Назначение
Датчики давления ДМ 5007-3151 (в дальнейшем - датчики) предназначены для преобразования избыточного давления (ДМ 5007-3151ДИ), абсолютного давления (ДМ 5007-3151ДА), разрежения (ДМ 5007-3151ДВ), избыточного давления-разрежения (ДМ 5007-3151ДВИ) и разности давлений (ДМ 5007-3151ДД) в электрический унифицированный выходной сигнал, а также цифровой сигнал на базе HART-протокола с отображением измеренного значения давления на ЖК-дисплее в различных отраслях народного хозяйства и для поставки на экспорт, в том числе для комплектации. Датчики ДМ 5007-3151 являются интеллектуальными, многопредельными.
Описание
Функционально датчик состоит из двух частей: преобразователя давления (сенсорный блок) и электронного модуля.
Сенсорный блок включает в себя:
- емкостной чувствительный элемент;
- электронную схему, преобразующую изменение емкости в цифровой сигнал;
- датчик температуры и энергонезависимую память, хранящую информацию о настройках.
Электронный модуль размещается внутри корпуса и содержит:
- микропроцессор;
- цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);
- HART-модем;
- конфигурационную память EEPROM и ЖК-дисплей.
Изменение давления вызывает пропорциональное изменение емкости сенсора, которое электронным модулем преобразуется в токовый выходной сигнал.
Микропроцессор управляет работой датчика. Он обрабатывает данные, полученные от сенсорного блока, выполняет все необходимые вычисления, включая линеаризацию и температурную компенсацию погрешности сенсорного блока, обеспечивает вывод данных на дисплей и по HART протоколу, формирует данные пропорциональные выходному токовому сигналу, выполняет калибровку, конфигурирование и тестирования прибора.
ЦАП преобразует цифровой сигнал, поступающий с микропроцессора, в выходной аналоговый токовый сигнал.
Все конфигурационные и калибровочные параметры хранятся в энергонезависимой памяти EEPROM.
Параметры и символы режимов настроек датчика отображаются на ЖК-дисплее.
Датчики имеют электронное демпфирование выходного сигнала, характеризующееся временем усреднения результатов измерения. Значение времени усреднения устанавливается при настройке в пределах от 0,2 до 32 с.
Датчики в процессе работы непрерывно выполняют процедуру самодиагностики и формируют сообщение о неисправности в виде установления аналогового выходного сигнала за пределами своего рабочего диапазона - менее 3,8 мА или более 21,5 мА.
Если значение давления на входе выходит за рамки установленных пределов измерения, датчик ограничивает выходной сигнал либо на уровне 3,9 мА, либо 21 мА в зависимости от входного давления.
Датчики способны передавать информацию о давлении в цифровом виде по двухпроводной линии связи вместе с сигналом постоянного тока 4-20 мА.
Технические характеристики
Условные обозначения датчиков, коды моделей и ряды настраиваемых верхних пределов измерений (РВ) для данной модели приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Условное обозначение датчика | Код модели | Ряд настраиваемых верхних пределов измерений, Рв |
| ДМ 5007-3151ДИ ДМ 5007-315ДИ-Ех ДМ 5007-3151 ДИ-Вн | 3 | 0,25; 0,40; 0,60; 1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30 кПа |
| 4 | 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0 кПа |
| 5 | 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160 кПа |
| 6 | 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 кПа |
| 7 | 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1600 кПа |
| 8 | 0,25; 0,40; 0,63; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30 МПа |
| 9 | 0,63; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30; 10,00; 16,00 МПа |
| 0 | 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0; 16,0; 25,0; 40,0 МПа |
| ДМ 5007-3151 ДА ДМ 5007-3151 ДА-Ех ДМ 5007-3151 ДА-Вн | 4 | 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0 кПа |
| 5 | 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160 кПа |
| 6 | 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 кПа |
| 7 | 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1600 кПа |
| 8 | 0,25; 0,40; 0,63; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30 МПа |
| ДМ 5007-3151ДД ДМ 5007-3151 ДД-Ех ДМ 5007-3151 ДД-Вн | 3 | 0,25; 0,40; 0,60; 1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30 кПа |
| 4 | 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0 кПа |
| 5 | 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160 кПа |
| 6 | 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 кПа |
| 7 | 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1600 кПа |
| 8 | 0,25; 0,40; 0,63; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30 МПа |
| ДМ 5007-3151ДВ ДМ 5007-3151 ДВ-Ех ДМ 5007-3151 ДВ-Вн | 3 | 0,25; 0,40; 0,60; 1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30 кПа |
| 4 | 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0 кПа |
| 5 | 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100 кПа |
| ДМ 5007-3151ДВИ ДМ 5007-3151 ДВИ-Ех ДМ 5007-3151 ДВИ-Вн | 3 | 0,125; 0,200; 0,315; 0,500; 0,800; 1,250; 2,000; 3,150 кПа |
| 4 | 0,50 0,80; 1,25; 2,00; 3,15; 5,00; 8,00; 12,50 кПа |
| 5 | 3,0; 5,0; 8,0; 12,5; 20,0; 31,5; 50,0 кПа |
| Примечание - По требованию заказчика датчики могут быть изготовлены в следующих единицах измерения: кПа, МПа, кгс/см2, бар, мм рт. ст., мм вод. ст., атм. |
Аналоговый выходной сигнал датчиков - постоянный ток (4-20) мА (двухпроводная линия связи).
Пределы допускаемой основной погрешности (у) датчиков, выраженные в процентах от верхнего предела измерений (РВ), не превышают значений, указанных в таблице 2.
Предел допускаемой основной погрешности датчиков ДМ 5007-3151, поверяемых по цифровому сигналу в стандарте протокола HART (yHART), не превышает значений ±у, указанных в таблице 2.
Таблица 2
| Модель датчика | Предел допускаемой основной погрешности ±у, % |
| Рmax > РВ > Рmax /10 | Pmax /10 > РВ > Pmax /25 |
| ДМ 5007-3151 (3 - 5 ) | 0,075; 0,1 | 0,05(1+0,1Pmax / Рв) |
| ДМ 5007-3151 (6 - 0) | 0,15; 0,25 | 0,075(1+0,1Pmax / РВ) |
| где Pmax - максимальный верхний предел измерений для данной модели датчика; РВ - верхний предел измерений модели, выбранный из ряда верхних значений пределов измерений по таблице 1. |
Вариация выходного сигнала (yI) не превышает абсолютного значения допускаемой основной погрешности |у|, значения которой указаны в таблице 2.
Значения пульсации выходного сигнала постоянного тока не превышают 0,6 % верхнего предела изменения выходного сигнала. Пульсация выходного сигнала нормируется при сопротивлениях нагрузки 250 Ом, при отсутствии связи с датчиком по HART-каналу.
Дополнительная погрешность датчиков (уТ), вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, на каждые 10 °С не превышает значений, приведенных в таблице 3.
Таблица 3
| Модель датчика | Дополнительная погрешность на каждые 10°С, ±ут % |
| у = 0,075 % | у > 0,1 % |
| ДМ 5007-3151 (4 - 8 ) | 0,055+0,015<Pmax / Рв) | 0,075+0,015-CPmaxZ Рв) |
| ДМ 5007-3151 (3, 9, 0) | 0,055+0,02<Pmax / Рв) | 0,075+0,02<Pmax Z Рв) |
Примечание - Pmax , РВ , у — тоже, что в таблице 2.
Сопротивление нагрузки датчиков:
- без HART протокола - от 0,2 до 1650 Ом;
- с HART-протоколом - от 250 до 1100 Ом.
Электрическое питание датчиков осуществляется от источника постоянного тока. Значение напряжения питания для датчиков от 12 до 45 В:
По устойчивости к климатическим воздействиям датчики имеют следующие исполнения по ГОСТ 15150-69:
- У2, но для работы при температуре от минус 40 до плюс 85 °С (ДМ5007-3151 без ЖК-дисплея);
- УХЛ3.1, но для работы при температуре от минус 20 до плюс 70 °С (ДМ5007-3151 с ЖК-дисплеем).
Степень защиты от проникновения внешних твердых тел (пыли) и воды по
ГОСТ 14254-96 — IP65.
100 000 не менее 8 не более 1,0 не более 4,0
Норма средней наработки на отказ, ч Средний срок службы датчиков, лет Потребляемая мощность датчиков, В^А
Масса датчика, кг
Знак утверждения типа
наносится на табличку фотохимическим способом, на эксплуатационную документацию -типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки датчиков должен соответствовать указанному в таблице 4.
Таблица 4
| Обозначение документа | Наименование | Кол. | Примечание |
| Датчик | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| 5Ш0.283.427 ПС | Паспорт | 1 экз. | |
| 5Ш0.283.427 РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
| 5Ш0.283.427 МП | Методика поверки | 1 экз. | |
| Разрешение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору на применение | 1 экз. | Для датчиков взрывозащищенного исполнения |
| Комплект монтажных частей | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| HART-коммуникатор | 1 шт. |
Примечания
1 При поставке партии датчиков допускается прилагать по одному экземпляру руководства по эксплуатации и Разрешения Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору на применение на каждые десять датчиков, отправляемых в один адрес, если иное количество не оговорено при заказе.
2 При поставке датчиков на экспорт количество документации на один датчик должно быть не менее двух, если иное количество не оговаривается в договоре (контракте).
Поверка
осуществляется по документу 5Ш0.283.427 МП «Датчики давления типа ДМ 5007-3151. Методика поверки», согласованному с ГЦИ СИ ВНИИМС в 2007г.
Основные средства поверки:
- портативный калибратор давления Метран-ПКД-10М. Предел измерений давления (0 - 60) МПа. Погрешность измерения давления ± 0,05 % от верхнего предела измерений поддиапазона;
- задатчик давления «Воздух-1600». Диапазон задания выходного давления (0,02 - 16) кПа. Предел допускаемой основной погрешности ± 0,02 % от нормирующего значения в диапазоне (3 - 40) кПа; ± 0,05 % от нормирующего значения в диапазоне до 1 кПа;
- задатчик давления «Воздух-1,6». Диапазон задания избыточного давления (1 - 160) кПа. Класс точности 0,02; 0,05. Предел допускаемой основной погрешности ± 0,02; ± 0,05 % от нормирующего значения;
- задатчик давления «Воздух-2,5». Диапазон задания избыточного давления (2,5 - 250) кПа. Класс точности 0,02; 0,05. Предел допускаемой основной погрешности ± 0,02; ± 0,05 % от нормирующего значения;
- задатчик давления «Воздух-6,3». Диапазон задания избыточного давления (10 - 630) кПа. Класс точности 0,02; 0,05. Предел допускаемой основной погрешности ± 0,02; ± 0,05 % от нормирующего значения.
- манометры грузопоршневые типа МП ГОСТ 8291-83. Класс точности 0,02; 0,05. Предел допускаемой основной погрешности ± 0,02; ± 0,05 % от действительного значения измеряемого давления;
- мановакуумметр грузопоршневой МВП-2,5 ГОСТ 8291-83. Пределы измерений избыточного давления от 0 до 0,25 МПа; вакуумметрического давления (разрежения) от 0 до 0,1 МПа. Погрешность измерения давления и разрежения при значениях измеряемой величины более 0,01 МПа не превышает ± 0,02; ± 0,05 % от измеряемой величины и в пределах от 0,005 до 0,01 МПа не превышает ± 0,5 Па;
- барометр-анероид контрольный М67. Диапазон измерений атмосферного давления от 610 до 790 мм рт.ст., предел допускаемой основной погрешности ± 0,8 мм рт.ст.;
- образцовая катушка сопротивления Р331. Сопротивление 100 Ом. Класс точности 0,01;
- магазин сопротивлений Р4831. Сопротивление до 111111,1 Ом. Класс точности 0,02/2 10-6;
- вольтметр В7-46. Верхний предел измерений 2 В. Предел допускаемой основной погрешности ± 0,025 %;
- источник питания постоянного тока Б5-48. Предел установки выходного напряжения (0,1 - 49,9) В. Основная погрешность установки выходного напряжения ± 0,5 % от установленного значения;
- термометр стеклянный ртутный ГОСТ 28498-90. Предел измерений (0-100) °С. Погрешность ±0,2 °С.
Примечание - Допускается применение другого оборудования с аналогичными техническими и метрологическими характеристиками.
Сведения о методиках (методах) измерений содержатся в документе 5Ш0.283.427 РЭ «Датчики давления ДМ 5007-3151. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ 22520-85 Датчики давления, разрежения и разности давления с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия (1.3, 2.14, 2.15, 2.20, 7.1, 7.2, р.3)
ГОСТ Р 51522-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний. (Стандарт в целом)
ТУ 4212-054-00225590-2006. Датчики давления типа ДМ 5007-3151. Технические условия
Рекомендации к применению
