Назначение
Барьеры-преобразователи БАЗИС-БАРС (далее по тексту - преобразователи) предназначены для измерительных преобразований сигналов силы постоянного тока (в том числе сигналов от пассивных токовых датчиков), сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, для приёма сигналов от пассивных двухпозиционных датчиков (дискретных и NAMUR); функционального преобразования измеренных сигналов, в том числе с реализацией искрозащиты; передачи преобразованных сигналов на другие устройства в виде аналоговых сигналов силы постоянного тока, двухпозиционных и цифровых сигналов.
Описание
Принцип действия преобразователей заключается в циклическом опросе с помощью микроконтроллера значений и/или состояний устройств, подключенных к входам преобразователей; цифровой обработке полученных данных; выдаче обработанных данных на устройства, подключенные к выходам преобразователя; обмене информацией по цифровому интерфейсу с устройствами верхнего уровня. Измерение входного сигнала от аналогового датчика осуществляется с использованием 16-битного аналого-цифрового преобразователя (АЦП). После преобразования цифровой сигнал передается на выход через интерфейс RS-485 и/или HART. В некоторых модификациях дополнительно реализуются один или два аналоговых выходных сигнала с помощью 16-битного цифро-аналогового преобразования (ЦАП). Преобразователи могут быть «прозрачными» для сигналов HART.
Преобразователи строятся на базе микропроцессорных однокристальных микроконтроллеров. Преобразователи размещаются вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок и монтируются на DIN-рейке.
Модификации преобразователей различаются в зависимости от сочетания видов входных и выходных сигналов (тип сигнала, активный/пассивный, искробезопасный /без искрозащиты). Преобразователи бывают одноканальные (с аналоговым входом, средства измерений) и двухканальные (с двумя двухпозиционными входами, не являются средствами измерений).
В модификациях с двухпозиционными входными сигналами выходные сигналы выдаются посредством оптореле.
Общий вид преобразователя показан на рисунке 1.
I
•. • ■ .
Преобразователи могут применяться в системах противоаварийной защиты и автоматического управления технологическими установками и агрегатами в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.
Обозначение места нанесения знака поверки в виде наклейки представлено на рисунке 2.
Jfo-n
USB
«Чц
*“чц
р«&»!
Программное обеспечение
Структура программного обеспечения (ПО) преобразователя с аналоговым входом определяется его технической структурой:
- метрологически значимая часть состоит из следующих подпрограмм, реализуемых в микроконтроллере измерительной схемы:
- подпрограмма измерения и обработки аналогового сигнала;
- подпрограмма ЦАП-преобразования;
- подпрограмма передачи значений;
- метрологически незначимая часть:
- ПО неметрологических схем (дискретный ввод/вывод и др.);
- метрологически незначимая часть ПО измерительной схемы (подпрограмма общего функционирования).
ПО измерительной схемы преобразователя хранится в микросхеме энергонезависимой памяти, запаянной на печатной плате, и недоступно для изменения без разборки корпуса преобразователя и без применения специальных программно-аппаратных средств перепрошивки (программаторов), используемых при изготовлении.
Уровень защиты ПО преобразователей от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные метрологически значимого ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентиф икационное наименование ПО | «Measurment and processing» | «Conversion» | «Transmission» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | Версия ПО не ниже 1.00 | Версия ПО не ниже 1.00 | Версия ПО не ниже 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | D6BB50F4 | 9C66F2E0 | 77521648 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC32 | CRC32 | CRC32 |
Технические характеристики
Метрологические характеристики преобразователей представлены в таблице 2.
| Аналоговый входной сигнал | Цифровой выходной сигнал |
| Тип сигнала | Диапазон преобразований аналоговых сигналов | Разрядность | Пределы допускаемой основной погрешности, приведенной к диапазону измерений, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Входной сигнал от ТП 1} | L: от -150 до +700 °С (от -7,831 до +57,859 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| K: от -150 до +1300 °С (от -4,913 до +52,410 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| N: от -150 до +1300 °С (от -3,336 до +47,513 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| B: от +500 до +1800 °C (от 1,242 до 13,591 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| S: от +200 до +1600 °C (от 1,441 до 16,777 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| R: от +200 до +1600 °C (от 1,469 до 18,849 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| A-1: от 0 до +2500 °C (от 0 до 33,640 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| A-2: от 0 до +1800 °C (от 0 до 27,232 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| A-3: от 0 до +1800 °C (от 0 до 26,773 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| E: от -150 до +1000 °C (от -7,279 до +76,373 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| T: от -150 до +400 °C (от -4,648 до +20,872 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| J: от -100 до +1200 °C (от -4,633 до +69,533 мВ) | 16 бит | ±0,1 |
| Входной сигнал от ТС 2) | 50П (а = 0,00391 °С-1): от -200 до +850 °C (от 8,62 до 197,58 Ом) | 16 бит | ±0,1 |
| Pt50 (а = 0,00385 °С-1): от -200 до +850 °C (от 9,26 до 195,24 Ом) | 16 бит | ±0,1 |
| 100П (а = 0,00391 °С-1): от -200 до +850 °C от (17,24 до 395,1(5 Ом) | 16 бит | ±0,1 |
| Pt100 (а = 0,00385 °С-1): от -200 до +850 °C (от 18,52 до 390,48 Ом) | 16 бит | ±0,1 |
| 50М (а = 0,00428 °С-1): от -180 до +200 °C (от 10,27 до 92,8 Ом) | 16 бит | ±0,1 |
| 100М (а = 0,00428 °С-1): от -180 до +200 °C (от 20,53 до 185,60 Ом) | 16 бит | ±0,1 |
| 100Н (а = 0,00617 °С-1): от -60 до +180 °C (от 69,45 до 223,21 Ом) | 16 бит | ±0,1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Токовый | от 4 до 20 мА | 16 бит | ±0,05 |
Примечания:
1 Номинальные статические характеристики (НСХ) термопар - по ГОСТ Р 8.585-2001. Для сигналов от термопар пределы допускаемой погрешности указаны с учетом погрешностей канала компенсации температуры холодного спая, но без учета погрешности компенсационного термопреобразователя сопротивления.
2 НСХ термопреобразователей сопротивления - по ГОСТ 6651-2009.
3 Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразователей с аналоговым выходным сигналом определяются путем суммирования пределов допускаемой основной приведённой погрешности аналого-цифрового преобразования, приведённой в таблице 2 для соответствующего типа входного сигнала и пределов допускаемой основной приведённой погрешности цифро-аналогового преобразования ±0,05 %.
4 Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной на каждые ±10 °С в диапазоне рабочих температур, не превышают пределы допускаемой основной погрешности.
5 Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной передачей данных по протоколу HART, не превышают пределы допускаемой основной погрешности.
Технические характеристики преобразователей указаны в таблице 3.
Таблица 3 - Технические характеристики преобразователей
| Наименование характеристики | Значение |
| Нормальные условия применения: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре +35 °С, %, - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 до 80 от 84,0 до 106,7 |
| Рабочие условия применения: -температура окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре +35 °С, %, - атмосферное давление, кПа | от -30 до +50 до 95 от 84,0 до 106,7 |
| Параметры электрического питания: - напряжение питания, В | 24±5% |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 3 |
| Габаритные размеры, мм: - высота - ширина - длина | 108 22.5 114.5 |
| Масса, кг, не более | 0,2 |
| Срок службы назначенный, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплектность преобразователей указана в таблице 4.
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Барьер-преобразователь БАЗИС-БАРС (5ДА2.407.020) в модификации согласно заказу | 5ДА2.407.020 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 5ДА2.407.020 РЭ1, 5ДА2.407.020 РЭ2 | 1 комплект |
| Паспорт | 5ДА2.407.020 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | 5ДА2.407.020 МП | 1 экз. |
| Ответные части разъемов | - | 1 комплект |
| Монтажные и запасные части | - | 1 комплект |
| CD-диск с программой конфигурирования, а также с электронной версией документации | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу 5ДА2.407.020 МП «Барьеры-преобразователи БАЗИС-БАРС. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 25.12.2017 г.
Основные средства поверки:
- магазин сопротивления Р4831, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде (далее по тексту - рег. №) № 48930-12;
- вольтметр универсальный В7-78/1, рег. № 25232-03;
- компаратор-калибратор универсальный КМ300Р, рег. № 54727-13;
- мера электрического сопротивления однозначная МС 3050М-1, рег. № 46843-11. Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых преобразователей с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на корпус преобразователей в соответствии с рисунком 2.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные
ГОСТ Р 8.585-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования
ГОСТ 6651-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
ТУ 26.51.43-020-26509818-2017 (5ДА2.407.020 ТУ). Барьер-преобразователь БАЗИС-БАРС. Технические условия
70813-18: Методика поверки 5ДА2.407.020 МПСкачать1.2 Мб