Датчики давления ЭнИ-100

Назначение

Датчики давления ЭнИ-100 (далее датчики) предназначены для непрерывного преобразования измеряемой величины (давления избыточного, абсолютного, разрежения, давления-разрежения, гидростатического, разности давлений) для рабочих сред (жидкости, пара, газа, в т.ч. газообразного кислорода и кислородсодержащих газовых смесей) в унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал на базе HART-протокола.

Описание

Датчик состоит из измерительного блока (преобразователя давления) и электронного преобразователя.

Принцип действия датчиков основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией чувствительного элемента первичного тензорезистивного преобразователя. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС), прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Измеряемая входная величина подается в камеру первичного преобразователя давления и преобразуется в деформацию чувствительного элемента (тензопреобразователя), вызывая при этом изменение электрического сопротивления его тензорезисторов. Электронный преобразователь датчика преобразует это изменение сопротивления в унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал на базе HART-протокола. Для визуализации результатов измерения датчики имеют индикаторное устройство.

Электронный преобразователь состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), микроконтроллера с блоком памяти, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), стабилизатора напряжения, фильтра радиопомех, HART-модема. Все элементы функциональной схемы размещаются в корпусе электронного преобразователя.

В зависимости от вида измеряемого давления датчики имеют следующие модификации:

- ДИ - для измерения избыточного давления;

- ДА - для измерения абсолютного давления;

- ДВ - для измерения разрежения;

- ДИВ - для измерения давления - разрежения;

- ДД - для измерения разности давлений;

- ДГ - для измерения гидростатического давления.

В датчиках реализована функция коррекции нулевого сигнала. Датчики являются многопредельными с возможностью перестройки пределов измерений пользователем.

Датчики ЭнИ-100-Вн имеют вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" с уровнем взрывозащиты "взрывобезопасный" с маркировкой по взрывозащите "1ExdПBT4/H2Х". Датчик ЭнИ-100-Ех имеет вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» с уровнем взрывозащиты «особовзрывобезопасный» с маркировкой по взрывозащите «0ЕхiaПCT5X» и «взрывобезопасный» с маркировкой по взрывозащите «1 Ех1Ь11С'Т5Х».

Сертификат соответствия № РОСС Ки.ГБ06.В01273, выдан органом по сертификации взрывозащищенных средств измерений, контроля и элементов автоматики ФГУП «ВНИИФ-ТРИ» ОС ВСИ «ВНИИФТРИ» РОСС Яи.0001.11ГБ06.

Внешний вид датчиков давления приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Датчики давления ЭнИ-100.

Программное обеспечение

В датчике давления ЭнИ-100 установлено программное обеспечение (ПО), идентификационные данные которого приведены в таблице 1.

Таблица 1.

ПО датчиков по аппаратному обеспечению является встроенным и хранится в энергонезависимой памяти. При работе прибора пользователь не имеет возможности влиять на процесс расчета и не может изменять полученные в ходе измерений данные. Вследствие этого ПО не оказывает влияния на метрологические характеристики датчика давления ЭнИ-100. Версия программы может быть считана любым HART коммуникатором или с помощью HART модема и компьютера с установленным ПО для работы с датчиками по HART протоколу.

Защита программного обеспечения датчиков от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Диапазоны измерений:

- избыточного давления                      от   (0.0,16) кПа до (0.16)   МПа

- абсолютного давление                      от   (0.1) кПа до (0.16)   МПа

- разрежения                          от (минус 0,16.0) кПа до (минус 100.0) кПа

- давления-разрежения             от (минус 0,08.0,08) кПа до (минус 0,1.2,4) МПа

- разности давлений                                от (0.0,16) кПа до (0.16) МПа

- гидростатического давления                        от (0.4) кПа до (0.250) кПа

Предельно допускаемое рабочее избыточное

давление для датчиков ДД и ДГ, МПа                                          от 4 до 40

Пределы допускаемой основной погрешности

датчика давления, % от ВПИ                                            ±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5

Дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры

окружающего воздуха на каждые 10°С, %                                  от ±0,09 до ± 0,6

Вариация выходного сигнала не превышает абсолютного значения допускаемой основной погрешности

Выходной сигнал

- аналоговый, мА

- цифровой

Электрическое питание, В

Сопротивление нагрузки, Ом

Потребляемая мощность, Вт, не более

Диапазон рабочих температур, °С

Масса, кг, не более

Габаритные размеры, мм, не более

Знак утверждения типа

от 4 до 20; от 20 до 4 протокол HART

от 12 до 42; от 12 до 24

от 0 до 1260 (для аналогового сигнала) от 250 до 1100 (для протокола HART)

1

от плюс 5 до плюс 50

от минус 10 до плюс 70

от минус 40 до плюс 80

(в зависимости от исполнения) от 1,4 до 11

( в зависимости от модели)

от (105x80x185) до (161x195x290)

( в зависимости от модели)

Наносится на прикрепленную к датчику табличку методом гравирования и на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки датчиков приведен в таблице 4.

Таблица 4.

Поверка

Осуществляется по документу МИ 4212-010-59541470-2013 «Датчики давления ЭнИ-100. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» «03» 06   2013 г.

Основные средства поверки:

- грузопоршневые рабочие эталоны МП-2,5; 6; 60; 600, класс точности 0,02; 0,05;

- манометр абсолютного давления МПАК-15, класс точности 0,01;

- калибраторы давления пневматические серии Метран-500 Воздух, класс точности 0,02;

- калибратор давления МЕТРАН-517, пределы относительной погрешности от ± 0,02 до ± 0,1 %;

- калибраторы-контроллеры давления ЭЛМЕТРО-Паскаль, класс точности 0,025;

- вольтметр цифровой, класс точности 0,006;

- мера электрического сопротивления, класс точности 0,001;

- источник питания постоянного тока Б5-45.

Могут быть использованы другие эталоны с метрологическими характеристиками, не хуже указанных выше.

Сведения о методах измерений

Содержатся в документе «Датчики давления ЭнИ-100. Руководство по эксплуатации ББМВ240-00.000РЭ».

Нормативные документы

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

ТУ 4212-010-59541470-2012 «Датчики давления ЭнИ-100. Технические условия».

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности и эксплуатации опасного производственного объекта.