Назначение
Преобразователи давления измерительные САПФИР-22ЕМ (далее - преобразователи) 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.
Описание
Преобразователь изготавливается в виде единой конструкции. В его состав входят: первичный преобразователь, электронное устройство и светодиодный или жидкокристаллический индикатор. В качестве первичного преобразователя используются тензорезисторные (пьезорезистивные) 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 первичного преобразователя. Электронное устройство преобразует сигнал, поступающий с первичного преобразователя в цифровой сигнал давления, поступающий на индикатор, и в унифицированный выходной токовый сигнал и (или) цифровой сигнал на базе HART-протокола.
Преобразователь САПФИР-22ЕМ с HART-протоколом передает 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 преобразователя с портативным HART-коммуникатором или с персональным компьютером через стандартный последовательный интерфейс и дополнительный HART-модем.
Конструкция преобразователей позволяет оснащать их разделителями сред штуцерного или фланцевого исполнений, в том числе с применением капиллярных линий.
В зависимости от измеряемой величины преобразователи имеют следующие обозначения:
САПФИР-22ЕМ-ДИ - преобразователи избыточного давления,
САПФИР-22ЕМ-ДА - преобразователи абсолютного давления,
САПФИР-22ЕМ-ДВ - преобразователи разрежения,
САПФИР-22ЕМ-ДИВ - преобразователи давления-разрежения,
САПФИР-22ЕМ-ДД - преобразователи разности давлений,
САПФИР-22ЕМ-ДГ - преобразователи гидростатического давления,
Преобразователи имеют исполнения:
- общепромышленное,
- повышенной надежности для эксплуатации на объектах АЭС (А).
В соответствии с ГОСТ 22520-85 преобразователи являются:
- по числу преобразуемых входных сигналов - одноканальными;
- по числу выходных унифицированных сигналов - одноканальными или двухканальными (унифицированный токовый сигнал и цифровой сигнал на базе HART-протокола);
- по зависимости выходного сигнала от входного - с линейной зависимостью, для преобразователей разности давлений также с функцией извлечения квадратного корня;
- в зависимости от возможности перестройки диапазона измерений - многопредельными, перенастраиваемыми.
В преобразователях предусмотрена защита от обратной полярности питающего напряжения.
Нормирование верхних и нижних пределов измерений осуществляется в кПа, МПа, кгс/см2 и других единицах измерения и производится по согласованию между изготовителем и потребителем.
Фотографии общего вида преобразователей представлены на рисунках 1 - 3.
Конструкция преобразователей не предусматривает нанесение на корпус знака поверки.
Пломбирование преобразователей не предусмотрено.
Заводской номер наносится способом лазерной гравировки на стальную табличку, прикрепленную к корпусу преобразователей.
Знак утверждения типа наносится способом лазерной гравировки на стальную табличку, прикрепленную к корпусу преобразователей, и на переднюю панель преобразователей методом шелкографии.
Изображение таблички с местом нанесения заводского номера представлено на рисунке 4.
Изображение места нанесения знака утверждения типа представлено на рисунках 2, 4.
Общий вид преобразователей абсолютного давления, избыточного давления, разрежения, избыточного давления-разрежения
САПФИР-22ЕМ-ДА, САПФИР-22ЕМ-ДИ, САПФИР-22ЕМ-ДВ, САПФИР-22ЕМ-ДИВ
Общий вид преобразователей избыточного давления, разрежения, избыточного давления-разрежения, разности давлений САПФИР-22ЕМ-ДИ, САПФИР-22ЕМ-ДВ, САПФИР-22ЕМ-ДИВ САПФИР-22ЕМ-ДД
Общий вид преобразователей гидростатического давления САПФИР-22ЕМ-ДГ
Рисунок 1 - Общий вид преобразователей давления измерительных САПФИР-22ЕМ
Место нанесения знака
утверждения типа
Место нанесения знака
утверждения типа
ЖК-индикатор
ЖК-индикатор
СД-индикаторы
Рисунок 2 - Варианты исполнений индикаторов преобразователей
Рисунок 3 - Вариант исполнения с крышкой без окна
Место нанесения Место нанесения знака утверждения заводского
типа номера
Место нанесения Место нанесения знака утверждения заводского
типа номера
Рисунок 4 - Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Программное обеспечение
В преобразователях предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (далее - ПО).
Программное обеспечение, встроенное в микропроцессорный модуль САПФИР-22ЕМ, включает метрологически значимую часть, которая является фиксированной, незагружаемой и может быть изменена только на предприятии-изготовителе.
Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «высокий» по рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 - данное ПО защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.
Внешнее программное обеспечение (ПО), предназначенное для взаимодействия преобразователей с компьютером, не оказывает влияния на метрологические характеристики преобразователей. Внешнее ПО служит для просмотра, изменения параметров конфигурации и получения данных измерения в процессе эксплуатации преобразователей. Конфигурирование включает изменение диапазонов измерений, выбор зависимости выходного сигнала от входного (воз-растающей/убывающей) или с функцией извлечения квадратного корня, установку времени демпфирования, изменение единиц измерения и задание сетевого адреса преобразователя. Подстройка преобразователей включает установку нуля и диапазона выходного токового сигнала. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии преобразователя и возникающих в процессе его работы ошибках, и способах их устранения.
Таблица 1 - Идентификационные данные внутреннего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | sapfir22 verlXX |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1ХХ |
| Цифровой идентификатор ПО | — |
Таблица 2 - Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | HARTconfig |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 13.X.XX |
| Цифровой идентификатор ПО | — |
В идентификационных номерах внутреннего и внешнего программных обеспечений фиксированные цифры отвечают за метрологичеки значимую часть и являются неизменными.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Верхние пределы измерений или диапазоны измерений 1) 2) - избыточного давления - 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 - разрежения - разности давлений 3) - гидростатического давления | от 0,16 кПа до 100,00 МПа от 1,0 кПа до 16,0 МПа от 0,1 кПа до 100,0 кПа от 0,05 кПа до 50,00 кПа от 5,0 кПа до 2,4 МПа от 5,0 кПа до 100,0 кПа от 0,063 кПа до 16,000 МПа от 1,0 кПа до 250,0 кПа |
| Пределы допускаемой основной приведенной к верхнему пределу (диапазону) измерений погрешности у, % 1) 2) | ±0,15; ±0,25; ±0,5; ±0,8; ±1,0; ±1,3; ±2,0 |
| Код предела допускаемой основной погрешности при заказе (пределы допускаемой основной приведенной к верхнему пределу (диапазону) измерений погрешности) | 015 (±0,15; ±0,5) 025 (±0,25; ±0,5) 050 (±0,5; ±0,8; ±1,0; ±1,3; ±2,0) |
| Пределы дополнительной приведенной к верхнему пределу (диапазону) измерений погрешности, вносимой разделителем сред, % | ±0,1; ±0,15; ±0,2; ±0,25; ±0,4; ±0,5; ±0,6; ±1,0; ±1,5 |
| Пределы дополнительной приведенной к верхнему пределу (диапазону) измерений погрешности, вносимой разделителем сред с капиллярной линией, % | ±0,1; ±0,15; ±0,2; ±0,25; ±0,4; ±0,5; ±0,6; ±1,0; ±1,5; ±2,0; ±2,5 |
| Выходные сигналы: - постоянного тока, мА - цифровой сигнал | от 4 до 20 (от 20 до 4); от 0 до 20 (от 20 до 0); от 0 до 5 (от 5 до 0); HART |
| Вариация выходного сигнала, %, для преобразователей с кодом предела допускаемой основной погрешности при заказе - 0,15 - 0,25; 0,5 | IyI 0ЛМ |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к верхнему пределу (диапазону) измерений погрешности, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной, на каждые 10 °С, % 4) | ±(0,05+0,05-Pbmax/Pb) ±(0,05+0,04-Pbmax/Pb) ±(0,10+0,04-Pbmax/Pb) ±(0,10+0,05-Pbmax/Pb) |
| Пределы дополнительной приведенной к верхнему пределу (диапазону) измерений погрешности, вносимой разделителем сред, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной, на каждые 10 °С, % | ±0,1; ±0,15; ±0,2; ±0,25; ±0,3; ±0,35; ±0,45; ±0,5; ±0,6; ±0,75; ±1,0; ±1,5 |
| Пределы дополнительной приведенной к верхнему пределу (диапазону) измерений погрешности, вносимой разделителем сред с капиллярной линией, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной, на каждые 10 °С, % | ±0,15; ±0,2; ±0,25; ±0,3; ±0,35; ±0,45; ±0,5; ±0,6; ±0,75; ±1,0; ±1,5; ±2,0; ±2,5 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +21 до +25 от 30 до 98 от 84,0 до 106,7 |
| Примечания 1) Нижний предел измерений САПФИР-22ЕМ-ДА, САПФИР-22ЕМ-ДИ, САПФИР-22ЕМ-ДВ, САПФИР-22ЕМ-ДГ равен нулю. 2) Конкретное значение приведено в паспорте на преобразователь. Пределы допускаемой основной приведенной погрешности установленных диапазонов измерений приведены в руководстве по эксплуатации. 3) По отдельному заказу САПФИР-22ЕМ-ДД могут изготавливаться с отрицательным нижним пределом измерений до минус Pbmax. 4) Pbmax - максимальный верхний предел или диапазон измерений преобразователя (сумма абсолютных значений максимальных верхних пределов измерений избыточного давления и разрежения для преобразователей давления-разрежения). Pb - верхний предел или диапазон измерений (сумма абсолютных значений верхних пределов измерений избыточного давления и разрежения для преобразователей давления-разрежения), на который настроен преобразователь. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания - номинальное значение напряжения постоянного тока, В | 24; 36 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более - при напряжении 36 В - при напряжении 24 В | 1,0 0,7 |
| Габаритные размеры, мм, не более - длина - ширина - высота | 213 155 320 |
| Масса, кг, в зависимости от конструктивного исполнения | от 2,0 до 11,5 |
| Условия эксплуатации: - диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С1) - атмосферное давление, кПа - относительная влажность при температуре +35 °С и ниже, %, не более | от +5 до +50; от -25 до +80; от -40 до +80; от -10 до +70; от +1 до +70 от 84,0 до 106,7 98 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее - для САПФИР-22ЕМ - для САПФИР-22ЕМА | 125000; 150000 270000 |
| Средний срок службы, лет, не менее - для САПФИР-22ЕМ - для САПФИР-22ЕМА | 12 30 |
| Примечание - 1) Конкретное значение приведено в паспорте на преобразователь. |
Знак утверждения типа
наносится способом лазерной гравировки на стальную табличку, прикрепленную к корпусу преобразователей, на переднюю панель преобразователей методом шелкографии, на руководство по эксплуатации НКГЖ.406233.025РЭ и паспорт НКГЖ.406233.025ПС - типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь давления измерительный САПФИР-22ЕМ 1) | НКГЖ.406233.025__ | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей 1) | — | 1 компл. |
| Комплект программного обеспечения 1) | — | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | НКГЖ.406233.025РЭ | 1 экз. на партию |
| Паспорт | НКГЖ.406233.025 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 202-01-2022 | 1 экз. на партию |
| Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту для САПФИР-22ЕМА | НКГЖ.406233.025ИТР | 1 экз. на партию |
| План качества для САПФИР-22ЕМА класса безопасности 2 и 3 по НП-001, НП-016, НП-022, НП-033, ПОБ КПРУ-98 | — | 1 экз. на партию |
| 1) Модель преобразователя, комплект программного обеспечения и монтажных частей в соответствии с заказом. |
Сведения о методах измерений
Метод измерений содержится в разделе «Использование изделий по назначению» руководства по эксплуатации НКГЖ.406233.025РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ 22520-85 Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия;
Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа, утвержденная Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 июня 2018 г. №1339;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2019 г. № 2900 «Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10’1 - 1-107 Па»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 августа 2021 г. № 1904 «Государственная поверочная схема для средств измерений разности давлений до 1-105 Па»;
ТУ 4212-080-13282997-2010. Преобразователи давления измерительные САПФИР-22ЕМ. Технические условия.
