Назначение
Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0499/М2-Н (далее - ИПМ) предназначены для измерений и преобразования сигналов, поступающих от термопреобразователей сопротивления (ТС), преобразователей термоэлектрических (ТП), потенциометрических устройств постоянного тока, а также преобразователей с унифицированными выходными сигналами, в унифицированный сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА и (или) в цифровой сигнал HART-протокола.
Описание
Принцип действия ИПМ основан на аналого-цифровом преобразовании входных электрических сигналов и передачу их в микропроцессорный модуль, который обеспечивает управление всеми схемами прибора и осуществляет информационную связь с компьютером по HART-протоколу. На экране монитора компьютера и на встроенном дисплее ИПМ отображаются результаты измерений в цифровом виде, а также сведения о режиме работы ИПМ.
Конструктивно ИПМ выполнен в виде цилиндрического корпуса с микропроцессорным модулем, ж/к дисплеем и клеммами для подключения первичного преобразователя, напряжения питания и вывода выходного сигнала.
ИПМ являются микропроцессорными переконфигурируемыми (потребителем) приборами с индикацией текущих значений преобразуемых величин и предназначены для функционирования как в автономном режиме, так и с помощью внешнего программного обеспечения (ПО). Связь прибора с компьютером осуществляется по HART-протоколу.
ИПМ передает информацию об измеряемой величине в цифровом виде в соответствии с HART-протоколом по двухпроводной линии связи вместе с сигналом постоянного тока от 4 до 20 мА, не оказывая на него влияния.
ИПМ являются:
- по числу преобразуемых входных сигналов - одноканальными;
- по числу выходных сигналов - двухканальными (унифицированный токовый сигнал и цифровой сигнал на базе HART- протокола);
- по зависимости выходного сигнала от входного - с линейной зависимостью для входных сигналов от ТС, ТП или с линейной зависимостью и с функцией извлечения квадратного корня для унифицированных входных сигналов;
- по связи между входными и выходными цепями - без гальванической связи.
ИПМ имеют исполнения:
- общепромышленное;
- взрывозащищенное «искробезопасная электрическая цепь» (Ех);
- взрывозащищенное «взрывонепроницаемая оболочка» (Ехё);
- взрывозащищенное «взрывонепроницаемая оболочка» и «искробезопасная электрическая цепь» (ЕхШа).
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 «высокий» согласно Р 50.2.077-2014. 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.
Для взаимодействия ИПМ с компьютером используется внешнее программное обеспечение (ПО), которое не оказывает влияния на метрологические характеристики ИПМ. Внешнее ПО служит для конфигурирования, подстройки и получения данных измерения в процессе эксплуатации ИПМ. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии ИПМ и возникающих в процессе его работы ошибках и способах их устранения.
Идентификационные данные внешнего программного обеспечения приведены в таблице 1.
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Setup HARTconfig ver13.0.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 13.0 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | по номеру версии |
Идентификационные данные внутреннего программного обеспечения приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | IPM0499M2+btldr ver5.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО () | не ниже 5 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | по номеру версии |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики ИПМ приведены в таблицах 3 и 4.
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики ИПМ.
| Тип НСХ (входного сигнала) | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности цифрового сигнала по протоколу HART |
| Ао^ш) | Аосй | ^оснщщ) | Аосй |
| индекс заказа |
| А | В |
| 50М | от -50 до +200 °С | от 92,8 до 39,23 Ом(*) | ±0,06 Ом | ±0,3 °С | ±0,12 Ом | ±0,6 °С |
| 100М | от -50 до +200 °С | от 92,6 до 39,35 Ом(**) | ±0,06 Ом | ±0,15 °С | ±0,12 Ом | ±0,3 °С |
| Pt50 | от -200 до +600 °С | от 78,46 до 185,6 Ом | ±0,06 Ом | ±0,3 °С | ±0,12 Ом | ±0,6 °С |
| 50П | от 78,7 до 185,2 Ом |
| Pt100 | от -200 до +600 °С | от 18,52 до 313,71 Ом | ±0,06 Ом | ±0,16 °С | ±0,12 Ом | ±0,3 °С |
| 100П | от 17,24 до 317,11 Ом |
| ТЖК (J) | от -50 до +1100 °С | от -2,431 до +63,792 мВ | ±0,023 мВ | ±0,4 °С | ±0,045 мВ | ±0,8 °С |
| ТХК (L) | от -50 до +600 °С | от -3,005 до +49,108 мВ | ±0,023 мВ | ±0,3 °С | ±0,045 мВ | ±0,6 °С |
| ТХА (К) | от -50 до +1300 °С | от -1,889 до +52,410 мВ | ±0,023 мВ | ±0,6 °С | ±0,045 мВ | ±1,1 °С |
| ТПП (S) | от 0 до 1700 °С | от 0 до 17,947 мВ | ±0,023 мВ | ±2,2 °С | ±0,045 мВ | ±4,3 °С |
| ТПР (В) | от 300 до 1800°С | от 0,431 до 13,591 мВ | ±0,023 мВ | ±2,6 °С | ±0,045 мВ | ±5,1 °С |
| ТВР (А-1) | от 0 до 2500 °С | от 0 до 33,640 мВ | ±0,023 мВ | ±1,7 °С | ±0,045 мВ | ±3,3 °С |
| ТНН (N) | от -50 до +1300 °С | от -1,269 до +47,513 мВ | ±0,023 мВ | ±0,6 °С | ±0,045 мВ | ±1,2 °С |
| от 4 до 20 мА | от 4 до 20 мА | - | ±0,010 мА | - | ±0,020 мА | - |
| от 0 до 5 мА | от 0 до 5 мА | - | ±0,010 мА | - | ±0,020 мА | - |
| от 0 до 20 мА | от 0 до 20 мА | - | ±0,010 мА | - | ±0,020 мА | - |
| от 0 до 100 мВ | от 0 до 100 мВ | - | ±0,023 мВ | - | ±0,045 мВ | - |
| Тип НСХ (входного сигнала) | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности цифрового сигнала по протоколу HART |
| ЛоснЯШ) | Лосй | (ЛоснЯШ)) | Лосй |
| индекс заказа |
| А | В |
| от -100 до +100 мВ | от -100 до +100 мВ | - | ±0,023 мВ | - | ±0,045 мВ | - |
| от 0,1 до 320 Ом | от 0,1 до 320 Ом | - | ±0,06 Ом | - | ±0,12 Ом | - |
| Потенциометрический с номинальным сопротивлением от 0,1 до 10 кОм( ) | от 0 до 100 % | - | ±0,1 % | - | ±0,2 % | - |
Примечания к таблице 3:
1) Типы НСХ - по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751) для термопреобразователей сопротивления
(ТС) и ГОСТ Р 8.585-2001 (МЭК 60584-1) для преобразователей термоэлектрических (ТП).
(*) a = 0,00428 °С-1; (**) a = 0,00426 °С-1.
2) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности аналогового сигнала постоянного тока цифро-аналогового преобразователя (Лосн1):
±0,006 мА - для индекса заказа A;
±0,012 мА - для индекса заказа B.
3) Пределы допускаемой основной приведенной погрешности аналогового выхода yS (для типов НСХ ТС и ТП и входных сигналов в виде напряжения и сопротивления постоянному току) рассчитывают по формулам (1) и/или (2):
у! = ±(ЛоснR(U)/((Rmаx(Umаx) — Rmin(Umin))
+ '^сн/^шах
Imin))100 %, (1)
где: Лосн^ц) - пределы допускаемой основной погрешности цифрового сигнала по протоколу HART (Ом, ТЭДС или мВ);
Лосн1 - пределы допускаемой основной погрешности аналогового сигнала постоянного тока цифро-аналогового преобразователя, мА;
(Rmax(Umax) — Rmin(Umin)) - диапазон измерений в Ом или мВ;
(Imax — Imin) - диапазон выходного аналогового сигнала постоянного тока (16 мА).
у!1 = ±(Лоснt/(tmax — tmin) + ЛоснI/(Imax
Imin))100 %, (2)
где: Лоснt - пределы допускаемой основной погрешности цифрового сигнала по протоколу HART (°С);
(tmax — tmin) - диапазон измерений в °С;
ЛоснЬ (Imax — Imin) - то же, что в формуле (1).
4) Пределы допускаемой основной приведенной погрешности аналогового выхода yS2 (для типа входного сигнала в виде отношения сопротивлений постоянному току потенциометрического датчика) рассчитывают по формуле
У!2 = ±(^^/100 +
Лосй/ (Imax Imin))' 100 %, (3)
где: - пределы допускаемой основной погрешности цифрового сигнала по протоколу
HART;
ЛоснЬ (Imax — Imin) - то же, что в формуле (1).
5) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при считывании показаний с индикатора ±(Лосн + ед.мл.р.).
(***)
6) ^ ’ - По отдельному заказу._
| Наименование характеристик | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной (от плюс 15 до плюс 25 °С), %/ 10 °С: | ±0,5 gs; ±0,5 ухь ±0,5 gs2 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности ИПМ для конфигурации с ТП, вызванной изменением температуры их свободных концов в диапазоне рабочих температур, °С | ±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 0,6 (при напряжении 24 В) 0,9 (при напряжении 36 В) |
| Габаритные размеры, мм, не более: | 180x93,5x121,7 |
| Масса, кг, не более | 1,3 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее: | 100000 |
| Средний срок службы, лет, не менее: | 12 |
| Рабочие условия эксплуатации: - диапазон рабочих температур окружающего воздуха (в зависимости от исполнения), °С: | от минус 25 до плюс 70 от минус 60 до плюс 80 |
| - относительная влажность при температуре 35 °С и ниже, %, не более: | 98 |
| Маркировка взрывозащиты: - ИПМ 0499Ех/М2-Н - ИПМ 0499Ехd/М2-Н - ИПМ 0499Ех&а/М2-Н | 0Ex ia IIC T6 Ga X 1Ex d IIC T6 Gb X 1Ex d [ia] IIC T6 Gb X |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель ИПМ термотрансферным способом, на руководство по эксплуатации НКГЖ.411531.006РЭ и паспорт НКГЖ.411531.006ПС - типографским способом.
Комплектность
Комплектность ИПМ приведена в таблице 5.
Таблица 5
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| 1. Преобразователь измерительный модульный ИПМ 0499 /М2-Н | НКГЖ.411531.006-ХХХ | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| 2. Термопреобразователь сопротивления ТС-1388/9 | | 1 шт. | По дополнительному заказу |
| 3. Комплект монтажных частей и принадлежностей | | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| 4. HART-модем с программным обеспечением (ПО) | | 1 экз. | По заказу |
| 5. Руководство по эксплуатации | НКГЖ.411531.006РЭ | 1 экз. | - |
| 6. Паспорт | НКГЖ.411531.006ПС | 1 экз. |
| 7. Методика поверки | НКГЖ.411531.006МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу НКГЖ.411531.006 МП «Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0499/М2-Н Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 16.02.2016 г.
Основные средства поверки:
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов прецизионный «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012 (Регистрационный № 56318-14);
- мультиметр цифровой прецизионный Fluke 8508А (Регистрационный № 25984-14). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на корпус и (или) свидетельство о поверке, и (или) в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
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. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
Международный стандарт МЭК 60751:2009 (2008-07). Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины.
Международный стандарт МЭК 605804-1:2013 (2013-08). Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы и допуска.
ГОСТ 13384-93. Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
ТУ 4227-138-13282997-2015. Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0499/М2-Н. Технические условия.
65326-16: Методика поверки НКГЖ.411531.006МПСкачать955.2 Кб