Датчики температуры CTR-ALW, CTU-ALW. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Датчики температуры CTR-ALW, CTU-ALW

Основные
Тип CTR-ALW, CTU-ALW
Год регистрации 2012
Дата протокола Приказ 1044 п. 15 от 20.11.2012
Номер сертификата 48741
Срок действия сертификата 20.11.2017
Страна-производитель  Польша 
Тип сертификата (C - серия/E - партия) C

Назначение

Датчики температуры CTR-ALW, CTU-ALW (далее по тексту - датчики) предназначены для измерений температуры жидких и газообразных сред, не агрессивных к материалу защитного корпуса и защитной гильзы, и преобразования измеренного значения в унифицированный электрический выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА, а также в цифровой сигнал для передачи по протоколу HART.

Описание

Принцип действия датчиков, состоящих из первичного преобразователя температуры (сенсора) соединенного с измерительным преобразователем (ИП), основан на преобразовании сигнала сенсора в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом. Сигнал с сенсора поступает на вход ИП, где преобразуется с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал, который после прохождения через оптоэлектронный гальванический барьер обрабатывается с помощью микропроцессорного преобразователя (МП). С выхода МП дискретный сигнал поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал 4-20 мА. Далее, при помощи частотного модулятора HART протокола на аналоговый сигнал накладывается цифровой сигнал в стандарте HART. По HART-протоколу могут передаваться измеренные сигналы температуры процесса, различные диагностические и аварийные сигналы, а также можно осуществлять конфигурирование датчика с использованием портативного коммуникатора, либо при помощи встроенного модема BELL202 и коммуникационного программного обеспечения HART Rev.5.1, обеспечивающих через конвертер HART/RS-232 или HART/USB коммуникацию датчика с персональным компьютером с установленным ПО АРТ2000.

Первичный преобразователь температуры выполнен в виде измерительной вставки с платиновым чувствительным элементом (ЧЭ) с номинальной статической характеристикой преобразования (НСХ) типа «Pt100» по ГОСТ 6651-2009 (CTR-ALW) или с термопарой в качестве ЧЭ с НСХ типа «К» по ГОСТ Р 8.585-2001 (CTU-ALW), помещенных в защитный корпус с различными видами присоединений к объекту измерений. Для измерения температуры при высоких давлениях и скоростях потока предусмотрены защитные гильзы (литые и трубчатые), конструкция которых зависит от допускаемых параметров измеряемой среды.

Измерительный преобразователь конструктивно выполнен в цилиндрическом корпусе из алюминиевого сплава или нержавеющей стали (316L) с отвинчивающимися крышками (одна из крышек снабжена окном для обзора показаний ж/к дисплея). Внутри корпуса расположены микропроцессорный блок со встроенным модемом и с ж/к дисплеем (в каркасе из поликарбоната), клеммная колодка и элементы радиочастотного фильтра, подавляющего электромагнитные помехи.

Датчики имеют исполнения, различающиеся по конструкции первичного преобразователя температуры и по материалу корпуса измерительного преобразователя. Датчики модели CTR-ALW могут иметь исполнение повышенной точности (с индивидуальной градуировкой) -LAB. Также датчики могут изготавливаться как в общепромышленном исполнении, так и во взрыво-защищенном исполнении. Датчики во взрывозащищенном исполнении (CTR-ALW/Ex, CTU-ALW/Ex) имеют вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» с маркировкой 0ExiaIIC T6/T5/T4X или «взрывонепроницаемая оболочка» с маркировкой 1ExdIICT6/T5 X.

Чертеж общего вида датчиков температуры представлен на рисунке 1

133

Стандартные фланцевые соединители DN25 PN 16 DN25 PN40 DN50 PN16 DN50 PN40

09*1 или 011 «г

Материал оболочки 1H18N9T

Специальное исл 316Lss (ANSI)

Резьбовые штуцера М20х1,5 М27«2 G1/2'

Рисунок 1 - Общий вид датчиков температуры CTR-ALW, CTU-ALW

Программное обеспечение

Метрологически значимым программным обеспечением (ПО) датчиков является только встроенное ПО. Данное ПО устанавливается в энергонезависимую память измерительных преобразователей датчиков на заводе-изготовителе во время производственного цикла. ПО недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия, что соответствует уровню защиты «низкий». Метрологические характеристики датчиков оценены с учетом влияния на них ПО. Встроенное коммуникационное программное обеспечение HART Rev.5.1 предназначено только для соединения с персональным компьютером.

Внешнее (автономное) программное обеспечение АРТ2000, предназначенное для конфигурирования и обслуживания датчиков температуры, устанавливается на персональный компьютер и не влияет на метрологические характеристики измерительных преобразователей. Данное ПО не имеет доступа к энергонезависимой памяти преобразователей и не позволяет заменять или корректировать встроенное ПО, и имеет уровень защиты, соответствующий уровню «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

APT2000

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже ver.01

Цифровой идентификатор ПО

-

Технические характеристики

Диапазон измеряемых температур, пределы допускаемой основной и дополнительной погрешности датчика температуры от изменения температуры окружающей среды от нормальной (от плюс 20 °С) в диапазоне температур от минус 50 до плюс 85 °С в зависимости от типа НСХ первичного преобразователя температуры приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Тип НСХ

Диапазон измеряемых температур, °С

Пределы допускаемой погрешности

HART, абсолютная, ° С

4-20 мА, приведенная (от интервала измерений), %

Pt100 (CTR-ALW)

от -196 до +550

±(0,2+0,002-|t|);

±(0,05+0,05 % (от интервала измерений) +0,001- |t|) (исполнение LAB)

±0,04

K (CTU-ALW)

от -40 до +550

±1,5

(от -40 до +375 °С включ.);

±0,004-t

(св. +375 °С)

±0,04

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения номинального напряжения питания

± 0,005 % (от интервала измерений) / 1 В

Примечания

1 Минимальный интервал измерений равен 10 °С

2 t - значение измеряемой температуры, °С

3 Погрешность датчиков при снятии показаний с выхода 4-20 мА равна сумме абсолютной погрешности (по HART-протоколу) и приведенной (от интервала измерений)

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Напряжение питания, В

от 12 до 55, от 13,5 до 28 (для Exi-версии)

Сопротивление нагрузки (для цифровой связи по протоколу HART), Ом

от 250 до 1100

Соотношение между напряжением источника питания и сопротивлением внешней нагрузки

R (Ом) = (U (В) - 12 (или 15) В)/0,023 А

Длина монтажной части, мм

от 100 до 400

Диаметр монтажной части, мм

9; 11

Масса, г

от 1200 до 3500

Электрическое сопротивление датчиков при температуре окружающей среды 20 ± 5 °С и напряжении постоянного тока 110 или 750 (для Exi-версии) В, МОм, не менее

100

Рабочие условия эксплуатации датчиков:

- температура окружающей среды, °С

- относительная влажность окружающего воздуха, %

от -50 до +85 от -45 до +80 (Ex-исполнение) до 97

Продолжение таблицы 2

Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-2015

IP66, IP67

Средний срок службы, лет, не менее

10

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации РЭ.СТх-ALW (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на шильдик, прикрепленный к корпусу измерительного преобразователя.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество

Примечание

Датчик температуры

-

1 шт.

Исполнение в соответствии с заказом

Паспорт

-

1 экз.

Руководство по эксплуатации

-

1 экз.

на партию

Методика поверки

-

1 экз.

на партию

HART-коммуникатор

-

1 шт.

По отдельному заказу

Программное обеспечение АРТ2000

-

1 шт.

По отдельному заказу

Поверка

осуществляется по документу МП 51742-12 «Датчики температуры CTR-ALW, CTU-ALW. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 27 апреля 2012 г.

Основные средства поверки:

- термометр цифровой прецизионный DTI-1000, пределы допускаемой абсолютной погрешности: ±0,031 °С в диапазоне температур от минус 50 до плюс 400 °С, ±0,061 °С в диапазоне температур св. плюс 400 до плюс 650 °С (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 15595-12);

- термометр сопротивления платиновый эталонный 3-го разряда типа ЭТС-100, с диапазоном измеряемых температур от минус 196 до 0 °С (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 19916-10);

- термостаты жидкостные прецизионные переливного типа моделей ТПП-1.0, ТПП-1.1, ТПП-1.2 с диапазоном воспроизводимых температур от минус 60 до плюс 300 °С и нестабильностью поддержания заданной температуры ±(0,004.. .0,02) °С (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 33744-07);

- калибраторы температуры JOFRA серий ATC-R и RTC-R с общим диапазоном воспроизводимых температур от минус 48 до плюс 600 °С и нестабильностью поддержания заданной температуры ±(0,005.0,02) °С (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 46576-11);

- сосуд Дьюара с азотом;

- многоканальный прецизионный измеритель температуры МИТ 8.10(М) с пределами допускаемой основной абсолютной погрешности измерения сопротивления ±(10-5R+5 10-4), где R - измеряемое сопротивление, Ом (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 19736-11);

- мегомметр М 4100/1, напряжение 500 В.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

Нормативные документы

ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия

Международный стандарт МЭК 60751 (2008, 07) Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины

ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний

Международный стандарт МЭК 60584-1. Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы.

ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования

ГОСТ 6616-94. Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия

Техническая документация фирмы «APLISENS S.A.», Польша

Развернуть полное описание