содержание .. 22 23 24 25 ..

Средства измерений для автоматизации «Метран» (датчики давления) - часть 24

Метран100

Пределы допускаемой основной погрешности модели 1020

Таблица 4

Код предела допускаемой

основной погрешности

Предел допускаемой основной погрешности, , в зависимости от Рв

10 кПа

6; 4 кПа

2,5 кПа

025

0,25

0,5

1,0

050

0,5

1,0

Пределы допускаемой основной погрешности модели 1030

Таблица 5

Код предела допускаемой

основной погрешности

Предел допускаемой основной погрешности, , в зависимости от Рв

40; 25; 16; 10 кПа

6; 4 кПа

025

0,25

0,5

Датчик имеет электронное демпфирование выходного сигнала, которое характеризуется временем усреднения результатов

измерений (tд). Время усреднения результатов измерения увеличивает время установления выходного сигнала, сглаживая выходной
сигнал при быстром изменении входного сигнала.
Значение времени демпфирования выбирается из ряда 0,2; 0,5; 1,2; 2,5; 5; 10; 20; 30; 40 с и устанавливается потребителем при
настройке.

Время включения датчика, измеряемое как время от включения питания датчика до установления аналогового выходного

сигнала с погрешностью не более 5% от установленного значения, не более 1,8 с при отключенном усреднении выходного сигнала
(на индикаторе отображается время усреднения выходного сигнала 0,2 с).

Скорость обмена по цифровому каналу связи для датчиков с кодом МП4, МП5 устанавливается потребителем из следующего

ряда: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бод. По умолчанию в датчике установлена скорость обмена 9600 бод и
адрес 01h.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Датчики устойчивы к воздействию атмосферного давления

от 84,0 до 106,7 кПа (группа Р1, ГОСТ 12997)

Датчики в зависимости от климатического исполнения по

ГОСТ 15150 устойчивы к воздействию температуры
окружающего воздуха, приведенной в табл.10

Датчики климатического исполнения УХЛ3.1 и У2 по ГОСТ

15150 устойчивы к воздействию относительной влажности
окружающего воздуха до (95±3)% при 35°С и более низких
температурах без конденсации влаги. Датчики исполнения Т3, ТС1,
ТВ1, ТМ1 по ГОСТ 15150 устойчивы к воздействию относительной
влажности окружающего воздуха 100% при 35°С и более низких
температурах с конденсацией влаги

Степень защиты от воздействия пыли и воды

IP65 по ГОСТ 14254

Температура измеряемой среды в рабочей полости

датчика не должна превышать допускаемой температуры
окружающего воздуха. Поскольку в рабочей полости датчика
нет протока среды, температура среды на входе в датчик, как
правило, не должна превышать 120°С. Для снижения
температуры измеряемой среды на входе в рабочую полость
датчик устанавливают на соединительной линии, длина
которой для датчика Метран$100$ДД рекомендуется не менее
3 м, а для остальных датчиков $ не менее 0,5 м

Датчики ДГ предназначены для технологических процессов

с медленно меняющейся температурой рабочей среды, при
этом температура измеряемой среды в зоне открытой
мембраны не должна отличаться от температуры
окружающего воздуха более чем на ±5°С

Датчики предназначены для измерения давления и разности

давлений сред, по отношению к которым материалы,
контактирующие с измеряемой средой (см.табл.9), являются
коррозионностойкими

Датчики ДД выдерживают воздействие односторонней

перегрузки предельно допускаемым рабочим
избыточным давлением в равной мере как со стороны
плюсовой, так и минусовой камер

Датчики ДИ (кроме моделей 1170, 1171), ДВ, ДИВ, ДА

выдерживают воздействие перегрузки давлением
Р = 1,25 Рmax, где Рmax $ максимальный верхний предел
измерений для данной модели датчика

Датчики моделей 1170, 1171 с верхним пределом измерений

100 МПа выдерживают перегрузку давлением 110 МПа

Датчики ДГ выдерживают со стороны открытой мембраны

одностороннее воздействие перегрузки давлением,
равным предельно допускаемому рабочему избыточному
давлению; со стороны статической полости датчики
выдерживают перегрузку давлением, в 1,25 раза
превышающим верхний предел измерения модели

По устойчивости к механическим воздействиям датчики

соответствуют ГОСТ 12997, группе исполнения

V2 (для мод. 1050, 1051, 1060, 1061, 1150, 1151, 1152,

1153, 1160, 1161, 1162, 1170, 1171, 1172, 1173, 1350, 1351);

L3 $ для мод. 1110, 1112, 1210, 1212, 1310, 1312,

1410, 1412;

V1 $ для остальных моделей.

Допускаемое направление вибрации указано на габаритных
рисунках

Датчики соответствуют IV группе исполнения по

устойчивости к электромагнитным помехам, критерий
качества функционирования на помехоустойчивость $ А по
ГОСТ 50746 при условии:
устойчивость датчика к динамическим изменениям
напряжения питания обеспечивается в комплекте с блоком
питания;
устойчивость датчиков к микросекундным импульсным
помехам (ГОСТ Р 51317.4.5) обеспечивается в комплекте
с блоком фильтра помех (БФП). БФП может быть заказан
вместе с датчиком (см. Пример записи датчика при заказе).
БФП не устанавливается на датчики МП4, МП5 и датчики
взрывозащищенного исполнения "Ех";
$ уровень ВЧ$пульсаций в полосе частот свыше 5 кГц и
амплитуда импульсов выходного сигнала длительностью менее
100 мс при воздействии электромагнитных помех не
нормируются

Датчики соответствуют нормам помехоэмиссии,

установленным для класса Б в соответствии с ГОСТ Р 51318.22

Метран100

Воздействие

Дополнительная погрешность, выраженная в % от диапазона

изменения выходного сигнала

Типы и модели датчиков

Изменение температуры
окружающего воздуха в рабочем
диапазоне температур
(на каждые 10°С), см.табл.10

Для всех моделей

Для мод.1051, 1061, 1151,

1161, 1171, 1351

Для остальных моделей

Для мод.1051, 1061, 1151,

1161, 1171, 1351

Для остальных моделей

при P

max

≥≥≥≥≥ P

max

/10

при P

max

/10 > P

≥≥≥≥≥ P

max

/25

Влияющие воздействия

Таблица 6

Код 010, 015, 025, 050
γ

= ±(0,1 + 0,04 P

max

)* %

Изменение рабочего избыточного
давления в диапазоне от нуля до
предельно$допускаемого и
от предельно допускаемого
до нуля (для датчиков
Метран$100$ДД, $ДГ) вызывает
изменение начального значения
выходного сигнала

значения Кр в зависимости от кода предела
допускаемой основной погрешности приведены ниже

Код 010

Код 015

Код 025

Код 050

0,025%/10 кПа

1411

0,08%/10 кПа

1410

0,035%/1 МПа

0,04%/1 МПа

1430, 1434, 1440, 1444,

1450, 1460

0,055%/1 МПа

0,06%/1 МПа

1422, 1432, 1442

0,075%/1 МПа

0,08%/1 МПа

1420

0,2%/1 МПа

1412

0,045%/1 МПа

0,08%/1 МПа

1495, 1496

0,015%/10 кПа

1533, 1531, 1543, 1541

0,16%/1 МПа

1532, 1542, 1534, 1544

Электромагнитные помехи:
воздействие радиочастотного
электромагнитного поля по
ГОСТ Р 51317.4.3

±0,1% для датчиков с кодами МП, МП2, МП4;
±0,4% для датчиков с кодами МП1, МП3, МП5

Для всех моделей

Вибрация в соответствии
с группами исполнения
V2, V1, L3 по ГОСТ 12997 в
зависимости от модели

Для моделей 1051, 1050,
1061, 1060, 1151, 1150,
1161, 1160, 1171, 1170,
1351, 1350, 1152, 1153,
1162, 1172, 1173

Для остальных моделей

Внешнее магнитное поле
напряженностью 400 А/м

Не более ±0,1%

Для всех моделей

= ±0,1 P

max

= ±0,25 P

max

= ±Кр

раб

max

)

Код 010

= ±(0,05 + 0,04 P

max

) %

Код 015, 025

= ±(0,05 + 0,04 P

max

) %

Код 015, 025

= ±(0,05 + 0,05 P

max

) %

Код 050

= ±(0,05 + 0,05 P

max

) %

Код 050

= ±(0,1 + 0,05 P

max

) %

* Только для УХЛ3.1; для остальных климатических исполнений в диапазоне температур, отличном от диапазона температур

исполнения УХЛ3.1, дополнительная погрешность удваивается.

max

, P

$ см. табл.3;

∆∆∆∆∆Р

раб

$ изменение рабочего избыточного давления.

Метран100

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

При деформации чувствительного элемента под

воздействием входной измеряемой величины (например,
давления или разности давлений) изменяется электрическое
сопротивление кремниевых тензорезисторов мостовой схемы
на поверхности этого чувствительного элемента.

Электронное устройство датчика преобразует

электрический сигнал от тензопреобразователя в стандартный
аналоговый сигнал постоянного тока и/или в цифровой сигнал
в стандарте протокола HART, или цифровой сигнал на базе
интерфейса RS485.

В памяти сенсорного блока (АЦП) хранятся в

цифровом формате результаты калибровки сенсора во всем
рабочем диапазоне давлений и температур. Эти данные
используются микропроцессором для расчета коэффициентов
коррекции выходного сигнала при работе датчика.

Цифровой сигнал с платы АЦП сенсорного блока

вместе с коэффициентами коррекции поступает на вход
электронного преобразователя, микроконтроллер которого
производит коррекцию и линеаризацию характеристики
сенсорного блока, вычисляет скорректированное значение
выходного сигнала датчика и далее:

$ для датчиков с кодами МП, МП1, МП2, МП3

передает его в цифро$аналоговый преобразователь (ЦАП),
который преобразует его в аналоговый выходной сигнал или
цифровой в стандарте HART (коды МП2, МП3);

$ для датчиков с кодами МП4, МП5 при помощи

драйвера RS485 по запросу выдает значения давления (в
заданном формате) в цифровую линию связи.

Для лучшего обзора жидкокристаллического

индикатора (ЖКИ) и для удобного доступа к двум отделениям
электронного преобразователя последний может быть
повернут относительно измерительного блока от
установленного положения на угол не более 90 ° против
часовой стрелки.

ИНДИКАЦИЯ

Индикаторное устройство установлено в корпусе

электронного преобразователя (датчики с кодами МП1, МП3,
МП5).

Индикаторное устройство для датчиков с кодом МП

выполнено в виде отдельного устройства (выносной индикатор
ВИ) и подключается к датчику с помощью разъема.

В режиме измерения давления на дисплее

встроенного или выносного индикатора, HART$коммуникатора
отображается значение измеряемого давления в
установленных при настройке единицах измерения или в % от
диапазона изменения выходного сигнала.

Для датчиков, укомплектованных индикаторными

устройствами, погрешность индикации значений входной
измеряемой величины не превышает ±1% от верхнего предела
или диапазона измерений (нормируется при температуре
(23±2)°С ).

РАБОТА С ДАТЧИКОМ МЕТРАН100

Работа с датчиком Метран$100 (коды МП, МП1)

осуществляется с помощью кнопочных переключателей,
расположенных под крышкой электронного блока.

Работа с датчиком Метран$100 (коды МП2, МП3)

осуществляется по цифровому каналу связи с помощью
управляющих устройств, поддерживающих HART$протокол, и

конфигурационных программ. Кнопочные переключатели
отсутствуют.

Работа с датчиком Метран$100 (коды МП4, МП5)

осуществляется по цифровому каналу связи дистанционно с
помощью модема RS485/RS232 и конфигурационной
программы ICP$Master или Modbus Master. Кнопочные
переключатели отсутствуют.

Цифровой сигнал от датчиков Метран$100 (коды МП2,

МП3) может приниматься и обрабатываться любым HART$
устройством, поддерживающим HART$протокол.

Все команды HART$протокола можно разделить на 3

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

Универсальные команды поддерживаются всеми

HART$совместимыми устройствами.

Общие команды применяются для широкого класса

приборов.

Для датчиков Метран$100 реализованы две

специальные команды: команда калибровки сенсора и команда
чтения уникальных параметров датчика. Доступ к специальным
командам возможен только при наличии специального
драйвера.

HART$коммуникатор Метран$650 взаимодействует с

датчиками Метран$100 в полном объеме команд.

HART$коммуникатор НС375 работает с датчиками

Метран$100 через Generic Menu, когда датчик воспринимается
коммуникатором как абстрактное устройство,
поддерживающее HART$протокол независимо от его
функционального назначения.

Конфигурационная программа H$Master разработана

ПГ "Метран" и предназначена для проведения настройки
параметров и калибровки датчиков Метран$100 (коды МП2,
МП3).

ДИАГНОСТИКА

При включении и в процессе измерения давления

датчик выполняет диагностику своего состояния. В датчике
автоматически проверяется:
$ состояние микропроцессора;
$ наличие связи с платой АЦП;
$ наличие связи АЦП с тензопреобразователем;
$ состояние энергонезависимой памяти платы АЦП и платы
процессора.

Самодиагностика выполняется во время подготовки

процессора датчика к работе (примерно 1,8 с после включения
питания датчика), при этом устанавливается выходной ток в
соответствии с табл.6а, на индикаторе включены точки.

После окончания запуска процессора при исправном

состоянии на выходе датчика устанавливается ток,
соответствующий измеренному давлению. При обнаружении
неисправности на выходе датчика сохраняется значение тока
в соответствии в табл.6а, а для датчиков с кодами МП4, МП5
информация о возникновении неисправности предоставляется
по запросу по цифровой линии связи.

Цепь для подключения контрольного прибора

датчиков с кодами МП, МП1, МП2, МП3 выведена на клеммы
"тест" (максимальному выходному току 20 мА или 5 мА
соответствует напряжение 200 мВ). Измерение производится
вольтметром.

Погрешность контроля выходного сигнала без

разрыва сигнальной цепи не более 2%.

За более полной информацией о работе датчиков

Метран$100 обращайтесь к документу "Датчики давления
Метран$100. Руководство по эксплуатации".

Таблица 6а

Код электронного преобразователя

Выходной сигнал датчика, мА

Критерий неисправности

МП, МП1

4$20

Выходной сигнал менее 3,7 мА

0$5

Выходной сигнал менее минус 0,1 мА

0$20

Выходной сигнал менее минус 0,4 мА

МП2, МП3

4$20

Выходной сигнал менее 3,8 мА

Метран100

Наименование параметра

Код исполнения датчика

МП2, МП3

МП, МП1

МП4, МП5

Выходной сигнал

4$20 мА c HART

4$20 мА

0$5 мА

0$20 мА

RS485

Напряжение питания, В

12$42

22$42

12$42

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ

Электрическое питание датчиков Метран$100, Метран$100$Вн осуществляется от источников постоянного тока напряжением, указанным

в табл.7.

Таблица 7

Датчики имеют защиту от обратной полярности напряжения питания.

При прерывании питания датчика на время не более 20 мс в датчике сохраняется режим измерения давления (кроме датчиков с

кодами МП4, МП5). Время установления выходного сигнала после восстановления питания не более 5 мс.

Датчики с кодами МП4, МП5 имеют гальваническую развязку между цепями питания и цифрового интерфейса.

Требования к источнику питания:

Для датчиков с кодами МП, МП1, МП4, МП5

$ 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 (кроме датчиков с кодами МП4, МП5).

Для датчиков с кодами МП2, МП3

$ удовлетворять вышеприведенным требованиям по сопротивлению изоляции и пульсации выходного напряжения при частоте
гармонических составляющих до 500 Гц и иметь среднеквадратичное значение шума в полосе частот от 500 Гц до 10 кГц $ не более
2,2 мВ.

Электрическое питание датчиков Метран$100$Ех:

$ МП, МП1 осуществляется от искробезопасных цепей барьеров (блоков), имеющих вид взрывозащиты "искробезопасная

электрическая цепь" (уровни "ia" или "ib", подгруппа взрывоопасной смеси IIС ГОСТ Р51330.0), максимальное выходное напряжение
U

≤≤≤≤≤ 24 В, максимальный выходной ток I

≤≤≤≤≤ 120 мА;

$ МП2, МП3 осуществляется от искробезопасных цепей барьеров (блоков), имеющих вид взрывозащиты "искробезопасная

электрическая цепь" (уровни "ia" или "ib", подгруппа взрывоопасной смеси IIС по ГОСТ Р51330.0) и пропускающих HART$сигнал,
например, Метран$631$Изобар.

При использовании датчиков Метран$100$Ех вне взрывоопасных зон без сохранения свойств взрывозащищенности

электрическое питание датчиков допускается осуществлять от источника питания постоянного тока напряжением, указанным в табл.7.

Допускаемые нагрузочные сопротивления датчиков приведены в табл.8.

Таблица 8

Код исполнения датчика

Выходной сигнал, мА

Сопротивление нагрузки, Ом

Rmin

Rmax

МП, МП1

0$5

Rmax 100(U$10)

0$20

0 при U 36 B

Rmin 50(U$36) при U>36 В

Rmax 45(U$14)

МП, МП1,

МП2, МП3

4$20

0* при U 36 B

R*min 50(U$36) при U>36 В

Rmax 42(U$12)

≤≤≤≤≤

≥≥≥≥≥

≤≤≤≤≤

≥≥≥≥≥

* Для датчиков с HART$сигналом Rmin=250 Ом при напряжении питания от 18,5 до 41 В.

Примечания:
1. При использовании датчиков Метран$100$Ех во взрывоопасных зонах выходное сопротивление барьеров (блоков)

искрозащиты выбирается из рабочей зоны, приведенной на рис.1, при напряжении питания не выше 24 В. При использовании HART$
канала датчиков МП2, МП3 минимальное выходное сопротивление блока искрозащиты должно быть не менее 250 Ом.

2. U $ напряжение питания, В.

Для датчиков с подключенным блоком фильтра помех (БФП), Rmax уменьшается на:

$ 20 Ом для датчиков с выходным сигналом 4$20 мА;
$ 50 Ом для датчиков с выходным сигналом 0$20 мА;
$ 100 Ом для датчиков с выходным сигналом 0$5 мА.

содержание .. 22 23 24 25 ..