Назначение
Преобразователи давления измерительные «ЭЛЕМЕР-АИР-30» (далее - преобразователи) предназначены для непрерывного преобразования значений избыточного давления, 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 цифровой сигнал на базе HART-протокола.
Преобразователи используются в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.
Описание
Преобразователи состоят из первичного преобразователя (ПП), электронного устройства и светодиодного (СД) или жидкокристаллического (ЖК) индикатора. В качестве первичного преобразователя используются тензорезистивные (пьезорезистивные), тензорезистив-ные 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 преобразователи подключаются к компьютеру для подстройки пределов измерений и конфигурирования. Конфигурирование преобразователей включает в себя изменение диапазонов измерений, выбор зависимости выходного сигнала от входного (возрастающей с выходными унифицированными сигналами 4-20, 0-5 мА или убывающей с выходными унифицированными сигналами 20-4, 5-0 мА) и установку числа усреднений (времени демпфирования).
При использовании HART-протокола преобразователи передают информацию об измеряемой величине в цифровом виде по двухпроводной линии связи вместе сигналом постоянного тока 4-20 мА, не оказывая на него влияния. Цифровой выход используется для связи преобразователя с портативным HART-коммуникатором или с компьютером через стандартный последовательный интерфейс и дополнительный HART-модем. При этом могут быть выполнены такие операции, как: настройка преобразователя, 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-протокол ом и портативного HART-коммуникатора. Преобразователь может распознать и выполнить команды каждого из управляющих устройств, имеющих разные адреса и осуществляющих обмен данными в режиме разделения времени канала связи.
На индикаторе преобразователя 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.
В преобразователях предусмотрена защита от обратной полярности питающего напряжения.
Преобразователи имеют
• исполнения:
- общепромышленное,
- кислородное,
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» (Ех), - взрывозащищенное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (Exd), - повышенной надежности для эксплуатации на объектах АЭС (А);
• конструктивные исполнения:
- с ЖК - индикатором темно-синего свечения,
- с ЖК - индикатором светло-серого свечения,
- с СД - индикатором.
Преобразователи выпускаются также в сочетании перечисленных исполнений.
В соответствии с ГОСТ 22520 преобразователи являются:
• по числу преобразуемых входных сигналов - одноканальными;
• по числу выходных унифицированных сигналов - одноканальными или двухканальными;
• по зависимости выходного сигнала от входного
- с линейной зависимостью для
преобразователей избыточного давления, избыточного давления-разрежения, абсолютного давления и гидростатического давления (уровня);
- с линейной зависимостью или с функцией извлечения квадратного корня для преобразователей разности давлений;
• в зависимости от возможности перестройки диапазона измерений - многопредельными, перенастраиваемыми.
Нормирование верхних и нижних пределов измерений осуществляется в кПа, МПа, кгс/см2 и других единицах измерения и производится по согласованию между изготовителем и потребителем.
Технические характеристики
Основные метрологические характеристики соответствуют указанным в таблицах 1-3. Таблица 1
| Измеряемый параметр | Верхний предел измерений или диапазон измерений | Класс точности по таблице 2 |
| минимальный | максимальный |
| кПа | МПа | кПа | МПа |
| Абсолютное давление | 0,6 | - | 20 | - | А01,В02, С04 |
| 2,5 | - | 100 | - |
| 10 | - | 400 | - |
| 16 | - | 600 | - | В02, С04 |
| - | 0,06 | - | 2,5 | А01, В02, С04 |
| - | 0,16 | - | 6 |
| Избыточное давление | 0,04 | - | 1,6 | - | В02, С04 |
| 0,1 | - | 1,6 | - |
| 0,1 | - | 4 | - | А01,В02, С04 |
| 0,16 | - | 4 | - | В02, С04 |
| 0,25 | - | 10 | - | А01,В02, С04 |
| 0,4 | - | 10 | - |
| 1 | - | 40 | - |
| 1,6 | - | 40 | - |
| 2,5 | - | 100 | - |
| 6 | - | 250 | - |
| 6,3 | - | 250 | - |
| 10 | - | 400 | - |
| 16 | - | 600 | - |
| - | 0,06 | - | 2 |
| - | 0,06 | - | 2,5 |
| - | 0,063 | - | 2,5 |
| - | 0,16 | - | 6 |
| - | 0,16 | - | 6 |
| - | 0,25 | - | 10 |
| - | 0,4 | О | 16 |
| - | 1,6 | - | 60 |
Продолжение таблицы 1
| Измеряемый параметр | Верхний предел измерений или диапазон измерений | Класс точности по таблице 2 |
| минимальный | максимальный |
| кПа | МПа | кПа | МПа |
| Избыточное давление-разрежение | ±0,08 | - | ±2 | - | В02, С04 |
| ±0,08 | - | ±2,5 | - | А01,В02, С04 |
| ±0,125 | - | ±5 | - | В02, С04 |
| ±0,2 | - | ±8 | - | А01,В02, С04 |
| ±0,2 | - | ±10 | - |
| ±0,3 | - | ±12,5 | - |
| ±1,25 | - | ±50 | - |
| ±3 | - | ±100 | - |
| ±6 | - | -100...150 | - |
| ±5 | - | -100...300 | - |
| ±0,08 | - | -100...400 | - |
| ±15 | - | -100...500 | - |
| ±0,03 | - | -0,1...2 | - |
| ±0,03 | - | -0,1...2,4 | - |
| - | -0,1... 0,06 | - | -0,1...5,9 |
| - | -0,1...0,15 | - | -0,1...9,9 |
| Разность давлений | ±0,04 | - | ±1,6 | - | В02, С04 |
| ±0,1 | - | ±1,6 | - | А01,В02, С04 |
| ±0,16 | - | ±4 | - | В02, С04 |
| ±0,1 | - | ±6,3 | - | А01,В02, С04 |
| ±0,25 | - | ±10 | - |
| ±0,4 | - | ±10 | - |
| ±1 | - | ±40 | - |
| ±1 | - | ±63 | - |
| ±2,5 | - | ±400 | - |
| ±6 | - | ±250 | - |
| ±6,3 | - | ±250 | - |
| ±6,3 | - | ±400 | - |
| ±16 | - | ±600 | - |
| - | ±0,016 | - | ±1 |
| - | ±0,06 | - | ±2,5 |
| - | ±0,063 | - | ±2,5 |
| - | ±0,25 | - | ±10 |
| - | ±0,4 | - | ±16 |
| Гидростата-ческое давление | ±1 | - | ±40 | - | А01,В02, С04 |
| ±1,6 | - | ±40 | - |
| ±6,3 | - | ±250 | - |
Примечания
1 Нижний предел измерений равен нулю.
2 Стандартные ряды верхних пределов измерений или диапазонов измерений по ГОСТ 22520.
Таблица 2 - Класс точности
| Класс точности | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % |
| , Рв 1 | 1 Рв >1 | 1 Рв >1 | 1 > Рв >1 |
| 1 < £- Р 2 1 ВМАХ | РВМАХ | 3 Р ВМАХ 4 | 4 Р ВМАХ 50 |
| А01 | ±0,1 | Р ±(0,055 + 0,015— Рв |
| ±0,1 | Р ±(0,04 + 0,03—^-) Р в |
| В02 | ±0,2 | р ±(0,11+0,03— Рв |
| ±0,2 | р ±(0,065 + 0,03— Рв |
| С04 | ±0,4 | Р ±(0,16 + 0,06— Рв |
В соответствии с ГОСТ 12997 по устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации преобразователи:
- группе исполнения С2 в расширенной области температур от минус 40 до плюс 70 °C;
- группе исполнения СЗ в расширенной области температур от минус 25 до плюс 70 °C.
Таблица 3 — Дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающего воздуха от нормальной (23±2) °C до любой температуры в пределах рабочих температур на каждые 10 °C__________
| Первичный преобразователь | Измеряемый параметр | Дополнительная температурная погрешность, %/10°С |
| Т ензорезистивные | Избыточное давление, разность давлений | р ±(0,05 + 0,04- ВМАХ ) Рв |
| Абсолютное давление, избыточное давление-разрежение, гидростатическое давление | р ±(0,02 + 0,03- вшх ) Рв |
| Емкостные | Избыточное давление, разность давлений, избыточное давление-разрежение | р ±(0,1 + 0,05- ВМАХ ) Рв |
| Абсолютное давление, гидростатическое давление | р ±(0,02 + 0,03- ВМАХ ) Рв |
| Т ензорезистивные с компенсацией влияния рабочего избыточного давления | Разность давлений | р ±(0,02 + 0,02- ВМАХ ) Рв |
Питание преобразователей осуществляется от источников постоянного тока напряжением от 12 до 42 В при номинальном значении (24В или (Зб^) В.
Потребляемая мощность, Вт, не более:
- 0,7 Вт для напряжения питания 24 В, - 1 Вт для напряжения питания 36 В.
Габаритные размеры, мм, не более: длина
ширина
высота
Масса, кг: от 1,5 до 12,5.
Средняя наработка на отказ не менее 150000 ч.
Средний срок службы не менее 12 лет.
Маркировка взрывозащиты для:
- ЭЛЕМЕР-АИР-ЗОЕх ExiaIICT6 X;
- ЭЛЕМЕР-АИР-ЗОЕхб lExdIICT6.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на табличку, расположенную на крышке корпуса преобразователя давления измерительного «ЭЛЕМЕР-АИР-30», фотоспособом, на руководство по эксплуатации НКГЖ.406233.007РЭ и паспорт НКГЖ.406233.007ПС - типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки преобразователей давления измерительных «ЭЛЕМЕР-АИР-30» соответствует приведенному в таблице 5.
Таблица 5_________________________________________________________________________
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Преобразователь давления измерительный «ЭЛЕМЕР-АИР-3 0______» | НКГЖ.406233.007___ | 1 | Исполнение преобразователя, комплекты программного обеспечения и монтаж-ных частей в соответствии с заказом |
| Комплект программного обеспечения | НКГЖ.406929.005 | 1 |
| Комплект монтажных частей | НКГЖ.406921.007 | 1 |
| Преобразователи давления измерительные «ЭЛЕМЕР-АИР-30». Руководство по эксплуатации | НКГЖ.406233.007РЭ | 1 | |
| Преобразователи давления измерительные «ЭЛЕМЕР-АИР-30». Паспорт | НКГЖ.406233.007ПС | 1 | |
Поверка
Поверку преобразователей давления измерительных «ЭЛЕМЕР-АИР-30» проводят в соответствии с разделом «Методика поверки» руководства по эксплуатации НКГЖ.406233.007РЭ, согласованным ФГУП «ВНИИФТРИ» 28.03.2008 г.
Межповерочный интервал составляет два года
(Примечание: при использовании преобразователей давления измерительных «ЭЛЕМЕР-АИР-30» для контроля давления взрывоопасных и агрессивных продуктов, применяемых в специальных технологических системах, межповерочный интервал составляет пять лет при допускаемом снижении их метрологических характеристик до значений, соответствующих классу точности С04).
Основное поверочное оборудование:
- 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 %);
- система поверки термопреобразователей автоматизированная АСПТ [основная погрешность ±(10’4-1 + 1) мкА].
Нормативные документы
ГОСТ 22520-85. Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 8.017-79. ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.
ГОСТ 8.107-81. ГСП. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-1О'8-Н-1О3 Па.
ГОСТ 8.223-76. ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 2,7-102ч-4000-102 Па.
ГОСТ 8291-83. Манометры избыточного давления грузопоршневые. Общие технические требования.
ГОСТ 12997-84. Изделия ГСП. Общие технические условия.
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 4212-077-13282997-08. Преобразователи давления измерительные «ЭЛЕМЕР-АИР-30». Технические условия.
Заключение
Тип преобразователей давления измерительных «ЭЛЕМЕР-АИР-30» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам ГОСТ 8.017, ГОСТ 8.107, ГОСТ 8.223.
Сертификат соответствия № РОСС RU.TB06.B00488 требованиям взрывозащиты по ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.1, ГОСТ Р 51330.10, выданный ОС ВСИ «ВНИИФТРИ».
