Средства измерений для автоматизации «Метран» (датчики давления) - часть 15

Метран150

57

ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОСТЬ

Датчики давления Метран$150 имеют взрыво$

защищенное исполнение по ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.1,
ГОСТ Р 51330.10.
$ вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь" с
уровнем взрывозащиты "особовзрывобезопасный",
маркировка по взрывозащите 0ExiaIICT5X;
$ вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" с
уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный» с маркировкой по
взрывозащите 1ExdIIСT6Х или 1ExdIIСT5Х.

НАСТРОЙКА ДАТЧИКА

Настройка датчика Метран$150 с кодом выходного

сигнала А (4$20 мА с HART) осуществляется по цифровому
каналу связи с помощью управляющих устройств,
поддерживающих HART$протокол (HART$коммуникатор, HART$
модем, HART$мультиплексор и др.) и конфигурационных
программ или с помощью встроенного ЖКИ и клавиатуры
(опция М5), расположенных под крышкой электронного
преобразователя, по символам режимов настройки в
соответствии с «Руководством по эксплуатации».

Во время выполнения команд «Калибровка ЦАП» с клавиатуры
датчик формирует сообщение по HART («Занято»).

Настройка датчика Метран$150 с кодом выходного

сигнала В (0$5 мА) осуществляется только с помощью
встроенного ЖКИ и клавиатуры, расположенных под крышкой
электронного преобразователя, по символам режимов
настройки в соответствии с «Руководством по эксплуатации»
(поставляется только с опцией М5).

Все команды HART$протокола можно разделить на 3

группы: "универсальные", "общие" и "специальные".

Универсальные и общие команды поддерживаются

всеми HART$совместимыми устройствами.

Цифровой сигнал от датчиков Метран$150 (код

выходного сигнала А) может приниматься и обрабатываться
любым HART$устройством, поддерживающим HART$протокол
в объеме универсальных и общих команд.

Для датчиков Метран$150 реализованы специальные

команды: команда калибровки сенсора, команда чтения
уникальных параметров датчика, ввод пароля, чтение состояния
вывода на дисплей, запись состояния вывода на дисплей.

HART$коммуникатор Метран$650 (версия 4.0 и выше)

и конфигурационная программа HART$Master (версия 4.7 и
выше) взаимодействуют с датчиками Метран$150 в полном
объеме команд.

Рис.1. Датчик Метран150CD/CG в разобранном виде.

58

Метран150

ИНДИКАЦИЯ

Жидкокристаллическое индикаторное устройство

(ЖКИ) и клавиатура располагаются в одном блоке и могут быть
установлены в корпусе электронного преобразователя по
заказу (опция М5); датчики с кодом выходного сигнала В
(0$5 мА) поставляются только с опцией М5.

Дисплей индикатора имеет три строки: графическую,

матричную и цифровую 4,5  разрядную.

В режиме измерения давления на дисплее индикатора

отображаются:
$ значение измеряемого давления в цифровом виде в
установленных при настройке единицах измерения;
$ единицы измерения давления: мм рт.ст., мм вод.ст., бар,
кгс/см

2

, кгс/м

2

, Па, кПа, МПа; % от диапазона изменения

выходного сигнала;
$ предупреждения или диагностические сообщения.

Сообщения на дисплее индикатора формируются по

выбору на русском или английском языках
Для удобства считывания показаний индикатор может быть
повернут на 360° с фиксацией через 90°. Кроме того, для
лучшего обзора ЖКИ и для удобного доступа к двум отделениям
электронного преобразователя последний может быть
повернут относительно сенсорного блока на угол не более ±180°
(см.рис.2).

Рис.3. Клеммная колодка.

За более полной информацией о работе и настройке

датчиков Метран$150 обращайтесь к документу "Датчики
давления Метран$150. Руководство по эксплуатации".

Рис.2. Возможность поворота ЖКИ

и электронного преобразователя.

ДИАГНОСТИКА

При включении и периодически в процессе измерения

давления датчик выполняет диагностику своего состояния.

После окончания запуска датчика (при включении) при

исправном состоянии на выходе датчика устанавливается ток,
соответствующий измеренному давлению. В случае
обнаружения неисправности при запуске или в процессе
работы на выходе датчика устанавливается постоянное
значение тока в соответствии в табл.6 и формируется
соответствующее сообщение на индикаторе (для датчиков с
опцией М5). Датчик поставляется настроенным на низкий
уровень сигнала неисправности. Датчик также может быть
настроен на высокий уровень сигнала неисправности.

Контроль выходного токового сигнала без разрыва

сигнальной цепи осуществляется при помощи
миллиамперметра, подключенного к клеммам «Тест» клеммной
колодки (рис.3).

Таблица 6

Выходной
сигнал
датчика, мА

Критерий неисправности

4$20

Выходной сигнал менее 3,75 мА (низкий
уровень) или более 22 мА (высокий уровень)

0$5

Выходной сигнал менее минус 0,075 мА
(низкий уровень) или более 5,7 мА (высокий
уровень)

Примечание: значение выходного сигнала

неисправности может устанавливаться потребителем.

Рис.5. Выходной сигнал 05 мА.

Для работы по HART$протоколу Rmin=250 Ом

Рис.4. Выходной сигнал 420 мА.

ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ ДАТЧИКА

Электрическое питание датчиков Метран$150

общепромышленного исполнения и взрывозащищенного
исполнения вида «взрывонепроницаемая оболочка»
осуществляется от источника постоянного тока напряжением:

12$42 В  для выходного сигнала 4$20 мА;
22$42 В  для выходного сигнала 0$5 мА,

при этом пределы допускаемого нагрузочного сопротивления
(сопротивления приборов и линии связи) зависят от
установленного напряжения питания датчиков и не должны
выходить за границы рабочей зоны, приведенной на рис.4 и 5.

Метран150

59

Электрическое питание датчиков Метран$150

взрывозащищенного исполнения вида «искробезопасная
электрическая цепь» осуществляется от искробезопасных
цепей барьеров (блоков питания), имеющих вид взрывозащиты
"искробезопасная электрическая цепь" с уровнем
взрывозащиты искробезопасной электрической цепи "ia" для
взрывоопасных смесей подгруппы IIC по ГОСТ Р 51330.11, при
этом их максимальное выходное напряжение U

0

≤24 B, а

максимальный выходной ток I

0

≤120 мА. В качестве питающих

устройств рекомендуются шунт$диодный барьер искрозащиты
Метран$630$201,$202, пропускающий HART$сигнал
изолирующий барьер Метран$631$Изобар или блок питания
Метран$602$Ех.

При использовании датчиков взрывозащищенного

исполнения вида «искробезопасная электрическая цепь» вне
взрывоопасных зон без сохранения свойств
взрывозащищенности электрическое питание датчиков
допускается осуществлять от источника питания постоянного
тока напряжением 12$42 В.

Датчики имеют защиту от обратной полярности

напряжения питания.

Требования к источнику питания:

$ сопротивление изоляции не менее 20 МОм;
$ испытательное напряжение при проверке электрической
прочности изоляции 1,5 кВ;
$ пульсация выходного напряжения не превышает 0,5% от
номинального значения Uвых при частоте гармонических
составляющих 500 Гц;
$ прерывание питания не более 20 мс;
$ для датчиков Метран$150 с кодом выходного сигнала А
источник питания должен удовлетворять вышеприведенным
требованиям по сопротивлению изоляции и пульсации
выходного напряжения и иметь среднеквадратическое
значение шума в полосе частот от 500 Гц до 2,2 кГц не более
2,2 мВ.

Допускаемые нагрузочные сопротивления датчиков

приведены в табл.7.

Таблица 7

Диаметр кабеля 6 

≤ d ≤ 12 мм (для небронированного кабеля)

Наружный диаметр бронированного кабеля 12,5 

≤ D ≤ 20,9 мм, внутренний 6,5 ≤ d ≤ 13,9 мм

Наружный диаметр бронированного кабеля 9,5 

≤ D ≤ 15,9 мм, внутренний 6,1 ≤ d ≤ 11,6 мм

Выходной сигнал, мА

Сопротивление нагрузки

Rmin, Ом

Rmax, Ом

0$5

0

Rmax   100(U$10)$100

4$20

0  при U   36 В

Rmin    50 (U$36) при U>36 В

Rmax   42(U$12)$20

≤

≤

≥

≤

* Для работы с датчиком по HART$протоколу Rmin=250 Ом при напряжении питания от 18,5 до 41 В.
Примечания:
1. При использовании датчиков Метран$150$Ех во взрывоопасных зонах выходное сопротивление барьеров (блоков)

искрозащиты выбирается из рабочей зоны, приведенной на рис.4, при напряжении питания не выше 24 В. При работе с датчиком по
HART$протоколу минимальное выходное сопротивление блока искрозащиты должно быть не менее 250 Ом;

2. U $ напряжение питания, В.
Потребляемая мощность:
0,8 ВА $ с выходным сигналом 4$20 мА;  0,5 ВА $ с выходным сигналом 0$5 мА.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ КАБЕЛЯ И КАБЕЛЬНЫХ

ВВОДОВ ПРИ МОНТАЖЕ ДАТЧИКОВ

Рекомендуется применять для монтажа кабели

контрольные с резиновой изоляцией, кабели для сигнализации
и блокировки  с полиэтиленовой изоляцией (кроме монтажа
датчиков взрывозащищенного исполнения с видом
взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» во
взрывоопасных зонах всех классов). Допускается применение
других кабелей с сечением жилы не более 1,5 мм

2

. Допускается

совместная прокладка в одном кабеле цепей питания датчика
и выходного сигнала с использованием изолированных жил с
сопротивлением изоляции не менее 50 МОм. Экранировка
цепей выходного сигнала от цепей питания не требуется. При
прокладке линии связи вблизи электроустановок мощностью
более 0,5 кВт рекомендуется применение экранированного
кабеля с изолирующей оболочкой.

При монтаже датчиков со штепсельным разъемом

пайку к розетке рекомендуется проводить проводом с сечением
жилы 0,35 мм

2

 типа МГТФ ТУ 16$505.185 или МГШВ

ТУ 16$505.437.

Для обеспечения устойчивой связи по HART$

протоколу рекомендуется использовать кабель $
экранированная витая пара, экран рекомендуется заземлять на
приемной стороне (у сопротивления нагрузки). Не допускается
заземлять экран в двух точках. Неэкранированный кабель может
быть использован, если помехи не влияют на качество связи.

Рекомендуется провод с сечением жилы не менее

0,2 мм

2

, длина которого не превышает 1500 м. В табл.8

приведены коды и параметры кабельных вводов.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ

По заказу, для соединения с измеряемой средой,

датчики Метран$150 могут комплектоваться монтажными
фланцами (для датчиков фланцевого исполнения) и
переходниками (для датчиков штуцерного исполнения) по
табл.8 и 9. По отдельному заказу с датчиком могут быть
поставлены одно, двух, трех и пяти$вентильные клапанные
блоки (см.раздел «Клапанные блоки» тематического каталога
«Датчики давления»). Данные клапанные блоки позволяют:
отключать датчик от измеряемой среды, производить продувку
импульсной линии через дренажный клапан и подключать
портативный калибратор давления (например, Метран$501$
ПКД$Р) для проверки работы датчика на объекте. При заказе
датчика с кодом S5 датчик поставляется в сборе с клапанным
блоком и производиться испытание на герметичность.

НАДЕЖНОСТЬ

Средний срок службы датчика $ 12 лет, кроме

датчиков, эксплуатируемых при измерении агрессивных сред,
средний срок службы которых зависит от свойств агрессивной
среды, условий эксплуатации и применяемых материалов.

Средняя наработка датчика на отказ составляет

150 000 ч.

Код

Параметры кабеля и кабельных вводов

Материал кабельного ввода

Конструктивное исполнение кабеля

К02

Нержавеющая сталь

К03

Алюминиевый сплав

К04

Полиамид

К12

Нержавеющая сталь

К14

Нержавеющая сталь

Таблица 8

60

Метран150

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ОФОРМЛЕНИЯ ЗАКАЗА

Датчики разности давлений модели 150CD, избыточного давления модели 150CG

Таблица 9

Модель

Описание изделия

150СD

Датчик разности давлений (фланцевого исполнения)

150CG

Датчик избыточного давления (фланцевого исполнения)

Код

Максимальный верхний предел измерений (Pmax), кПа

Модель 150СD

Модель 150 CG

0

0,63

0,63

1

6,3

6,3

2

63

63

3

250

250

4

1,6МПа

1,6МПа

5

10МПа

10МПа

Код

Материал деталей, контактирующих с рабочей средой

2

Нержавеющая сталь 316

3*

Сплав Hastelloy

Код

Материал разделительной мембраны

2

Нержавеющая сталь 316

3*

Сплав Hastelloy

4*

Тантал (не применяется с кодом 0 верхнего предела измерений)

Код

Заполняющая жидкость

1

Силиконовое масло

Код

Материал крепежных деталей

L3

Сталь 35ХГСА или 30ХГСА

L4*

Сталь 09Х16Н4В

Код

Выходной сигнал

А

4$20 мА с цифровым сигналом на базе протокола HART

B

0$5 мА (поставляется с ЖКИ $ код М5)

Код

Индикация

М5

Встроенный ЖКИ с клавиатурой

Код

Исполнение по взрывозащите

IM

Сертификация искробезопасности 0ЕхiaIIСТ5

EM

Сертификация взрывобезопасности 1ЕхdIIСТ6, 1ЕхdIIСТ5

Код

Встроенные клапанные блоки

S5

Поставляется с установленным клапанным блоком

Код

Технологическое соединение

D1

Монтажный фланец с резьбовым отверстием К1/4"

D2

Монтажный фланец с резьбовым отверстием К1/2"

D3

Монтажный фланец с резьбовым отверстием 1/4NРT

D4

Монтажный фланец с резьбовым отверстием 1/2NРT

D5

Ниппель с накидной гайкой М20х1,5 для соединения по наружному диаметру трубы 14 мм

D6

Ниппель для соединения по наружному диаметру трубы 14 мм

D7

Монтажный фланец со штуцером с резьбой 1/4NРT

D8

Монтажный фланец со штуцером с резьбой 1/2NРT

D9

Технологическое соединение 1/4$18NPT (без монтажных фланцев)

Код

Монтажные кронштейны

В1

Монтажный кронштейн для крепления датчика на трубе ф50 мм
(материал $ углеродистая сталь с покрытием)

Код

Опции

SC

Электрический разъем: вилка 2РМГ14Б4Ш1Е2Б ГЕО.364.140 ТУ (розетка 2РМ14КПН4Г1В1 ГЕО 364.126 ТУ)

КХХ

Кабельный ввод (коды по табл.8)

* Заказы будут приниматься с IV квартала 2007 г.

1)

2)

*

3)