Преобразователи давления микропроцессорные Сапфир-22МР

Назначение

Преобразователи давления микропроцессорные Сапфир-22МР предназначенные для непрерывного преобразования значения измеряемого параметра: давления абсолютного Сапфир-22МР-ДА, давления избыточного Сапфир-22МР-ДИ, разрежения Сапфир-22МР-ДВ, давления - разрежения Сапфир-22МР-ДИВ, давления гидростатического Сапфир-22МР-ДГ, разности давлений Сапфир-22МР-ДД, давления абсолютного и разности давлений Сап-фир-22МР-ДДА, давления избыточного и разности давлений Сапфир-22МР-ДДИ нейтральных и агрессивных сред в стандартный токовый выходной сигнал или в цифровой сигнал.

Преобразователи предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, в том числе для применения во взрывоопасных производствах нефтяной и газовой промышленности, на объектах атомной энергетики (ОАЭ) и для поставок на экспорт.

Описание

Принцип действия преобразователей основан на тензорезисторном эффекте.

Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорези-сторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке, с помощью электронного устройства преобразуется в стандартный токовый выходной или в цифровой сигнал.

Преобразователи Сапфир-22МР-ДЦА и Сапфир-22МР-ДДИ имеют контакты для подключения преобразователя температуры с выходным сигналом постоянного тока от 4 до 20 мА.

Преобразователи Сапфир-22МР-ДДА и Сапфир-22-МР-ДДИ могут осуществлять вычисление значения уровня раздела сред пар-вода (с учетом коррекции значений плотности воды и водяного пара, изменяющихся в диапазоне рабочей температуры) и значения расхода жидких и газовых сред в трубопроводах (в комплекте с сужающими устройствами) с выдачей выходного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА или цифрового сигнала.

Передача цифрового сигнала преобразователями Сапфир-22МР-ДА, Сапфир-22МР-ДИ, Сапфир-22МР-ДВ, Сапфир-22МР-ДИВ, Сапфир-22МР-ДГ, Сапфир-22МР-ДД осуществляется по линии связи в соответствии с протоколом HART.

Передача цифрового сигнала преобразователями Сапфир-22МР-ДДА, Сапфир-22МР-ДДИ осуществляется по интерфейсу RS-485 в соответствии с протоколом Modbus.

Преобразователи имеют встроенный индикатор на основе жидких кристаллов (ЖКИ) и манипулятор ручного управления (в дальнейшем манипулятор). Управление преобразователем осуществляется в диалоговом режиме по дереву меню. Пункты меню отображаются на ЖКИ.

Функции управления, осуществляемые манипулятором или коммуникатором:

а) установка значений выходного сигнала (в дальнейшем - корректировка выходного сигнала), соответствующего нижнему предельному значению измеряемого параметра двумя способами: автоматически и вручную, а также верхнему предельному значению измеряемого параметра;

б) перенастройки верхнего предела измерений;

в) выбор постоянной времени преобразования из ряда: 0,125; 0,250; 0,500; 1,000; 2,000; 4,000; 8,000; 16,000; 32,000; 64,000 с;

г) выбор единицы измерения значения измеряемой величины, отображаемой на ЖКИ в процентах от верхнего предела измерений, в кПа, в МПа, в кгс/см2 (по требованию заказчика преобразователи могут выпускаться с другим набором единиц измерения давления);

д) выбор вида номинальной статической характеристики преобразователя: линейно-возрастающей, линейно-убывающей и типа корень квадратный по ГОСТ 22520;

е) настройка на смещенный диапазон измерений;

ж) выбор отображаемой на ЖКИ величины измеряемого параметра или температуры внутри электронного блока преобразователя;

з) самодиагностика преобразователя.

Преобразователь сострит из измерительного блока и электронного устройства.

Электронный блок состоит из блока индикатора и двух плат: клеммной платы и платы микропроцессора. Блок индикатора унифицирован для всех моделей измерительных блоков комплекса. На клеммной плате установлен фильтр подавления внешних электромагнитных воздействий и клеммная колодка для присоединения жил кабелей питания и нагрузки. На плате микропроцессора расположен микроконтроллер, который оцифровывает сигнал от измерительного блока, корректирует его, отображает на жидкокристаллическом индикаторе и преобразует из цифрового формата в стандартный выходной токовый сигнал. Платы имеют различные исполнения в зависимости от выходного сигнала преобразователя, соответствующего нижнему предельному значению измеряемого параметра 0 и 4 мА.

Технические характеристики

Измеряемый параметр, модели преобразователей, верхние пределы измерений, предельно допускаемое рабочее избыточное давление и предел допускаемой основной погрешности указаны в таблицах 1,2,3,4, 5.

Таблица 1

Обозначение моделей преобразователей состоит из четырех цифр XXYY, из которых первые две цифры XX определяют метрологические характеристики канала измерения разности давлений (см. таблицу 4), а вторые две цифры YY - метрологические характеристики канала измерения избыточного или абсолютного давления (см. таблицу 5).

Модельный ряд преобразователей Сапфир-22МР-ДДИ: 2751, 2761, 2771, 3751, 3761, 3771, 4751,4761,4771,3871,4871,2721,2731,2741,3731,3741,4741.

Модельный ряд преобразователей Сафпир-22МР-ДДА: 2750, 2760, 2770, 3750, 3760, 3770, 3870,4750,4760,4770,4870,2730,2740,3730,3740,4740.

Таблица 4

Таблица 5

Преобразователь является многопредельным и может быть перенастроен в соответствии с таблицами!, 2, 3, 4, 5 на любой верхний предел измерения (кроме каналов измерения абсолютного и избыточного давлений преобразователей Сапфир-22МР-ДДА и Сапфир-22МР-ДЦИ).

Вариация выходного сигнала не должна превышать абсолютного значения допускаемой основной погрешности.

При воздействии вибрации с параметрами, соответствующими виброустойчивому исполнению N3, предел дополнительной погрешности преобразователя, выраженный в процентах от верхнего или суммы верхних пределов измерений, не должен превышать значения увб, определяемого по формуле:

где Квб = 1,0 - для преобразователя моделей 2110, 2120, 2210, 2220, 2310, 2320, 2410,2420,2520,2530,2540,2720,3720,4720;

Квб = 0,3 - для преобразователя моделей 2430, 2434, 2440, 2444, 2450, 2460 и для остальных            моделей преобразователей Сапфир-22МР-ДДИ и

Сапфир-22МР-ДДА;

Квб = 0,12 - для остальных моделей;

Р'

- максимальный верхний предел измерений (сумма максимальных значений верхних пределов измерений) для данной модели;

р

“““ - действительное значение верхнего предела измерений (сумма действительных значений верхних пределов измерений).

Дополнительная погрешность преобразователя yt, вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, на кажцые 10 °C, не должна превышать значений допускаемой основной погрешности.

При перенастройке преобразователя на верхний предел измерений, отличный от указанного в заказе, дополнительная погрешность y't, вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, не превышает значений определяемых формулой:

y't =yt (P'max/Р max)                       (2)

где:

P'max - максимальный верхний предел измерений (сумма максимальных верхних пределов) для данной модели, кПа, МПа;

Ртах - значение верхнего предела измерений (сумма действительных значений верхнего предела измерений) после перенастройки, кПа, МПа.

Дополнительная погрешность преобразователя гидростатического давления, вызванная изменением температуры измеряемой среды у открытой мембраны (п. Ошибка! Источник ссылки не найден.), выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, на каждые 10 оС не превышает:

±0,5 % для преобразователей со значением 1у1, равным 0,25 %;

±0,8 % для преобразователей со значением 1у1, равным 0,5 %.

Дополнительная погрешность преобразователя, вызванная воздействием внешнего переменного магнитного поля частотой 50 Гц и напряженностью 400 А/м или внешнего постоянного магнитного поля напряженностью 400 А/м, при самых неблагоприятных фазе и направлении поля не должна превышать значений:

±0,1 % - для преобразователя со значением 1у1, равным 0,1 %;

±0,13 % - для преобразователя со значением 1у1, равным 0,15 %;

±0,16 % - для преобразователя со значением 1у1, равным 0,2 %;

±0,20 % - для преобразователя со значением 1у1, равным 0,25 %;

±0,40 % - для преобразователя со значением 1у1, равным 0,5 %.

Дополнительная погрешность преобразователей при воздействии электромагнитных помех, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, не должна превышать ±1 %.

Предельные значения выходных сигналов постоянного тока, исполнения по взрывозащите, тип линии связи и сопротивление нагрузки должны соответствовать указанным в таблице 6.

Таблица 6

Параметры питания

Электрическое питание преобразователя с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка», «специальный» и невзрывозащищенного должно осуществляться от источника питания постоянного тока напряжением:

а) (36,00±0,72) В - для преобразователя с выходным сигналом 0-5 и 5-0 мА или 0-20 и 20-0 мА

б) от 15 до 42 В (24 В - номинальное) для преобразователей, с выходным сигналом 4-20 и 20-4 мА, но не менее UHmin,B, определяемого по формуле (3)

в) от 12 до 36 В (24 В - номинальное), для преобразователей Сапфир-22МР-ДЦИ и Сап-фир-22МР-ДДА, но не менее определяемого по формуле (3)

UHmin = Ib-Rh + Umin,                       (3)

где Umin - минимальное допускаемое напряжение питания без нагрузки (15 или 12 В);

1в - верхнее предельное значение выходного сигнала, равное 20 мА;

Rh - сопротивление нагрузки, кОм.

Электрическое питание преобразователей с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь «ia» должно осуществляться от искробезопасного входа блока преобразования сигналов БПС-90 ТУ 25-7439.0016 или от искробезопасных выходов блоков других типов, имеющих вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь «ia» для взрывоопасных смесей группы ПС, с Ui < 24 В, П < 120 мА.

Степень защиты от воздействия пыли и воды IP65.

По устойчивости к механическим воздействиям преобразователи должны соответствовать исполнению N3 по ГОСТ Р 52931-2008.

По устойчивости к климатическим воздействиям преобразователи должны иметь следующие исполнения по ГОСТ 15150:

УХЛ* категории размещения 3.1 (группа исполнения В4 по ГОСТР 52931-2008), но для работы при температурах от плюс 1 до плюс 50 °C;

УХЛ** категории размещения 3.1 (группа исполнения В4 по ГОСТ Р 52931-2008), но для работы при температурах от минус 10 до плюс 80 °C;

У* категории размещения 2 (группа исполнения С4 по ГОСТР 52931-2008), но для работы при температурах от минус 30 до плюс 50 °C;

У** категории размещения 2 (группа исполнения С4 по ГОСТР 52931-2008), но для работы при температурах от минус 40 до плюс 80 °C;

Т* категории размещения 3, но для работы при температуре от плюс 1 до плюс 50 °C

Т** категории размещения 3, но для работы при температуре от минус 10 до плюс 80 °C.

Масса, кг, не более:

-для моделей 2051,2151,2161,2171,2351

- для моделей 2050,2150,2160,2170,2350

- для моделей 2030,2040,2120,2130,2140,2220,2230,2240,2320,2330,2340,2420, 2430,2434,2440,2444,2450,2460

- для преобразователей Сапфир-22МР-ДДИ и Сапфир-22МР-ДДА

-для моделей 2110,2210,2310,2410

- для моделей 2520,2530,2540

Полный средний срок службы не менее 12 лет.

Средняя наработка на отказ преобразователей 100000 ч.

Исполнения по взрывозащите:

а) взрывозащищенное с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "ia" и уровнем взрывозащиты "особовзрывобезопасный" (0) (кроме Сапфир-22МР-ДЦА и Сапфир-22МР-ДДИ); соответствуют ГОСТ Р 51330.0 и ГОСТ Р 51330.10; маркировка по взрывозащите «0ExiaIICT5 X» (знак "X" указывает на возможность применения преобразователей в комплекте с блоками преобразования сигналов БПС-90 или блоками других типов, имеющих вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "ia" для взрывоопасных смесей группы ПС с Ui < 24 В, li < 120 мА);

б) взрывозащищенное с видами взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (d), «специальный» (s) и уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный» (1), соответствуют ГОСТР 51330.1, ГОСТ 22782.3, ГОСТ Р 51330.0, маркировка по взрывозащите «lExdsIIBT4/H2»;

в) невзрывозащищенное.

По степени защиты человека от поражения электрическим током преобразователи относятся к I классу (с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка») и классу III (видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь») по ГОСТ 12.2.007.0.

Переходное сопротивление между внутренним и внешним заземляющими зажимами взрывонепроницаемой оболочки должно быть не более 0,1 Ом.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на табличку, прикрепленную к преобразователю, методом фотоофсетной печати или методом фотохимического травления, на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.

Допускается знак утверждения типа наносить только на титульный лист эксплуатационной документации.

Комплектность

Поверка

Поверка преобразователей давления микропроцессорных Сапфир-22МР производи! >ся по МИ 1997-89 «Преобразователи давления измерительные. Методика поверки».

Межповерочный интервал - 2 года.

Нормативные документы

ГОСТ 22520-85 «Преобразователи давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия».

ГОСТ 1997-84 «Изделия ГСП. Общие технические условия».

ГОСТ 51522-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний».

РИЮУ.406233.049 ТУ «Преобразователи давления микропроцессорные Сапфир-22МР. Технические условия».

Заключение

Тип преобразователей давления микропроцессорных Сапфир-22МР утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.

Сертификат соответствия № РОСС RU.rB05.B01336 о соответствии требованиям

ГОСТ Р 51330.0-99, ГОСТ 22782.3-77, ГОСТ Р 51330.1-99, ГОСТ Р 51330.10-99, выдан НИНИО «Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования».

Сертификат соответствия № РОСС RU.ME65.B01344 о соответствии требованиям ГОСТ 22520-85 п.п. 21.3,2.14,2.15,2.20,7.1, 7.2, р.3, ГОСТ Р 52931-2008-87 п.п. 2.16,2.25, 2.27,2.28, р.3, ГОСТ 51522-99, выдан Органом по сертификации средств измерений «Сомет» АНО «Поток-Тест».