Средства измерений для автоматизации «Метран» (датчики давления) - часть 22

85

Метран100

ЧТО НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ ПРИ ВЫБОРЕ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ МЕТРАН100

С ЦИФРОВЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ НА БАЗЕ ИНТЕРФЕЙСА RS485?

Модель протокола обмена цифрового интерфейса

реализует три уровня модели OSI (Open System Interconnection
$ взаимодействие открытых систем) физический, канальный и
прикладной, каждый из которых выполняет специальную
функцию.

Физический уровень описывает характеристики

сигнала (метод модуляции, тип и уровень сигнала), среду
передачи данных.

В качестве физического уровня используется

интерфейс стандарта EIA RS485.

Настройка параметров, контроль, управление и

калибровка микропроцессорных датчиков Метран$100 с кодами
МП4, МП5 осуществляется дистанционно как с помощью
программных средств АСУТП, так и при помощи модема
RS485/RS232 и программ ICP$Master или Modbus Master.
Конфигурационные программы ICP$Master или Modbus Master
предназначены для проведения настройки параметров и
калибровки датчиков с кодами МП4, МП5.

При прокладке линии связи рекомендуется применять

кабель "витая пара" с волновым сопротивлением 120 Ом.
Максимальная протяженность линии связи составляет 1200 м.

Максимальное количество датчиков (с учетом системы

управления) 32.

Канальный уровень управляет доступом к

физической среде, осуществляет контроль локальной сети,
прием и последовательную передачу пакетов сообщений. Связь

в протоколе осуществляется по принципу Главный или Мастер
(контроллер, устройство сбора информации, управляющий
компьютер) $ Подчиненный (датчик Метран$100, посылающий
ответ на запрос Мастера). Сообщение представляет собой
строку ASCII символов. Сообщения кодируются как
последовательность восьмиразрядных байтов и передаются с
использованием стандартного UART (Универсальный
Асинхронный Приемник/Передатчик) для посылки каждого
байта.

Протокол допускает возможность работы на

следующих скоростях: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400,
57600, 115200 бод.

Скорость обмена задается в конфигурации датчика и

может быть изменена. По умолчанию в датчике установлена
скорость обмена данными 9600 бод и адрес 01 h.

Прикладной уровень описывает команды,

поддерживаемые датчиком Метран$100, например:

 

Чтение значений давления

 

Запись конфигурации (сетевой адрес датчика, скорость канала

связи, формат представления данных, время демпфирования,
единицы измерения)

 

Калибровка "нуля" давления

 

Установка диапазона измерений давления

 

Калибровка верхнего предела измерений давления

 

Калибровка нижнего предела измерений давления

 

Чтение конфигурации

 

Чтение статуса и др.

ЧТО НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ ПРИ ВЫБОРЕ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ?

Параметры жидкости в резервуаре:

$ температура;
$ давление;
$ плотность (изменение плотности от температуры);
$ вязкость (возможность осаждения на поверхности мембраны
или засорения подводящих линий).

Состояние жидкости в резервуаре:

$ однородность;
$ наличие пены;
$ наличие взвешенных частиц;
$ турбулентность (наличие мешалок).

Условия окружающей среды:

$ установка резервуара в помещении или на улице;
$ температура окружающей среды;
$ вибрация;
$ электромагнитные помехи.

Технологические особенности резервуара:

$ небольшие размеры (невозможность установки датчика на
емкости);
$ двойные стенки;
$ наличие доступа к месту установки датчика (резервуар
находится под землей);
$ наличие избыточного давления над жидкостью.

Технические требования к датчику уровня:

$ соответствие метрологических характеристик датчика
требуемой точности измерения уровня;
$ наличие у датчиков давления исполнений, соответствующих
требованиям безопасности (например, взрывозащищенное
исполнение) и подтверждающих сертификатов и разрешений;
$ наличие требуемых выходных сигналов (токовый или
цифровой);
$ надежность;
$ стабильность.

Датчики разности давлений и датчики

гидростатического давления (уровня) могут использоваться
для измерения уровня в резервуарах открытых, закрытых, но
соединенных с атмосферой, в закрытых под давлением.

Датчики разности давлений и датчики

гидростатического давления (уровня) работают только с
однородными жидкостями.

Датчики гидростатического давления (уровня)

М е т р а н $ 1 0 0 $ Д Г  и   д а т ч и к и   разности 

д а в л е н и й

Метран$100$ДД, используемые для измерения уровня,
измеряют гидростатическое давление столба жидкости и
обеспечивают непрерывное преобразование значения этого
д а в л е н и я   в   у н и ф и ц и р о в а н н ы й   т о к о в ы й   с и г н а л   и/или
цифровой сигнал по HART$протоколу.

Давление столба жидкости определяется такими

факторами, как уровень жидкости и ее удельный вес. Это
давление не зависит от объема резервуара и его формы и
определяется по формуле:

P = ( h

max

  h

min

 ) 

·

 

ρρρρρ,  (Па)

где 

h

max

, h

min

 $ максимальный и минимальный уровень

жидкости (м); 

ρ

 $ удельный вес (н/м

3

).

Обычно датчики гидростатического давления

устанавливаются на боковой стенке резервуара вблизи дна.
Возможна установка датчика в дно резервуара при условии
доступа к нему во время монтажа и эксплуатации, а также при
отсутствии возможности осаждения веществ, растворенных в
жидкости, на мембране датчика.

Датчики рекомендуется устанавливать так, чтобы его

открытая мембрана располагалась возможно ближе к
внутренней поверхности резервуара.

86

Метран100

ОТКРЫТЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ

В открытых резервуарах датчик гидростатического давления измеряет давление, соответствующее высоте столба жидкости

над ним.

Рис.1. Схема установки датчиков Метран$100$ДГ мод.1533, 1543, 1531, 1541

при измерении гидростатического давления в открытом резервуаре.

Рис.2а.

Рис.2б.

Рис.2в.

Примечание: датчик настроен на воздействие
давления со стороны открытой мембраны; штуцер
А соединен с атмосферой.
dм $ диаметр мембраны датчика.

Рис.2. Схемы установки датчика разности давлений Метран$100$ДД

при измерении уровня в открытых резервуарах.

87

Метран100

ЗАКРЫТЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ

В закрытых резервуарах давление над жидкостью Ризб оказывает влияние на результат измерения. Поэтому давление Ризб

необходимо подать на датчик давления, соединив статическую полость датчика с объемом резервуара над жидкостью.

Примечания:

1. Среда, находящаяся в верхней части резервуара,
не конденсируется.
2. Датчик настроен на воздействие давления со
стороны открытой мембраны.

Рис.3. Схема установки датчиков Метран$100$ДГ мод.1533, 1543, 1531, 1541

1532+, 1542+, 1534+, 1544+ (датчик настроен на воздействие со стороны открытой мембраны)

при измерении уровня в закрытом резервуаре под давлением.

Для процессов, где невозможно избежать обильного образования и накопления конденсата в трубе, соединяющей датчик с

объемом на жидкостью, предлагается использование схем подключения датчика с уравнительным сосудом и соединительной трубкой,
заполненных жидкостью. Плотность жидкости в резервуаре и уравнительном сосуде должна быть одинаковой.

ВНИМАНИЕ!

Температура рабочей среды при измерении уровня датчиком Метран100ДГ не более 80°С.
Для заказа датчика необходимо заполнить и отправить опросный лист (см.следующую страницу).

Рис.5. Схема установки датчика разности давлений

Метран$100$ДД при измерении уровня в закрытом

резервуаре под давлением.

Рис.4. Схема установки датчика давления

Метран$100$ДГ мод.1532, 1542, 1534, 1544 при измерении

гидростатического давления в закрытом резервуаре.

Примечания:
1. Среда, находящаяся в верхней части резервуара,

конденсируется.

2.  Датчик настроен на воздействие давления со

стороны штуцера "А".

3. В отличие от схем установки датчика по рис.1 и 3

при максимальном уровне жидкости в емкости h

max

 индикатор

датчика показывает "0", а при минимальном уровне h

min

показания индикатора соответствуют верхнему пределу
измерения.

88

Метран100

Интеллектуальные датчики давления

серии Метран100

Коды ОКП  4212 810301, 02...06

Измеряемые среды: жидкости (в т.ч.
нефтепродукты), пар, газ, в т.ч. газообраз
ный кислород и кислородосодержащие
газовые смеси; пищевые продукты
Диапазоны измеряемых давлений:

 минимальный 00,04 кПа;
 максимальный 0100 МПа

Основная погрешность измерений

до ±0,1% от диапазона

Диапазон перенастроек пределов
измерений

до 25:1

Наличие исполнений:

 взрывозащищенное (Ех, Вн);
 кислородное

Межповерочный интервал  3 года
Гарантийный срок эксплуатации  3 года
Внесены в Госреестр средств измерений,
сертификат №11320. Сертификат о типовом
одобрении Морского Регистра судоходства
№03.00041.120 от 11.12.03,
ТУ 4212012125808242001

Интеллектуальные датчики давления серии

Метран$100 предназначены для измерения и
непрерывного преобразования в
унифицированный аналоговый токовый сигнал и/
или цифровой сигнал в стандарте протокола HART,
или цифровой сигнал на базе интерфейса RS485
следующих входных величин:
$ избыточного давления (Метран$100$ДИ);
$ абсолютного давления (Метран$100$ДА);
$ разрежения (Метран$100$ДВ);
$ давления$разрежения (Метран$100$ДИВ);
$ разности давлений (Метран$100$ДД);
$ гидростатического давления (Метран$100$ДГ).

Конфигурирование датчика:

$ кнопочное со встроенной панели;
$ с помощью HART$коммуникатора;
$ с помощью программы HART$Master и
компьютера. Доступ к параметрам датчика через
ОРС$сервер.

Встроенный фильтр радиопомех.
Внешняя кнопка установки "нуля".
Непрерывная самодиагностика.

Самый продаваемый датчик на территории России и СНГ!

www.metran.ru

Россия, 454138, Челябинск, Комсомольский проспект, 29, а/я 11608
т.(351) 798$85$10, 247$1$555, 247$16$02; ф.247$16$67. е$mail:metran@metran.ru