Назначение
Вакуумметры мембранно-емкостные CMR и CCR (далее по тексту - вакуумметры) предназначены для измерений абсолютного давления негорючих газов.
Описание
Конструктивно вакуумметры состоят из измерительного мембранно-емкостного датчика, соединенного электрическим кабелем с внешним измерительным блоком.
Принцип действия датчика основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией чувствительного элемента. В качестве чувствительного элемента применяется плоская, практически газонепроницаемая мембрана из инконеля. С одной стороны мембраны находится вакуумированный объем, откачанный до остаточного давления, не превышающего 10 Па, которое поддерживается в течение длительного времени химическим геттером (газопоглотителем). На другую сторону мембраны подается измеряемое давление, вызывающее деформацию мембраны, которая приводит к изменению электрической емкости между мембраной и электродами, расположенными в вакуумированном объеме. Емкость включена в одно из плеч мостовой схемы, работающей в режиме с фиксированной частотой и постоянной амплитудой. Изменение емкости, вызываемое давлением, нарушает баланс мостовой схемы. При этом электрический сигнал переменного тока разбаланса моста, пропорциональный измеряемому давлению, поступает в электронный блок датчика, где преобразуется в выходной сигнал напряжения постоянного тока. Далее этот сигнал подается на внешний измерительный блок, применяемый для цифрового контроля результатов измерений.
В качестве измерительного блока в вакуумметрах CMR могут применяться контроллеры TPG 256, TPG 361, TPG 362, в вакуумметрах CCR - контроллер PR4000B. Контроллеры предназначены для обеспечения электропитания датчиков, управления работой вакуумметра и цифрового контроля результатов измерений. Допускается использование для электропитания вакуумметров независимого источника питания, при этом считывание выходного сигнала может производиться при помощи цифрового вольтметра или аналогоцифрового преобразователя, не входящих в комплект поставки вакуумметра.
Вакуумметры имеют 20 модификаций, отличающиеся моделями датчиков и контроллеров, входящих в их состав. Вакуумметры CMR 37х, CCR 37х предназначены для эксплуатации в более узком температурном диапазоне, так как датчики этих вакуумметров термостатированы: внутри рабочей камеры поддерживается постоянная температура 45 °С. Датчики вакуумметров CMR 36х, CCR 36х не термостатированы, они изготавливаются в термокомпенсированном исполнении, что позволяет применять вакуумметры CMR 36х, CCR 36х в более широком диапазоне рабочих температур.
Общий вид датчиков приведен на рисунке 1, контроллеров - на рисунках 2 и 3.
Знак поверки наносится на корпус датчика, входящего в состав вакуумметра, если это позволяют условия эксплуатации, и (или) на свидетельство о поверке.
Датчик CCR 36x Датчик CCR 37x
TPG 256 TPG 361 TPG 362
Рисунок 2 - Контроллеры, входящие в состав вакуумметров CMR
PR4000B
Рисунок 3 - Контроллеры, входящие в состав вакуумметров CCR
Программное обеспечение
Входящие в состав вакуумметров контроллеры имеют встроенное программное обеспечение (ПО), разработанное изготовителем специально для решения задач управления работой вакуумметров. ПО выполняет следующие функции: выбор единицы измерений давления, прием, обработка и отображение измерительной информации, формирование выходных сигналов; передача данных, включение/выключение реле блокировок для выключения прибора при превышении допустимого давления. С помощью ПО осуществляется автоматическая диагностика состояния прибора, вывод на экран контроллера сообщений об ошибках и передача данных на внешнее устройство.
Идентификационные данные встроенного ПО представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) ПО | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ПО TPG | ПО PR4000B |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 010100 | не ниже 1.01 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - |
Информация о версии ПО доступна через меню контроллера: при включении вакуумметра номер версии отображается на дисплее контроллера.
Влияние встроенного ПО вакуумметров учтено при нормировании метрологических характеристик. Уровень защиты ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений вакуумметров с контроллерами TPG и PR4000B - средний в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические характеристики вакуумметров приведены в таблицах 2 - 5.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| CMR 361, CMR 371 | CMR 362, CMR 372 | CMR 363, CMR 373 |
| Диапазон показаний, Па | от 10 до 1-105 | от 1 до 1 104 | от 10-1 до 1103 |
| Диапазон измерений, Па | от 1102 до 1105 | от 10 до 1-104 | от 1 до 1 103 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % от измеряемой величины - от НПИ* до 0,01 ВПИ**вкл. - свыше 0,01 ВПИ до ВПИ | ±(30...5) ±(5 — 2) |
| Предельное допускаемое давление (перегрузка), кПа | 300 | 200 | 200 |
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| CMR 364, CMR 374 | CMR 365, CMR 375 |
| Диапазон показаний, Па | от 10-2 до 1102 | от 10-3 до 10 |
| Диапазон измерений, Па | от 10-1 до 1102 | от 10-2 до 10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % от измеряемой величины - от НПИ* до 0,01 ВПИ** вкл. - свыше 0,01 ВПИ до ВПИ | +Т -л |
| Предельное допускаемое давление (перегрузка), кПа | 200 | 130 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| CCR 361, CCR 371 | CCR 362, CCR 372 | CCR 363, CCR 373 |
| Диапазон показаний, Па | от 13,3 до 1,33105 | от 1,33 до 1,33104 | от 1,33 • 10-1 до 1,33103 |
| Диапазон измерений, Па | от 1,33 • 10^ до 1,33105 | от 13,3 до 1,33104 | от 1,33-до 1,33103 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % от измеряемой величины - от НПИ1 до 0,01 ВПИ2 вкл. - свыше 0,01 ВПИ до ВПИ | ±(30...5) ±(5 — 2) |
| Предельное допускаемое давление (перегрузка), кПа | 300 | 200 | 200 |
Таблица 5
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| CCR 364, CCR 374 | CCR 365, CCR 375 |
| Диапазон показаний, Па | от 1,33 10-2 до 1,33 102 | от 1,33-10"J до 13,3 |
| Диапазон измерений, Па | от 1,3310-1 до 1,33102 | от 1,33 10-2 до 13,3 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % от измеряемой величины - от НПИ* до 0,01 ВПИ** вкл. - свыше 0,01 ВПИ до ВПИ | +Т -л |
| Предельное допускаемое давление (перегрузка), кПа | 200 | 130 |
Масса, кг, не более
- датчик
• CMR 36х, CCR 36х
0,37
0,90
2,10
1,10
1,10
2,40
ISO-KF DN16; CF-R DN 16 трубка гладкая 1/2"; 8 VCR
15000
5
• CMR 37х, CCR 37х
- контроллер
• TPG 256
• TPG 361
• TPG 362
• PR4000B
Присоединительные фланцы
Средняя наработка до метрологического отказа, ч Средний срок службы, лет Условия эксплуатации:
• диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С
вакуумметров CMR 36х, CCR 36х вакуумметров CMR 37х, CCR 37х
от 5 до 50 от 10 до 40
80 50 2000 от 75 до 106,7
• относительная влажность воздуха (без конденсации), %, не более
при температуре до 31 °С при температуре свыше 31 °С
• высота над уровнем моря, м, не более
• атмосферное давление, кПа
Знак утверждения типа
наносится фотохимическим или другим способом на корпус датчика вакуумметра и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации вакуумметра.
Комплектность
Датчик - 1 шт.
Контроллер - 1 шт.
Кабель соединительный - 1 шт.
Руководство по эксплуатации вакуумметра - 1 экз.
Руководство по эксплуатации контроллера - 1 экз.
Поверка
осуществляется по документам МИ 140-89 «Рекомендация ГСИ. Вакуумметры. Методика поверки» (для диапазонов измерений до 103 Па) и МИ 1997-89 «Рекомендация ГСИ. Преобразователи давления измерительные. Методика поверки» (для диапазонов измерений свыше 103 Па).
Основные средства поверки:
- Государственный рабочий эталон 1-го разряда единицы абсолютного давления в диапазоне 5...1300 гПа (3.1.ZZB.0084.2015), пределы допускаемой абсолютной погрешности ±10 Па;
- установка эталонная вакуумметрическая редукционная ВОУ-1, диапазон измерений
7 3
10 - 10 Па, относительная погрешность ±(7.. .3) %.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Вакуумметры мембранно-емкостные CMR и CCR. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к вакуумметрам мембранно-емкостным CMR и CCR
1 ГОСТ 27758-88 «Вакуумметры. Общие технические требования»
2 ГОСТ 8.107-81 «ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная
8 3
поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10 -1-10 Па».
3 ГОСТ Р 8.840-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для СИ абсолютного давления в диапазоне 1-10-1-1-106 Па».
4 Техническая документация компании Pfeiffer Vacuum GmbH, Германия.
63021-16: Описание типа СИСкачать140.4 Кб