Средства измерений для автоматизации «Метран» (датчики давления) - часть 40

157

Rosemount 3095MV

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДАТЧИКА ROSEMOUNT 3095MV

Рис.1. Блоксхема датчика Rosemount 3095MV.

Датчик Rosemount 3095MV функционально делится

на сенсорный модуль и модуль электроники.

Многопараметрический сенсорный модуль включает

в себя высокоточный емкостный сенсор перепада давлений и
пьезорезистивный сенсор абсолютного давления. Кроме того,
имеется вход для подключения четырехпроводного
термосопротивления ТСП Pt100, измеряющего температуру
процесса. Микропроцессор, расположенный в сенсорном
модуле, обеспечивает линеаризацию и коррекцию показаний
сенсоров.

Модуль электроники принимает от сенсорного

модуля три скорректированные цифровые переменные

процесса: перепад давлений, абсолютное давление,
температуру и с помощью собственного микропроцессора
вычисляет значение расхода, скомпенсированного по
давлению и температуре, или массового расхода. На выходе
модуля формируется сигнал 4$20 мА, который могут принимать
традиционные аналоговые вторичные приборы. Кроме того,
модуль электроники обеспечивает также коммуникацию по
HART$протоколу с программой Engineering Assistant,
установленной на персональном компьютере, HART$
коммуникатором или другим устройством HART путем
наложения цифрового сигнала на токовый 4$20 мА.

1,1,2,2$тетрафлуороэтан
1,1,2$трихлорэтан
1,2,4$трихлорбензол
1,2$бутадиен
1,3,5$трихлорбензол
1,3$бутадиен
1,4$гексадиен
1,4$диоксан
1$бутен
1$гексадеканол
1$гексен
1$гептан
1$гептанол
1$деканал
1$деканол
1$децен
1$додеканол
1$додецен
1$нонанал
1$нонанол
1$октанол
1$октен
1$пентадеканол
1$пентанол

 1$пентен
1$ундеканол
2,2$диметилбутан
2$метил$1$пентен
m$дихлорбензол
m$хлоронитро$бензол
n$бутан
n$бутанол
n$бутуральдегид
n$бутуронитрил
n$гексан
n$гептадекан
n$гептан
n$декан
n$додекан
n$октан
n$пентан
Азот
Азотная кислота
Акрилонитрил
Аллиловый спирт
Аммоний
Аргон
Ацетилен

Ацетон
Ацетонитрил
Бензальдегид
Бензиловый спирт
Бензол
Бифенил
Винил ацетат
Винил хлорид
Винил циклогексан
Вода
Водород
Воздух
Гелий$4
Гидразин
Двуокись серы
Двуокись углерода
Дивиниловый эфир
Закись азота
Изобутан
Изобутил бензол
Изопентан
Изопрен
Изопропанол
Метан

Метанол
Метил акрилат
Метил виниловый эфир
Метил этил кетон
Моноокись углерода
Неон
Неопентан
Нитробензол
Нитрометан
Нитроэтан
Оксид этилена
Окись азота
Пентафлуороэтан
Перекись водорода
Пирен
Природный газ
Пропадиен
Пропан
Пропилен
Сернистый водород
Стирен
Толуол
Трихлорэтилен
Уксусная кислота

Фенол
Флуорен
Фуран
Хлорин
Хлористый водород
Хлоротрифлуороэтилен
Хлоропрен
Цианид водорода
Циклогексан
Циклогептан
Циклопентан
Циклопентин
Циклопропан
Четыреххлористый
углерод
Этан
Этанол
Этиламин
Этилбензол
Этилен
Этилен гликоль

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 Перечень измеряемых сред

Таблица 1

158

Rosemount 3095MV

 Диапазоны измерений перепада давлений, абсолютного/ избыточного давлений приведены в разделе "Информация для

заказа".

 Вычисление расхода пара

Плотности пара, вычисляемые согласно таблицам по пару ASME. Насыщенный пар конфигурируется при использовании статического
давления на базе вычислений плотности.

 Вычисление расхода природного газа

Вычисление расхода производится согласно ISO$5167 (2003) или AGA$3; вычисление сжимаемости согласно ISO12213 или AGA$8.

ПОГРЕШНОСТИ И ДИАПАЗОНЫ ПЕРЕНАСТРОЙКИ

ПЕРЕПАД ДАВЛЕНИЙ

Диапазон 1

от 0$0,5 до 0$25 дюймов вод. ст.

(от 0$0,0344 до 0$0,0623 бар)

(возможна перенастройка диапазона 50:1)

Диапазон 2

от 0$2,5 до 0$250 дюймов вод. ст.

(от 0$6,22 до 0$622,7 мбар)

(возможна перенастройка диапазона 100:1)

Диапазон 3

от 0$10 до 0$1000 дюймов вод. ст.

(от 0$24,9 до 0$2490,9 мбар)

(возможна перенастройка диапазона 100:1)

 Погрешность при стандартных условиях

(учитывается нелинейность, гистерезис и повторяемость)

Диапазоны 2 и 3 $ Ultra for Flow (Вариант U3)

±0,05% показаний перепада давлений для

перенастройки диапазонов от 1:1 до 3:1 от ВГД;

Для шкал с перенастройкой диапазона больше, чем

3:1 от ВГД

Погрешность=±[0,05+0,0145(ВГД/Показание)]% от

показания

Диапазоны 2 и 3

±0,075% от шкалы для шкал от 1:1 до 10:1 от ВГД;

Для шкал с перенастройкой больше, чем 10:1 ВГД,

Погрешность=±[0,025+0,005(ВГД/Шкала)]% от шкалы

Диапазон 1

±0,10% от шкалы для шкал от 1:1 до 15:1 от ВГД;

Для шкал с перенастройкой больше, чем 15:1 ВГД,

Погрешность=±[0,025+0,005(ВГД/Шкала)]% от шкалы

 Влияние изменения температуры окружающей среды

на 28°C

Диапазоны 2 и 3 Ultra for Flow (Вариант U3)

±0,130% показания для перенастройки диапазонов

от 1:1 до 3:1 от ВГД;

±[0,05+0,0345 (ВГД/показание)]% от показания > 3:1

до 100:1 от ВГД

Диапазоны 2 и 3

±(0,025%ВГД+0,125% шкалы) для шкал от 1:1 до 30:1;

±(0,035%ВГД$0,175% шкалы) для шкал от 30:1 до 100:1

Диапазон 1

±(0,20% ВГД + 0,25% шкалы) для шкал от 1:1 до 30:1;

±(0,24% ВГД + 0,15% шкалы) для шкал от 30:1 до 50:1

 Влияние статического давления

Диапазоны 2 и 3

Ошибка нуля = ±0,05% от ВГД на 1000 psi (68,9 бар)

Ошибка шкалы = ±0,20% от показаний на 1000 psi

(68,9 бар)

Диапазон 1

Ошибка нуля=±0,05% от ВГД на 800 psi (55,1 бар)

Ошибка шкалы=±0,40% от показаний на 800 psi (55,1 бар)

 Нестабильность

Диапазоны 2 и 3 – Ultra for Flow (Вариант U3)

±0,25% от ВГД  в течение 10 лет при изменениях
температуры окружающей среды ±28°C
и линейном давлении до 1000 psi (68,9 бар)

Диапазоны 2 и 3

±0,125% от ВГД  в течение 5 лет при изменениях
температуры окружающей среды ±28°C
и линейном давлении до 1000 psi (68,9 бар)

Диапазон 1

±0,2% от ВГД  в течение 1 года

АБСОЛЮТНОЕ/ИЗБЫТОЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ
Диапазон 3 (абсолютный) / Диапазон С (избыточный)

от 0–8 до 0–800 psig (0–0,55 до 0–55,1 бар)
(возможна перенастройка диапазонов 100:1)

Диапазон 4 (абсолютный) / Диапазон D (избыточный)

0–36,26 до 0–3,626 psig (0–2,5 до 0–250 бар)
(возможна перенастройка диапазонов 100:1)

 Погрешность измерений при стандартных условиях

(учитывается нелинейность, гистерезис и
воспроизводимость)

±0,075% от шкалы для шкал от 1:1 до 10:1 от ВГД.
Для шкал с перенастройкой больше, чем 10:1 ВГД,
Погрешность=±[0,03+0,0075(ВГД/Шкала)]% от шкалы

 Влияние изменения температуры окружающей среды

на 28°C

±(0,050%ВГД+0,125% шкалы) для шкал от 1:1 до 30:1
±(0,060%ВГД$0,175% шкалы) для шкал от 30:1 до 100:1

 Нестабильность

±0,125% от ВГД в течение 5 лет при изменениях

температуры окружающей среды ±28°C и линейном давлении
до 1000 psi (6,9 МПа)

ТЕМПЕРАТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА
Приведенные здесь технические характеристики относятся
только к датчику. Ошибки сенсора, вызванные ТСП PT100
(cоответствует стандарту IEC 751, класс В, ном.сопротивление
100 Ом при 0°С и 

α

=0,00385) не учитываются. Примерами

таких сопротивлений являются серии 68 и 78 фирмы Rosemount.

 Диапазон температур для ТСП от 184 до 816°C

 Погрешность ТСП (учитывает нелинейность, гистерезис

и воспроизводимость)
Для кабелей длиной 3,66 и 7,32 м (12 и 24 фута):
±0,56°C для температур процесса от $101 до 649°C;
При измерении температур выше 649°C $ погрешность
увеличивается на ± 0,56°C на каждые 38°C
Для кабелей длиной 22,86 м (75 футов):
±1,12°C при измерении температур от $101 до 649°C;
При измерении температур выше 649°C $ погрешность
увеличивается на ±0,56°C на каждые 38°C

 Нестабильность ТСП

±0,56°C в течение 12 месяцев.

159

Rosemount 3095MV

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 Защита

Перемычка защиты датчика, установленная на электронной
плате, во включенном положении предотвращает изменение
конфигурационных данных датчика. В программе Engineering
Assistant предусматриваются два уровня защиты паролями.

 Электрические соединения

1/2$14NPT, M20х1,5 (CM 20), PG$13,5. Для кода варианта А
соединители для интерфейса HART подключаются к клеммной
колодке.

 Вход ТСП

Платиновый ТСП на 100 Ом согласно IEC$751, Класс В.

 Детали, не контактирующие с рабочей средой

Корпус электроники

Алюминиевый сплав с низким содержанием меди. NEMA 4X,
корпус CSA  типа 4X, IP65, IP66, IP68.

Болты

Углеродистая сталь с покрытием по ASTM A449,  Разряд 5 или
аустенитная нержавеющая сталь 316.

Заполняющая жидкость

Силиконовое масло или галоуглеродное инертное масло.
(Инертный заполнитель применяется только для модулей
сенсоров избыточного давления).

Покрытие корпуса (только алюминиевый корпус)

Полиуретановое.

Уплотнительные кольца

Buna$N

ВЫХОДНЫЕ СИГНАЛЫ

 Унифицированный токовый 4$20 мА соответствует одному

из параметров: перепаду давлений, абсолютному или
избыточному давлению, температуре процесса или расходу.
При использовании датчика 3095 MV совместно с  конвертером
Rosemount 333 HART Tri$Loop добавляется еще 3 токовых
сигнала 4$20 мА, т.е. можно передавать еще 3 параметра
техпроцесса.

 Цифровой сигнал на базе HART$протокола  накладывается

на токовый сигнал и воспринимается любым устройством,
поддерживающим протокол HART. По HART$протоколу можно
передавать накопленный расход (количество вещества).

СИГНАЛИЗАЦИЯ АВАРИЙНОГО РЕЖИМА

Если программа самодиагностики обнаружит

неисправность датчика, аналоговый сигнал устанавливается
либо ниже 3,75 мА, либо выше 22 мА для оповещения
пользователя. Выбор высокого или низкого уровня выходного
сигнала аварийного режима производится пользователем
путем установки перемычки.

ВРЕМЯ ВКЛЮЧЕНИЯ

Цифровые и аналоговые сигналы измеряемых

параметров выходят на заданный уровень после включения
питания в течение 7$10 с, цифровые и аналоговые сигналы
расхода $ после 10$14 с.

ВРЕМЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ

Пользователь может установить время отклика на

входной ступенчатый сигнал в пределах от 0 до 29 с  для одной
постоянной времени. Это время добавляется к времени отклика
сенсора 0,2 с.

ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ

Внешний источник питания постоянного тока

напряжением 11...55 В.

ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

Датчики 3095MV выполняются с видом

взрывозащиты:
$ "искробезопасная электрическая цепь", маркировка
взрывозащиты 0ExiallСТ5, Т4;
$ "взрывонепроницаемая оболочка", маркировка
взрывозащиты  1ExdllСТ6, Т5.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Температура окружающей среды:

$20...80°С $ с ЖКИ;
$40...85°С $ без ЖКИ (стандартное исполнение электроники);
$51...85°С $ без ЖКИ (спец. исполнение электроники).

Относительная влажность $ до 100% при температуре

35°С без конденсации влаги.

ОБЩИЕ ДАННЫЕ

Габаритные размеры, мм, не более 163х96х212.
Масса, кг, не более 2,7.

CХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ

Рис.6. Схема подключения к источнику питания.

Rн $ сопротивление нагрузки.

Рис.7. Схема подключения к персональному

компьютеру.

Рис.8. Схема подключения

к HARTкоммуникатору.

Для обеспечения передачи данных по HART$протоколу

минимальное сопротивление контура должно быть не менее
250 Ом.

160

Rosemount 3095MV

НАДЕЖНОСТЬ

Средний срок службы расходомера $ 10 лет.
Средняя наработка на отказ $ 150 000 ч.

ПОВЕРКА

Межповерочный интервал $ 4 года.

ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

Гарантийный срок эксплуатации $ в течение

12 месяцев с даты ввода приборов в эксплуатацию, но не более
18 месяцев со дня отгрузки.

КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

$ датчик 3095MV;
$ методика поверки;
$ руководство по эксплуатации;
$ конфигурационное программное обеспечение с HART$
модемом (по заказу);
$ НАRT$коммуникатор (по заказу).

ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ ЗАКАЗА

Для оформления заказа на поставку датчика

Rosemount 3095MV необходимо заполнить и выслать
Поставщику опросный лист установленной формы (cм.далее).

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

   

Программное обеспечение "Помощник инженера" (EA)

является программным пакетом для ПК, который позволяет
проводить конфигурирование датчика, его обслуживание и
диагностику. Пакет программного обеспечения "Помощник
инженера" под Windows может поставляться как с HART$
модемом и соединительным кабелем, так и без них.
Аналогичными функциями обладает переносной коммуникатор
375.

  

 Дополнительные встроенные вентильные блоки модели 305.

Датчик модели 3095MV может поставляться  в сборке со
встроенным вентильным блоком модели 305 после
соответствующей калибровки и проверки на    герметичность,
выполненной на заводе.

   

Датчик модели 3095MV имеет возможность выхода по

интерфейсу RS485  на компьютер или контроллер, принтер
(распечатка для коммерческого учета) с помощью
конфигурационного программного обеспечения "Помощник
инженера" (EA) и HART$модема. Включает в себя широкую
базу данных физических свойств для более чем 100 сред,
позволяющую проводить динамические вычисления плотности
и сжимаемости, вязкости и связанных с ними данных.