Т), % | ±0,3 при T: от -10 до +60 включ. °С; ±0,25Л0°С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С | ±(0,01-к+0,05)/10 °С |
Таблица 6 - Метрологические характеристики датчиков для измерения гидростатического давления VMP ДГ_
| Наименование параметра | Характеристика |
| Модель VMP ДГ | 1524; 1525; 1526; 1534; 1535; 1536;1544;1545; 1546 | 2524; 2525; 2526; 2534; 2535; 2536; 2544; 2545; 2546 |
| Диапазон измерений1 | от 0 до 250 м вод. ст. |
| Коэффициент перенастройки (к) | нет | 25:1 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности, % (температура окружающей среды от +20 до +25 °С) | ±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5 | ±0,15 при к<10 ±0,3 при 10<к<25 |
| Пределы дополнительной приведенной к диапазону измерений погрешности от воздействия изменений температуры окружающей среды (Т), % | ±0,3 при T: от -10 до +60 включ. °С; ±0,25/10°С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С | для ВПИ 25 кПа ±(0,5-к+0,2) при Т: от -10 до +60 включ. °С; ±(0,25-к+0,15)/10 °С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С; для ВПИ 60 кПа ±(0,3-к+0,2) при Т: от -10 до +60 включ. °С; ±(0,15-к+0,15)/10 °С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С; для ВПИ 160 и 250 кПа ±(0,25-к+0,2) при Т: от -10 до +60 включ. °С; ±(0,12-к+0,15)/10 °С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С |
Таблица 7 - Метрологические характеристики датчиков для измерения давления разрежения-избыточного VMP ДИВ_
| Наименование параметра | Характеристика |
| Модель VMP ДИВ | 1300; 1310; 1320; 1330; 1340; 1350;1360; 1361 | 2300; 2310; 2320; 2330; 2340; 2350; 2360; 2361 |
| Диапазон измерений1 | от -0,05 до +2,4 МПа |
| Коэффициент перенастройки (к) | нет | 25:1 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности, % (температура окружающей среды от +20 до +25 °С) | ±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5 |
| Пределы дополнительной приведенной к диапазону измерений погрешности от воздействия изменений температуры окружающей среды (Т), % | ±0,3 при T: от -10 до +60 включ. °С; ±0,25/10°С при Т: от -55 до -10 °С и св. +60 до +105 включ. °С | ±(0,01-к+0,05)/10 °С |
Таблица 8 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Выходной сигнал | |
| - для моделей VMP YY 1WXX | от 4 до 20 мА или от 20 до 4 мА, HART; |
| - для моделей VMP YY 2WXX | от 4 до 20 мА или от 20 до 4 мА, HART, RS-485 Modbus RTU |
| Напряжение питание, В (постоянного тока) | |
| - для моделей VMP Yy 1WXX | от 10 до 37 |
| - для моделей VMP YY 2WXX | от 19 до 42 |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более | |
| - для моделей VMP ДА 10ХХ | 48x35x135 |
| - для моделей VMP ДА 20ХХ | 105x110x190 |
| - для моделей VMP ДИ 11ХХ; VMP ДВ 12ХХ; VMP ДИВ 13ХХ; | |
| VMP ДД 14ХХ; VMP ДГ 15ХХ | 80x80x200 |
| - для моделей VMP ДИ 21ХХ; VMP ДВ 22ХХ; VMP ДИВ 23ХХ | 105x110x230 |
| - для моделей VMP ДД 24ХХ | 145x120x230 |
| - для моделей VMP ДГ 25 ХХ | 305x200x275 |
| Масса, кг, не более | |
| - для моделей VMP ДА 10ХХ | 0,5 |
| - для моделей VMP ДА 20ХХ | 1,2 |
| - для моделей VMP ДИ 11ХХ; VMP ДВ 12ХХ; VMP ДИВ 13ХХ | 1,7 |
| - для моделей VMP ДИ 21ХХ; VMP ДВ 22ХХ; VMP ДИВ 23ХХ | 2,5 |
| - для моделей VMP ДД 14ХХ | 5,0 |
| - для моделей VMP ДД 24ХХ | 6,0 |
| - для моделей VMP ДГ 15 ХХ | 5,5 |
| - для моделей VMP ДГ 25 ХХ | 30,0 |
| Условия эксплуатации для всех моделей | |
| - температура окружающей среды от Tmin до Tmax (воздух), °С | от -40 до +80; от -55 до +105 |
| - температура окружающей среды для работы моделей с ЖКИ, °С | от -20 до +70 |
| - относительная влажность, при температуре окружающей среды | |
| +35° С, % | до 100 |
| - атмосферное давление, кПа | от 80 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100000 |
| Маркировка взрывозащиты | Ga/Gb Ex ia IIC «T6... Т4» Х; Ga/Gb Ex d IIC «T6. Т4» Х |
Знак утверждения типа
наносится на датчик фотохимическим или другим способом на планку, наклеиваемую на корпус и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 9
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Датчик давления | модель | 1 шт. |
| Паспорт | ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | МЦКЛ.0216.МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется подокументу МЦКЛ.0216.МП «Датчики давления VMP. Методика поверки», утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 31.03.2017 г.
Основные средства поверки:
- манометры избыточного давления грузопоршневые МП-60, МП-2500 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 31703-06);
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-260 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 35062-07).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на бланк свидетельства о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.802-2012 Государственная система обеспечения единства измерений. Г осударственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.
ГОСТ 8.187-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений разности давлений до 4-104 Па.
ГОСТ Р 8.840-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1 до 1 • 106 Па».
ГОСТ 22520-85 Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия.
ТУ 26.51.52-002-24481731-2016 Датчики давления VMP. Технические условия.
67675-17: Методика поверки МЦКЛ.0216.МПСкачать9.0 Мб