Назначение
Преобразователи измерительные серии YTA моделей YTA110, YTA310, YTA320 (далее по тексту - преобразователи) предназначены для преобразования сигналов, поступающих от термопреобразователей сопротивления, термоэлектрических преобразователей, омических устройств и милливольтовых устройств постоянного тока в унифицированный электрический выходной сигнал постоянного тока 4+20 мА, а также в цифровой сигнал для передачи по протоколам HART, BRAIN или FOUNDATION Fieldbus.
Описание
Принцип работы преобразователей основан на измерении и преобразовании сигналов, поступающих от термопреобразователей сопротивления, термоэлектрических преобразователей, омических устройств, милливольтовых устройств постоянного тока в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4+20 мА, а также в цифровой сигнал для передачи по протоколам HART, BRAIN, либо в стандартный выходной сигнал с цифровым протоколом FOUNDATION Fieldbus. Сигнал с подключенного термопреобразователя или устройства поступает на вход ИП, где преобразуется с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал. Дискретный сигнал поступает либо на модулятор цифрового протокола FOUNDATION Fieldbus, либо на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока, на который при помощи частотного модулятора, накладывается сигнал HART или BRAIN-протокола. По цифровым протоколам HART, BRAIN или FOUNDATION Fieldbus преобразователь может передавать измеренный сигнал температуры процесса, собственную температуру, различные диагностические и аварийные сигналы, а также конфигурироваться с использованием коммуникаторов, либо при помощи персонального компьютера, имеющего соответствующее программное обеспечение и интерфейсы связи HART, BRAIN либо FOUNDATION Fieldbus.
Преобразователи состоят из корпуса (литьевой алюминиевый сплав с небольшой примесью меди), внутри которого расположен электронный блок с микропроцессором, обеспечивающим аналого-цифровое, цифро-аналоговое преобразование и обработку результатов преобразования. Внутри корпуса расположены клеммы для подключения входного сигнала, напряжения питания и клеммы для вывода выходного сигнала. Цифровая индикация в процессе измерений осуществляется с помощью поставляемого по отдельному заказу встроенного жидкокристаллического 5-разрядного дисплея.
Преобразователи моделей YTA110, YTA310, YTA320 поддерживают протоколы связи BRAIN и HART. Модель YTA320 также поддерживает шину оборудования FOUNDATION Fieldbus. Преобразователи моделей YTA110, YTA310 являются одноканальными, а YTA320 -двухканальными. Модели YTA110 и YTA 310 отличаются друг от друга точностными характеристиками. Преобразователи моделей YTA310 и YTA320 могут использоваться для преобразования сигналов от термопреобразователей сопротивления повышенной точности с индивидуальной статической характеристикой преобразования.
Фото общего вида преобразователя приведено на рисунке 1:
Рис.1
Программное обеспечение
Преобразователи имеют только встроенное, метрологически значимое программное обеспечением (ПО). Данное ПО устанавливается в преобразователь на заводе-изготовителе во время производственного цикла. ПО недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия, что соответствует уровню защиты «А». Метрологические характеристики преобразователей оценены с учетом влияния на них ПО.
Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| 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 |
| ПО для преобразователей измерительных серии YTA моделей YTA110, YTA310, YTA320 | software | Не ниже 1 | Не используется | |
Технические характеристики
Диапазон измерений, минимальный интервал измерений и пределы допускаемой основной погрешности в зависимости от типа входного сигнала приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Тип НСХ, входные сигналы | Диапазон измерений | Минимальный интервал измерений | Погрешность |
| Входной диапазон, °С | АЦП, °С | ЦАП |
| R, S | от минус 50 до плюс 1768 °С | 25 °С | от минус 50 до 0 | ± 1,0 | |
| св. 0 до плюс 100 | ± 0,80 |
| св. плюс 100 до плюс 600 | ± 0,60 |
| св. плюс 600 до плюс 1768 | ± 0,40 |
| B | от плюс 100 | от плюс 100 до плюс 300 | ± 3,0 |
| до плюс 1820 °С | | св. плюс 300 до плюс 400 | ± 1,0 | ± 0,02 % от интервала измерений |
| св. плюс 400 до плюс 1820 | ± 0,75 |
| J | от минус 200 до плюс 1200 °С | от минус 200 до минус 50 | ± 0,40 |
| св. минус 50 до плюс 1200 | ± 0,20 |
| T | от минус 200 до плюс 400 °С | от минус 200 до минус 50 | ± 0,25 |
| св. минус 50 до плюс 400 | ± 0,14 |
| E | от минус 200 до плюс 1000 °С | от минус 200 до минус 50 | ± 0,35 |
| св. минус 50 до плюс 1000 | ± 0,16 |
| K | от минус 200 до плюс 1372 °С | от минус 200 до минус 50 | ± 0,50 |
| св. минус 50 до плюс 1372 | ± 0,25 |
| N | от минус 200 до плюс 1300 °С | от минус 200 до минус 50 | ± 0,80 |
| св. минус 50 до плюс 1300 | ± 0,35 |
| Pt100 (2-х, 3-х, 4-х пр. сх. соед.) | от минус 200 до плюс 850 °С | 10 °С | от минус 200 до плюс 850 | ± 0,14 (± 0,10)* |
| Pt200 (2-х, 3-х, 4-х пр. сх. соед.) | ± 0,30 (± 0,22)* |
| Pt500 (2-х, 3-х, 4-х пр. сх. соед.) | ± 0,20 (± 0,14)* |
| мВ | от минус 10 до плюс 100 мВ | 3 мВ | - | ± 12 мкВ |
| Ом (2-х, 3-х пр. сх. соед.) | от 0 до 2000 Ом | 20 Ом | ± 0,35 Ом |
П р и м е ч а н и я:
1) Типы НСХ термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей по МЭК 60751/ГОСТ 6651-2009 и МЭК 60584-1/ГОСТ Р 8.585-2001 соответственно.
2) Пределы допускаемой основной погрешности для обмена данными по протоколу BRAIN/HART:
- для модели YTA110: ± ((погрешность АЦП/интервал измерений)А00 % + погрешность ЦАП) или ± 0,1 % (от интервала измерений) (большее из этих значений);
- для моделей YTA310/320: ± ((погрешность АЦП/интервал измеренийу100 % + погрешность ЦАП).
3) Пределы допускаемой основной погрешности для обмена данными по шине Fieldbus (для модели YTA320) соответствуют погрешности АЦП (для Pt100/200/500 - (*)).
4) При измерении разности температур или средней температуры с помощью модели YTA320 погрешность АЦП равна:
- для источников входных сигналов одного типа: (погрешность АЦП того из входов, у которого она хуже)Ч,5;
Лист № 4
Всего листов 6
- для источников входных сигналов разного типа: погрешность АЦП 1+погрешность АЦП 2. Пределы допускаемой абсолютной погрешности компенсации холодного спая, °С: ± 0,5
Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне от минус 40 °С до плюс 85 °С (от минус 30 °С до плюс 80 °С со встроенным индикатором), на 10 °С:
- для модели YTA110: ± 0,1 % (от интервала измерений) или ± (температурный коэффициент (см. таблицу3)/интервал измерений)* 100 % (берут большее из этих значений);
- для моделей YTA310, YTA320: ± (температурный коэффициент АЦП + температурный коэффициент ЦАП) (см. таблицу 3) (тип обмена данными - BRAIN, HART); ± температурный коэффициент АЦП (тип обмена данными - шина оборудования Fieldbus).
Таблица 3.
| Тип НСХ, входные сигналы | Диапазон входного сигнала | Температурный коэффициент АЦП | Температурный коэффициент ЦАП | Т емпературный коэффициент (для модели YTA110) |
| R, S | от минус 50 до плюс 200 °С | ± (0,210 °С - 0,032% \[1^м\) | 0,0088 % от интервала измерений + 0,007 % от (показание - нижний предел интервала изме рений) | ± (0,25 °С + 0,02% \зизм\) |
| от плюс 200 до плюс 1768 °С | ± 0,150 °С |
| B | от плюс 100 до плюс 300 °С | ± (0,530 °С - 0,080% \[1^м\) | ± (1 °С + 0,02 % Ц) |
| от плюс 300 до плюс 1000 °С | ± (0,350 °С - 0,021% \изм\) | ± (0,5 °С + 0,02% \иззм\) |
| от плюс 1000 до плюс 1820 °С | ± 0,140 °С |
| J | от минус 200 до 0 °С | ± (0,039 °С + 0,020% \изш\) | ± (0,08 °С + 0,02 % \зизм\) |
| от 0 до плюс 1200 °С | ± (0,039 °С + 0,0029% \иам\) |
| T | от минус 200 до 0 °С | ± (0,046 °С - 0,036% \изм1\ ) |
| от 0 до плюс 400 °С | ± 0,046 °С |
| E | от минус 200 до плюс 1000 °С | ± (0,035 °С + 0,042% \иззм\ | ) |
| K | от минус 200 до 0 °С | ± (0,046 °С + 0,020% \игззм\) |
| от 0 до плюс 1372 °С | ± (0,046 °С + 0,0054% \зизм\) |
| N | от минус 200 до 0 °С | ± (0,054 °С + 0,010% \изм\) |
| от 0 до плюс 1300 °С | ± (0,054 °С + 0,0036% tl3Mi\) |
| Pt100 | от минус 200 до плюс 850 °С | ± (0,047 °С + 0,009% | 1изм | ) | ± (0,08 °С + 0,02 % \зизм\) |
| Pt200 | ± (0,065 °С + 0,012% | 1изм | ) |
| Pt500 | ± (0,047 °С + 0,009% | 1изм | ) |
| мВ | от минус 10 до плюс 100 мВ | ± (0,001 мВ + 0,0043% \зизм\) | ± (0,002 мВ + 0,02 % \зизм\) |
| Ом | от 0 до 2000 Ом | ± (0,040 Ом + 0,0088% \изм\) | ± (0,1 Ом + 0,02% \иззм\) |
Лист № 5
Всего листов 6
Напряжение питания, В: 10,5 -42 (рабочие условия);
16,4 -42 (для цифровой связи по протоколу BRAIN или HART). Сопротивление нагрузки (для цифровой связи по протоколу
BRAIN или HART), Ом: 250 -600
Соотношение между напряжением источника питания и сопротивлением внешней
нагрузки (для цифровой связи по протоколу BRAIN или HART): R=(E-10,5)/0,0236
Дополнительная погрешность от изменения номинального напряжения
питания (26,5± 1,5 В): ± 0,005 % ( от интервала измерений) / 1В
Габаритные размеры, мм: 111 ><102^113;
111 >102x131,4 — со встроенным индикатором)
Масса, кг: 1,2 ( без встроенного индикатора);
1,4 ( со встроенным индикатором) Температура окружающей среды: от минус 40 °С до плюс 85 °С;
от минус 30 °С до плюс 80 °С (со встроенным индикатором)
Относительная влажность воздуха от 5 до 100 %
40 °С (со встроенным индикатором) Степень защиты от влаги и пыли по ГОСТ 14254-96 (МЭК 529): IP66/67
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом или методом штемпелевания и/или также на корпус преобразователя при помощи наклейки.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- преобразователь (модель и исполнение по заказу) - 1 шт.;
- руководство по эксплуатации (на русском языке) - 1 экз;
- методика поверки - 1 экз.
По дополнительному заказу: встроенный индикатор, коммуникатор (BT200, YHC и др.), оборудование FOUNDATION Fieldbus, монтажные приспособления, распределитель питания VJxx.
Поверка
осуществляется по документу МП 25470-03 «Преобразователи измерительные серии YTA моделей YTA110, YTA310, YTA320. Методика поверки», утверждённому ВНИИМС, июль 2003 г.
Основные средства поверки:
- компаратор напряжений Р3003, кл.0,0005;
- мера электрического сопротивления многозначная Р3026-1, кл.0,002.
- термометр сопротивления цифровой прецизионный DTI-1000, предел допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры в диапазоне от минус 50 до 300 °С: ± 0,03 °С;
- коммуникатор ВТ200 и HART®275 или интерфейс FOUNDATION Fieldbus.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации на преобразователи.
Нормативные документы
ГОСТ 6616-94. Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.
ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
Лист № 6
Всего листов 6 Международный стандарт МЭК 60584-1. Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы.
Международный стандарт МЭК 60751 (2008, 07). Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины.
ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
Техническая документация фирмы-изготовителя.
ГОСТ 8.558-2009. 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; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
Преобразователи могут применяться в системах сбора и обработки информации, управления распределенными объектами регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.
