Назначение
Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399 (далее по тексту - ИПМ или приборы) предназначены для измерений и преобразования сигналов термопреобразователей сопротивления (ТС) по ГОСТ 6651-2009, преобразователей термоэлектрических (ТП) по ГОСТ Р 8.585-2001, преобразователей с унифицированными выходными сигналами в унифицированные сигналы постоянного тока 0+5 мА, 0+20 мА или 4+20 мА по ГОСТ 26.011-80 и (или) в цифровые сигналы HART-протокола.
Описание
Принцип действия приборов основан на измерении и преобразовании сигналов от первичных датчиков в унифицированный выходной сигнал постоянного тока, либо с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом в стандарте HART. Сигнал с подключенного датчика поступает на вход ИПМ, где преобразуется с помощью аналоговоцифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал. Дискретный сигнал обрабатывается с помощью микропроцессорного модуля прибора и поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока, на который, при наличии у ИПМ частотного модулятора, может накладываться сигнал HART-протокола. Микропроцессорный модуль обеспечивает управление всеми схемами прибора и осуществляет информационную связь с компьютером через последовательный интерфейс и другими изделиями.
ИПМ являются микропроцессорными переконфигурируемыми (потребителем) приборами с индикацией текущих значений преобразуемых величин (ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3) и предназначены для функционирования как в автономном режиме, так и с помощью внешнего программного обеспечения (ПО). Связь прибора с компьютером осуществляется по интерфейсу RS-232 или RS-485.
ИПМ выпускаются в следующих основных модификациях: ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399/М0-Н, ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3, различающихся по конструктивному исполнению и по техническим и метрологическим характеристикам. Модификации ИПМ имеют следующие исполнения: общепромышленное (ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399/М0-Н, ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3), общепромышленное повышенной надежности (ИПМ 0399/М3М), взрывозащищенное (ИПМ 0399Ех/М0, ИПМ 0399Ех/М0-Н, ИПМ 0399Ех/М3), повышенной надежности для эксплуатации на объектах АС и ОЯТЦ (ИПМ 0399А/М0-Н, ИПМ 0399/М3А), повышенной надежности взрывозащищенное для эксплуатации на объектах АС и ОЯТЦ (ИПМ 0399АЕх/М0-Н, ИПМ 0399/М3АЕх).
Приборы модификации ИПМ 0399/М0-Н с HART-протоколом передают 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 прибора с портативным HART-коммуникатором или с компьютером через последовательный интерфейс и дополнительный HART-модем. На экране монитора компьютера и на встроенном дисплее приборов модификаций ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3 отображаются результаты измерений в цифровом виде, а также сведения о режиме работы ИПМ. В зависимости от значения измеренного сигнала прибор может осуществлять регулирование значения физической величины за счет управления различными исполнительными устройствами.
Приборы ИПМ 0399/М3 также имеют встроенные блоки питания (24 или 36 В) для питания первичных преобразователей с унифицированными выходными сигналами.
В соответствии с ГОСТ 13384-93 ИПМ являются:
- по числу преобразуемых входных сигналов: одноканальными;
- по числу выходных сигналов:
- ИПМ 0399/М0: одноканальными;
- ИПМ 0399/М0-Н: двухканальными (унифицированный токовый сигнал и сигнал HART-протокола);
- ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3: двухканальными с индикацией текущих значений измеряемых величин, числовых и символьных значений программируемых параметров конфигурации;
- по зависимости выходного сигнала от входного: с линейной зависимостью для входных сигналов от ТС, ТП и с линейной зависимостью или с функцией извлечения квадратного корня для унифицированного входного сигнала;
- по связи между входными и выходными цепями: без гальванической связи;
- по связи между выходными цепями ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3: без гальванической связи.
Фотографии общего вида приборов представлены на рисунке 1.
Рис. 1
Программное обеспечение
В ИПМ предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (ПО).
Внутреннее ПО состоит только из встроенной в микропроцессорный модуль ИПМ метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.
Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных.
Внешнее ПО, предназначенное для взаимодействия ИПМ с компьютером, не оказывает влияния на метрологические характеристики ИПМ. Внешнее ПО служит для конфигурирования, подстройки и получения данных измерения в процессе эксплуатации ИПМ. Конфигурирование включает разрешение программирования уставок, установку типа первичного преобразователя, установку нижнего и верхнего пределов диапазона преобразования входного и выходного унифицированного сигнала, возможность установки функции извлечения квадратного корня, установку количества измерений для усреднения, задание сетевого адреса и установку пароля. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии ИПМ и возникающих в процессе его работы ошибках и способах их устранения.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1: Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программное обеспечение «Настройка приборов серии ИРТ 5900 и ИПМ 0399» (для ИПМ 0399/М2) | Irt 5900. insntall. ехе | 3.04 | 5A29DE31 | CRC-16 |
| Программа настройки приборов серии ИПМ 0399/М3 | Ipm0399m3_install. exe | 1.10 | 5E40AED7 | CRC-32 |
| Программа настройки приборов серии ИПМ 0399/М0 | 399M0_m3_0304_ rus.exe | 2.0.3.52 | B4E00BF9 | CRC-32 |
| Программное обеспечение HARTconfig (ИПМ 0399/М0-Н) | Set-up_HARTconfig_ ver12.3.3.exe | 12.0 (3.3) | 91BAEF82 | CRC-32 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399/М0-Н
| Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности у, % (****), для индекса заказа | Тип первичного преобразователя |
| А | В |
| минус 50. плюс 200 °С | ±[0,15/Tn -100+0,05] | ±[0,3/Tn -100+0,1] | 50М, 53М, 50П |
| минус 50. плюс 200 °С | ±[0,10/Tn -100+0,05] | ±[0,2/Tn -100+0,1] | 100М, 100П, Pt100 |
| минус 50. плюс 600 °С (минус 200. плюс 600 °С)(*) | ±[0,22/Tn -100+0,075] | ±[0,45/Tn -100+0,15] | 50П, 100П, Pt100 |
| минус 50. плюс 1100 °С | ±[0,75/Tn -100+0,075] | ±[1,5/Tn-100+0,15] | ТЖК(Л |
| минус 50. плюс 600 °С | ±[0,75/Tn -100+0,075] | ±[1,5/Tn-100+0,15] | TXK(L) |
| минус 50. плюс 1300 °С | ±[0,75/Tn -100+0,075] | ±[1,5/Tn-100+0,15] | ТХА(К), ТНН (N) |
| 0.плюс 1700 °С | ±[1,50/Tn -100+0,075] | ±[3,0/Tn -100+0,15] | ТПП(Б) |
| плюс 300. плюс 1800 °С | ТПР(В) |
| 0.плюс 2500 °С | ±[3,0/Tn-100+0,075] | ±[5,0/Tn -100+0,15] | ТВР(А-1) |
| (-100.100 мВ)(**) 0.100 мВ, 0.75 мВ 0.20 мА, 4.20 мА(***), 0.5 мА 0.320 Ом | ±0,10 | ±0,20 | с унифицированным выходным сигналом |
| 0.100 % (0,1.10 кОм) | потенциометрический*”) |
Примечания:
(*) По отдельному заказу для ИПМ 0399/М0-Н.
(** ) Для ИПМ 0399/М0-Н.
(** *) Для ИПМ 0399/М0-Н диапазон измерений 4.20 мА.
(** **) Для ИПМ 0399/М0-Н допускаемая основная приведенная погрешность для выходного сигнала HART-протокола не более 0,5у.
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики ИПМ 0399/М2
| Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности у, % | Тип первичного преобразователя |
| для унифицированного выходного сигнала 0.5, 4.20 или 0.20 мА | по измеряемой величине |
| Температура | минус 50. плюс 200 °С минус 50. плюс 600 °С | ±(0,2-Амакс /Ан + 0,2) | ±(0,2+е)) | 50М, 53М, 100М 50П, 100П, Pt100 |
| минус 50. плюс 1100 °С | ±(0,5-Амакс /Ан + 0,2) | ±(0,5+е)) | ТЖК(Д) |
| минус 50. плюс 600 °С | TXK(L) |
| минус 50. плюс 1300 °С | ТХА(К) |
| 0.плюс 1700 °С | ТПП^) |
| плюс З00.плюс 1800 °С | ТПР(В) |
| 0.плюс 2500 °С | TBP(A-l) |
| Напряжение | 0.100 мВ, 0.75 мВ | ±(0,2-АМакс /Ан + 0,2) | ±(0,2+е)) | с унифицированным выходным сигналом |
| Ток | 0.20 мА, 4.20 мА, 0.5 мА |
| Сопротивление | 0.320 Ом | - |
| Примечания: (*) Одна единица последнего разряда, выраженная в процентах от диапазона измерений. В приведенных формулах Амакс - разность верхнего и нижнего пределов диапазона измерений. |
Примечание к таблицам 2 и 3: TN, Ан - нормирующие значения, равные разности верхнего и нижнего пределов поддиапазонов преобразования, установленных потребителем.
Таблица 4 - Основные метрологические характеристики ИПМ 0399/М3
| Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности у, % | Тип первичного преобразователя |
| для унифицированного выходного сигнала | по измеряемой величине |
| 0.5 или 4.20 мА | 0.20 мА |
| Температура | минус 50. плюс 200 °С | ±0,25 | ±0,2 | ±(0,2+е)) | 50М, 53М, 100М |
| минус 50. плюс 600 °С | ±0,2 | ±0,15 | ±(0,15+е)) | 50П, 100П, Pt100 |
| минус 50. плюс 1100 °С | ±0,5 | ±0,4 | ±(0,4+е)) | тжк(Л |
| минус 50. плюс 600 °С | TXK(L) |
| минус 50. плюс 1300 °С | ТХА(К) |
| 0.плюс 1700 °С | Tnn(S) Tnn(R) |
| плюс 300. плюс 1800 °С | ТПР(В) |
| 0.плюс 2500 °С | ТВР(А-1) |
| Напряжение | 0.100 мВ, 0.75 мВ | ±0,2 | ±0,15 | ±(0,1+(*)) | с унифицированным выходным сигналом |
| Ток | 0.20 мА | ±(0,1+(*)) |
| 4.20 мА | ±(0,15+е)) |
| 0.5 мА | ±(0,2+е)) |
Примечание:
(*) Одна единица последнего разряда, выраженная в процентах от диапазона измерений.
Примечания к таблицам 2-4:
1) Поддиапазоны измерений конфигурируются потребителем в пределах диапазонов измерений.
2) Для унифицированных сигналов с корнеизвлекающей зависимостью основная погрешность определена в диапазонах: от 2 до 100 мВ; от 1,5 до 75 мВ; от 0,4 до 20 мА; от 4,3 до 20 мА; от 0,1 до 5 мА.
Сопротивление нагрузки (для всех модификаций кроме ИПМ 0399/М0-Н), кОм, не более:
- для выхода 0.5 мА:
- для выхода 0.20, 4.20 мА:
Сопротивление нагрузки ИПМ 0399/М0-Н для выхода 4.20 мА, кОм, не более:
- для напряжения питания 24 В:
- для напряжения питания 36 В:
Пределы допускаемой дополнительной погрешности ИПМ для конфигурации с ТП, вызванной изменением температуры их свободных концов, °С: ±1.
Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением
температуры окружающего воздуха на 10 °С от нормальной плюс 20±5 °С, %: 0,5 Y.
Потребляемая мощность, В^А, не более:
- для ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399/М0-Н: 0,6 ( при напряжении 24 В) или
0,9 ( при напряжении 36 В);
- для ИПМ 0399/М2: 3 ( при напряжении 24 В);
- для ИПМ 0399/М3М, ИПМ 0399Ех/М3, ИПМ 0399/М3А, ИПМ 0399АЕх/М3: 11 (при
номинальном напряжении сети переменного тока 220 В).
Таблица 5 - Габаритные размеры и масса
| Шифр модификации и вариант исполнения | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, г, не более |
| длина | ширина | высота |
| ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399Ех/М0, ИПМ 0399/М0-Н, ИПМ 0399Ех/М0-Н, ИПМ 0399А/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н | 75 | 22,5 | 81 | 250 |
| ИПМ 0399/М2 | 125 | 45 | 75 | 250 |
| ИПМ 0399/М3М, ИПМ 0399Ех/М3 ИПМ 0399/М3А ИПМ 0399АЕх/М3 | 70 | 500 |
Средняя наработка на отказ, ч, не менее:
- для всех исполнений, кроме ИПМ 0399А/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н 50000;
- для ИПМ 0399А/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н 100000.
Средний срок службы, лет, не менее: 12.
Маркировка взрывозащиты:
- ИПМ 0399Ех/М0, ИПМ 0399Ех/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н: 0 ЕхiaПCT6 X
( установка во взрывоопасной зоне),
- ИПМ 0399Ех/М0, ИПМ 0399Ех/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н
ИПМ 0399Ех/М3, ИПМ0399АЕх/М3: [Ех1а]11С
( установка вне взрывоопасной зоны). Рабочие условия эксплуатации:
- диапазон температур окружающего воздуха
(в зависимости от исполнения приборов), °С: минус 55. плюс 80, минус 50. плюс 70,
минус 10. плюс 70, минус 30. плюс 50, минус 10. плюс 50;
- атмосферное давление, кПа: 84.106,7;
- относительная влажность при температуре 35 °С и ниже, %, не более: 98.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на переднюю панель приборов термотрансферным способом, а также на руководства по эксплуатации НКГЖ.411531.001-ХХРЭ, формуляры НКГЖ.411531.001-ХХФО и паспорта НКГЖ.411531.001-ХХПС типографским способом.
Комплектность
Комплектность приборов приведена в таблице 6.
Таблица 6 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| 1. Преобразователь измерительный модульный ИПМ 0399 _ | НКГЖ.411531.001 | 1 шт. | Модификация и исполнение, комплекты монтажных частей и программного обеспечения - в соответствии с заказом |
| 2. Комплект монтажных частей и принадлежностей | НКГЖ.671331.00Х | 1 компл. |
| 3. Комплект программного обеспечения | НКГЖ.411959.00Х | 1 компл. |
| 4. Руководство по эксплуатации | НКГЖ. 411531.001__РЭ | 1 экз. |
| 5. Методика поверки | НКГЖ.411531.001МП | 1 экз. | - |
| 6. Формуляр | НКГЖ. 411531.001__ФО | 1 экз. | - |
| 7. Паспорт | НКГЖ. 411531.001__ПС | 1 экз. | Для ИПМ 0399/М0-Н |
Поверка
осуществляется по документу НКГЖ.411531.001МП «Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 08.10.2012 г.
Основные средства поверки:
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-260: диапазон воспроизведения сигналов ТС 50П (100П): минус 200.600 °С, ПГ: ±((),03.0,05) °С; диапазон воспроизведения напряжения: минус 10.100 мВ, ПГ: ±(740-5JU|+3) мкВ; диапазон воспроизведения и измерений тока: 0.25 мА, ПГ: ±(10’4-1+1) мкА;
- мегомметр Ф 4102/1-1М (ТУ 25-7534.005-87), диапазон измерений от 0 до 20000 МОм.
Сведения о методиках (методах) измерений содержатся в разделе «Использование изделий по назначению» руководств по эксплуатации НКГЖ.411531.001-ХХРЭ.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 6651-2009. ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ Р 8.585-2001. ГСИ. Преобразователи термоэлектрические. Номинальные статические характеристики преобразования.
ГОСТ 26.011-80. Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные.
НП-001-97. Общие положения обеспечения атомных станций (ОПБ-88/07).
НП-016-05. Общие положения обеспечения безопасности объектов ядерного топливного цикла (ОПБ ОЯТЦ).
ТУ 4227-026-13282997-07. Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399. Технические условия.
ТУ 4227-104-13282997-2012. Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399А/МО-Н, ИПМ 0399Ех/МО-Н, ИПМ 0399/МО-Н. Технические условия.
ГОСТ 8.558-93. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта ; осуществление деятельности в области использования атомной энергии; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
