Назначение
Термопреобразователи прецизионные ПТ 0304-ВТ (далее - термопреобразователи) предназначены для измерений и непрерывного преобразования значений температуры твердых, жидких, газообразных и сыпучих веществ, а также нефтепродуктов и природного газа в унифицированный выходной сигнал постоянного тока и (или) в цифровой сигнал HART-протокола.
Описание
Принцип действия термопреобразователей прецизионных ПТ 0304-ВТ основан на преобразовании измерительным преобразователем (ИП) сигнала от первичного преобразователя температуры (ПП) в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА или в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом HART-протокола.
ПП состоит из вставки измерительной с одним или двумя чувствительными элементами (ЧЭ). В качестве ЧЭ используются платиновые термопреобразователи сопротивления (ТС) с индивидуальной статической характеристикой (ИСХ), представленной в виде функции Каллендара-Ван Дюзена (КВД), или с номинальной статической характеристикой (НСХ) Pt100, 100П, помещенные в защитную арматуру. ПП могут комплектоваться защитными гильзами, изготовленными из нержавеющей стали или специальных материалов.
ИП конструктивно выполнен в корпусе, в котором размещены аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и модуль индикации (в зависимости от исполнения). По отдельному заказу в состав ИП может входить устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗП). Сигнал с ПП поступает в ИП, где преобразуется с помощью АЦП в цифровой сигнал. Цифровой сигнал обрабатывается с помощью микропроцессорного модуля ИП и поступает в ЦАП, где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока, на который, при наличии у ИП частотного модулятора, накладывается сигнал НАРТ-протокола. Микропроцессорный модуль обеспечивает управление всеми схемами ИП и осуществляет информационную связь с компьютером и другими изделиями. Для подключения ПП к ИП и вывода выходного сигнала в корпусе ИП предусмотрены клеммные соединители. Схема соединений внутренних проводов ПП с ИП - четырехпроводная.
Термопреобразователи изготавливаются в виде единой конструкции, могут изготавливаться без ИП, а также могут быть представлены отдельными, соединенными между собой элементами - ПП и ИП.
На цифровых табло термопреобразователей или HART-коммуникатора в режиме измерений отображается значение измеряемой температуры в цифровом виде.
Термопреобразователи выпускаются в одной модификации: ПТ 0304-ВТ с ПП, имеющими ИСХ, представленную в виде функции КВД, и с НСХ Pt100, 100П.
Термопреобразователи имеют исполнения:
- общепромышленное;
- взрывобезопасное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» (Ex);
- взрывобезопасное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (Exd).
Общий вид термопреобразователей представлен на рисунках 1 - 6.
Пломбировка термопреобразователей осуществляется пломбировкой корпуса термопреобразователей с помощью металлических пломб, навешиваемых на проволоку, проведенную через специальные пломбировочные отверстия, и наклейки, которые разрушаются при попытке вскрытия, или иными способами.
Схема пломбировки термопреобразователей от несанкционированного доступа представлена на рисунке 7.
Рисунок 6 - Общий вид измерительных преобразователей ИП
Программное обеспечение
В термопреобразователях с ИП предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (ПО).
Внутреннее ПО состоит из встроенной в микропроцессорный модуль термопреобразователей 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 - данное ПО защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств. 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 термопреобразователей с компьютером используется внешнее программное обеспечение (ПО), которое не оказывает влияния на метрологические характеристики термопреобразователей. Внешнее ПО служит для конфигурирования, осуществления пользователем градуировки, калибровки, поверки и получения данных измерения в процессе эксплуатации термопреобразователей. Конфигурирование включает в себя установку параметров связи термопреобразователей с компьютером. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии термопреобразователей и возникающих в процессе их работы ошибках и способах их устранения.
Таблица 1 - Идентификационные данные внутреннего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | TPU0304VT ver1.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1 |
| Цифровой идентификатор ПО | отсутствует |
Таблица 2 - Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SetupHARTmanager v4.2.8.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 4.2.8 |
| Цифровой идентификатор ПО | отсутствует |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация, ИСХ, тип НСХ, диапазоны измерений ПТ 0304-ВТ, минимальный интервал измерений, пределы допускаемого отклонения от ИСХ (НСХ) ПП, диапазоны измерений ИП, пределы допускаемой основной погрешности ИП | таблица 4 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур ИП | таблица 5 |
| Выходные сигналы: - постоянного тока, мА - цифровой сигнал | от 4 до 20 HART |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 84 до 106,7 |
| | | | | | | Пределы допускаемой основной погрешности ИП |
| | ИСХ | Диапазон | Минималь ный | Пределы допускаемого | Диапазон | цифрового сигнала по протоколу | цифро-аналогового преобразования, Ацап |
| Модификация | или тип НСХ | измерений ПТ 0304-ВТ, °С | интервал измерений, | отклонения от ИСХ (НСХ) | измерений ИП, °С | HART, Аацп, °С | Ацап, мА | Ацап, % (от интервала измерений) |
| | °С | ПП Дпп, °С | | индекс заказа |
| | | | | | | А1 | В1 | А1 | В1 | А1 | В1 |
| | | от -50 до +160 | | ±(0,03+1-10-4-|t|) | от -50 до +250 | ±0,03 | ±0,06 | | | | |
| | КВД | от -50 до +250 | 10 | ±(0,05+1,5T0-4-|t|) | ±0,004 | ±0,008 | ±0,025 | ±0,05 |
| | | от -50 до +450 | | ±(0,1+2T0-4-|t|) | от -50 до +450 | ±0,03 | ±0,06 | | | | |
| ПТ 0304-ВТ | | от -50 до +250 | | ±(0,1+0,0017^ |t|) для класса АА | | ±0,03 | ±0,06 | | | | |
| Pt100, | от -100 до +450 | 10 | ±(0,15+0,002-М) для класса А | от -200 до +600 | ±0,004 | ±0,008 | ±0,025 | ±0,05 |
| | 100П | от -196 до +600 | ±(0,3+0,005-|t|) для класса В | ±0,03 | ±0,06 |
| | | от -196 до +600 | | ±(0,6+0,01-|t|) для класса С | | | | | |
П р и м е ч а н и я
1 t - значение измеряемой температуры, °С.
2 Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности термопреобразователей, ДО, °С, по цифровому сигналу рассчитывают по формуле
(1)
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности термопреобразователей, ДО, °С, по унифицированному выходному сигналу рассчитывают по формуле
^0= ±^(ДАЦП + ^Ц,4.п)2 + ^ПП2, (2)
где ДАцП - пределы допускаемой основной погрешности цифрового сигнала ИП протоколу HART, °С;
ДПП - пределы допускаемого отклонения от ИСХ (НСХ) ПП, °С;
ДцАП - пределы допускаемой основной погрешности цифро-аналогового преобразования, °С_
| Модификация | ИСХ, НСХ | Диапазон измерений ИП, °С | Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур ИП |
| цифрового сигнала, °С /1 °С | ЦАП, мкА/1 °С (% от интервала измерений/1 °С) |
| индекс заказа |
| А1 | В1 | А1 | В1 |
| ПТ 0304-ВТ | КВД | от -50 до +250 от -200 до +600 | ±0,0002 | ±0,002 | ±0,03 (±0,00019) | ±0,2 (±0,0013) |
| Pt100, 100П | от -200 до +600 | ±0,0002 | ±0,002 | ±0,03 (±0,00019) | ±0,2 (±0,0013) |
| П р и м е ч а н и е - Пределы допускаемой дополнительной погрешности термопреобразователей от изменения температуры окружающей среды равны сумме погрешностей цифрового сигнала и ЦАП |
Таблица 6 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания - номинальное значение напряжения постоянного тока, В | 24; 36 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 0,8 (при напряжении 36 В) 0,6 (при напряжении 24 В) |
| Длина монтажной части термопреобразователей, мм | от 60 до 25000 |
| Габаритные размеры ИП, мм, не более - длина - ширина - высота | 122 200 120 |
| Масса (в зависимости от исполнения термопреобразователя), кг | от 0,9 до 10,0 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С: - относительная влажность при температуре +35 °С, % | от -40 до +85 от -40 до +70 от -50 до +70 от -50 до +85 от -60 до +70 от -60 до +85 95 |
| Средний срок службы, лет, не менее - для термопреобразователей с НСХ ПП классов В, С - для термопреобразователей с ИСХ, НСХ ПП классов АА, А Средняя наработка на отказ, ч, не менее - для термопреобразователей с НСХ ПП классов В, С - для термопреобразователей с ИСХ, НСХ ПП классов АА, А | 20 10 160 000 80 000 |
| Маркировка взрывозащиты | 0Ex ia IIC T6 Ga X 1Ex d IIC T6 Gb X |
Знак утверждения типа
наносится на табличку из нержавеющей стали, прикрепленную к корпусу термопреобразователей, лазерной гравировкой и (или) на руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Таблица 7 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Термопреобразователь прецизионный ПТ 0304-ВТ | НКГЖ.411611.008 | 1 шт. | Термопреобразователи могут поставляться без ИП |
| Комплект программного обеспечения | | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| Комплект принадлежностей | НКГЖ.411964.005 | 1 компл. | В соответствии с заказом |
| Руководство по эксплуатации | НКГЖ.411611.008РЭ | 1 экз. | Для ПП с ИП |
| Паспорт | НКГЖ.411611.008ПС | 1 экз. | Для ПП с ИП |
| Руководство по эксплуатации | НКГЖ.408711.138РЭ | 1 экз. | Для ПП, поставляемых отдельно |
| Паспорт | НКГЖ.408711.138ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | НКГЖ.411611.008МП | 1 экз. | - |
Поверка
осуществляется по документу НКГЖ.411611.008МП «Термопреобразователи прецизионные ПТ 0304-ВТ. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 22.01.2020 г.
Основные средства поверки:
Рабочие эталоны 1-го разряда по ГОСТ 8.558-2009 - ампулы для реализации реперных точек температурной шкалы в диапазоне от 234,3156 К до 692,677 К (Регистрационный № 67974-17);
Рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.558-2009 - термометр сопротивления платиновый вибропрочный эталонный ПТСВ-2-2 (Регистрационный № 57690-14);
Рабочие эталоны 1-го разряда по ГОСТ 8.558-2009 - термометры сопротивления платиновые эталонные ЭТС-1С, ЭТС-1К (Регистрационный № 73672-18);
Термометр цифровой эталонный ТЦЭ 005 (Регистрационный № 40719-15);
Устройство для реализации нулевой температуры «ЭЛЕМЕР-УРНТ-01 (Регистрационный № 58172-14);
Калибратор температуры «ЭЛЕМЕР-КТ-650Н» (Регистрационный № 53005-13); Калибраторы температуры эталонные «ЭЛЕМЕР-КТ-150К/М1И»,
«ЭЛЕМЕР-КТ-650К/М2И» (Регистрационный № 60979-15);
Меры электрического сопротивления однозначные МС-3050М
(Регистрационный № 46843-11);
Мультиметр цифровой прецизионный Fluke 8508А (Регистрационный № 25984-14); Термостат с флюидизированной средой FB-08 (Регистрационный № 56927-14);
Система поверки термопреобразовалей автоматизированная АСПТ (Регистрационный № 19973-06).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на 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 30232-94 Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. Общие технические требования
ГОСТ 13384-93 Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
НКГЖ.411611.008 ТУ Термопреобразователи прецизионные ПТ 0304-ВТ. Технические условия
77963-20: Методика поверки НКГЖ.411611.008МПСкачать10.0 Мб
34208-07
