Назначение
Модули давления эталонные Метран-518 (далее - модули) предназначены для точных измерений и непрерывного преобразования абсолютного и избыточного давления жидкостей и газов, а также разрежения газов в цифровой выходной сигнал.
Описание
Принцип действия модуля основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией чувствительного элемента преобразователя давления. В качестве преобразователя давления в модулях D0,63K, D6,3K и D63K используется емкостная измерительная ячейка, в остальных модулях - тензопреобразователь. Воздействие измеряемого давления на тензопреобразователь вызывает изменение электрического сопротивления его тензорезисторов и разбаланс мостовой схемы, а воздействие измеряемого давления на емкостную ячейку вызывает появление разности емкостей между измерительной мембраной и пластинами конденсатора, расположенным по обеим сторонам от измерительной мембраны. Электрический сигнал, образующийся при разбалансе мостовой схемы или разности емкостей, подается на вход первого канала измерения аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и после преобразования в цифровой код поступает в микроконтроллер модуля. Для устранения влияния температуры на точность измерений, электрический сигнал, пропорциональный температуре чувствительного элемента преобразователя давления, подается на второй канал измерения АЦП и далее после преобразования в виде цифрового кода поступает в микроконтроллер. Микроконтроллер модуля по цифровым кодам давления и температуры непрерывно вычисляет значение измеряемого давления в соответствии с функцией преобразования. Индивидуальные коэффициенты функции преобразования, полученные при калибровке преобразователя, хранятся в энергонезависимой памяти модуля. Модуль имеет встроенный асинхронный последовательный интерфейс, по которому он передает информацию калибратору давления (Метран-517, Метран-520 или другой совместимой модели калибратора давления) или через адаптер USB персональному компьютеру с установленной программой «Поверка СИД» или другим совместимым программным обеспечением.
Электропитание модуля осуществляется от блока электронного калибратора давления или адаптера USB.
Модули изготавливаются в металлическом или пластиковом корпусе.
Модули имеют два исполнения:
- общепромышленное;
- взрывозащищенное, только при работе с калибратором давления взрывозащищенного исполнения (например, Метран-517).
Модули взрывозащищенного исполнения с маркировкой взрывозащиты 1 Ex ia IIB Т4 Gb X имеют особовзрывобезопасный уровень взрывозащиты, обеспечиваемый видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» уровня «ia».
Внешний вид модулей представлен на рисунке 1.
Схемы пломбировки от несанкционированного доступа представлены на рисунке 2.
а)
б)
МЕТРАН"
Д-ктаэО! *100... 1 60 кП|
№864 06 .2011 г
в)
Л Изыске,’: .i .ine-sisn.’
г' МЕТРАН
<.'2гъдашчиЯЙ;|ПН1Ь
' МЕТРА- - 31 О160КАЕ»
7 { 10,02 “З
г)
Рисунок 1 - Внешний вид модулей давления эталонных Метран-518:
а) модули с кодом: 160К, 1М, 6М, 25М, 60М, 160М, D16OK, Dim, D2,5M, А160К, А1М, А6М с резьбой присоединительного штуцера М20х1,5.
б) модули с кодом: 160К, 1М, 6М, 25М, 60М, 160М, D16OK, D1M, D2,5M, А160К, А1М, А6М, D6,3K1, D63K1 с резьбой присоединительного штуцера М12х1,5.
в) модули с кодом: 2,5К, 6,3К, 25К;
г) модули с кодом: DO,63K, D6,3K, D63K
Рисунок 2 - Схемы пломбировки от несанкционированного доступа
Нанесение знака поверки на модули не предусмотрено.
Допускается изготовление модулей с другим цветом корпуса и его элементов.
Заводской номер, состоящий из арабских цифр, наносится методом лазерной печати на маркировочные таблички, расположенные на корпусах модулей. Допускается применение других методов маркировки, обеспечивающих сохранность маркированной информации в течение всего срока службы.
Рисунок 3 - Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Программное обеспечение
Структура встроенного программного обеспечения (далее - ПО) представляет собой набор функций, вызываемые из главной системной функции «main», а также обработчика прерываний событий передачи данных по асинхронному последовательному интерфейсу (UART).
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения модуля давления приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение для модулей с кодами |
| 2,5К, 6,3К, 25К, 160К, 1М, 6М, 25М, 60М, 160М, D6,3K1, D63K1,D160K, DIM, D2,5M, А160К, А1М, А6М | D0,63K, D6,3K, D63K |
| Идентификационное наименование ПО | 1595_210_00 | 1595_410_00 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 17 | 17 |
| Цифровой идентификатор ПО | 7D6D83AF | B273492E |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Относительное отличие тестовых результатов вычислений встроенного и автономного ПО от опорных 6 не превышает 0,001.
В модуле давления отсутствует возможность внесения изменений (преднамеренных или непреднамеренных) в ПО посредством внешних интерфейсов.
Передача информации калибратору давления через асинхронный последовательный интерфейс модуля не влияет на метрологические характеристики измерения.
Защита модуля давления эталонного Метран-518 от преднамеренного изменения ПО через внутренний интерфейс (вскрытие прибора) обеспечивается установкой наклеек «Повреждение не допускается» на корпусе прибора.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Код модуля давления, диапазоны измерений и минимальный поддиапазон измерений модулей давления, предельно-допускаемое давление, пределы допускаемой основной приведенной погрешности и вид измеряемого давления приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений, МПа - Избыточное давление Код модуля: 2,5К | от 0 до 0,0025 |
| 6,3К | от 0 до 0,0063 |
| 25К | от 0 до 0,025 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений, МПа - Избыточное давление | |
| 160К | от 0 до 0,16 |
| 1М | от 0 до 1 |
| 6М | от 0 до 6 |
| 25М | от 0 до 25 |
| 60М | от 0 до 60 |
| 160М | от 0 до160 |
| - Избыточное давление, разрежение, давление-разрежение Код модуля: D0,63K | от -0,00063 до 0,00063 |
| D6,3K, D6,3K1 | от -0,0063 до 0,0063 |
| D63K, D63K1 | от -0,063 до 0,063 |
| D160K | от -0,1 до 0,15; |
| от 0 до 0,16 |
| dim | от -0,1 до 0,9; |
| от 0 до 1 |
| D2,5M | от -0,1 до 2,4; |
| от 0 до 2,5 |
| - Абсолютное давление Код модуля: А160К | от 0 до 0,16 |
| А1М | от 0 до 1 |
| А6М | от 0 до 6 |
| Минимальный поддиапазон измерений, МПа - Избыточное давление Код модуля: 2,5К | от 0 до 0,0016 |
| 6,3К | от 0 до 0,004 |
| 25К | от 0 до 0,01 |
| 160К | от 0 до 0,04 |
| 1М | от 0 до 0,25 |
| 6М | от 0 до 1,6 |
| 25М | от 0 до 10 |
| 60М | от 0 до 40 |
| 160М | от 0 до 100 |
| Наименование характеристики | Значение |
| - Избыточное давление, разрежение, давление-разрежение Код модуля: DO,63K | от 0 до 0,0004 |
| D6,3K, D6,3K1 | от 0 до 0,001 |
| D63K, D63K1 | от 0 до 0,01 |
| D16OK | от 0 до 0,04 |
| dim | от 0 до 0,25 |
| D2,5M - Абсолютное давления Код модуля: | от 0 до 1,6 |
| А160К | от 0 до 0,025 |
| А1М | от 0 до 0,25 |
| А6М | от 0 до 1,6 |
| Пределы допускаемой основной приведенной (от поддиапазона измерений) погрешности, у, % - Избыточное давление Код модуля: 2,5К, 6,3К | ±0,04; ±0,05; ±0,06; ±0,1 |
| 25К | ±0,03; ±0,04; ±0,05; ±0,06 |
| 160К, 1М, 6М, 25М | ±0,02; ±0,025; ±0,03; ±0,04; ±0,05; ±0,06 |
| 60М, 160М | ±0,025; ±0,03; ±0,04; |
| ±0,05; ±0,06 |
| - Избыточное давление, разрежение, давление-разрежение Код модуля: D0,63К | ±0,051) (±0,12)); ±0,06п (±0,12)); ±0,11) (±0,152)) |
| Бб,3К, Б6,3К1 | ±0,041) (±0,052)); ±0,051) (±0,062)); ±0,061) (±0,12)); |
| ±0,11) (±0,152)) |
| Б63К, Б63К1, Б160К, DIM, D2,5M | ±0,02; ±0,025; ±0,03; ±0,04; ±0,05; ±0,06 |
| - Абсолютное давление Код модуля: А160К | ±0,0253)’4); ±0,033)’4); ±0,043); ±0,05; ±0,06; ±0,1 |
| А1М, А6М | ±0,025; ±0,03; ±0,04; |
| ±0,05; ±0,06; ±0,1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Предельно-допустимое значение, МПа - Избыточное давление Код модуля: 2,5К | 0,0035 |
| 6,3К | 0,0085 |
| 25К | 0,035 |
| 160К | 0,22 |
| 1М | 1,4 |
| 6М | 8 |
| 25М | 35 |
| 60М | 70 |
| 160М | 180 |
| - Избыточное давление, разрежение, давление-разрежение Код модуля: D0,63K | от -0,0025 до 0,0025 |
| D6,3K | от -0,012 до 0,012 |
| D6,3K1 | от -0,009 до 0,009 |
| D63K | от -0,1 до 0,12 |
| D63K1 | от -0,09 до 0,09 |
| D160K | от -0,1 до 0,22 |
| dim | от -0,1 до 1,4 |
| D2,5M - Абсолютное давление Код модуля: | от -0,1 до 3,5 |
| 160К | 0,22 |
| 1М | 1,4 |
| 6М | 8 |
| Значения пределов допускаемой основной приведенной погрешности поддиапазона в зависимости от кода предела допускаемой основной приведенной погрешности, применяемого при заказе модуля, %: А | ±0,02 |
| В | ±0,025 |
| С | ±0,03 |
| D | ±0,04 |
| Е | ±0,05 |
| F | ±0,06 |
| G | ±0,1 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванной отклонением температуры от нормальных условий, % /10 °С | ±0,5-у |
| Наименование характеристики | Значение |
| Примечания 1 Основная погрешность измерений давления при температуре от (+18 до +22) °С включает |
| 2 3 4 5 6 7 | нелинейность, вариацию и повторяемость. Модули имеют поддиапазоны измерений в соответствии с паспортом. 1) - Погрешность только в поддиапазонах избыточного давления. 2) - Погрешность только в поддиапазонах давления-разрежения. 3) - Погрешность в поддиапазоне 0—25 кПа - 0,06%. 4) - Погрешность в поддиапазоне 0—40 кПа - 0,04%. Информация об основной погрешности модуля заносится в паспорт модуля. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: Рабочие: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +35 °С, % - атмосферное давление, кПа Нормальные: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +35 °С, % - атмосферное давление, кПа | от +0 до +50 не более 80 от 84 до 106,7 от +18 до +22 не более 80 от 84 до 106,7 |
| Мощность, потребляемая модулем, Вт, не более | 0,05 |
| Габаритные размеры модуля, мм, не более - на основе емкостной измерительной ячейки (длина х ширина х высота) - на основе тензопреобразователя (длина х диаметр корпуса) | 164 х 72 х 71 128 х 44 |
| Масса модуля без источника давления, кг, не более - на основе емкостной измерительной ячейки - на основе тензопреобразователя | 1,5 0,5 |
| Средний срок службы, лет Средняя наработка на отказ, ч | 8 20000 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта, трафаретным способом - на табличку модуля в левом верхнем углу.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Модуль давления эталонный Метран-518 | | 1 шт. |
| Паспорт | 1595.200.00 ПС | 1экз. |
| Руководство по эксплуатации | 1595.200.00 РЭ | 1 экз.!) |
| Примечание 11 - Допускается прилагать 1 экз. (в зависимости от заказа) на каждые 3 модуля, поставляемых в один адрес. |
Сведения о методах измерений
приведены в п.1.4 документа 1595.200.00 РЭ «Устройство и работа модуля давления» документа «Модуль давления эталонный Метран-518. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 20 октября 2022 г. № 2653 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;
Приказ Росстандарта от 31 августа 2021 г. № 1904 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений разности давлений до 1405 Па»;
Приказ Росстандарта от 6 декабря 2019 г. № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 0,1 до 1407 Па»;
ТУ 4381-061-51453097-2010 «Модули давления эталонные Метран-518. Технические условия».
