Назначение
Датчики давления Turbo Flow PS (далее - датчики) предназначены для измерений и непрерывного преобразования значения измеряемого параметра: абсолютного давления, избыточного давления, разности давлений и параметров, определяемых по разности давлений (расхода, уровня, плотности) в унифицированные выходные сигналы постоянного тока и напряжения постоянного тока и/или в цифровые сигналы. Датчики применяются в системах сбора и обработки информации, управления распределенными объектами регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности. Измеряемая среда - газ, жидкость, пар.
Описание
Принцип действия датчиков основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией чувствительного элемента первичного тензорезистивного преобразователя. В качестве чувствительного элемента в датчиках применяется керамическая мембрана, на которую нанесены тензорезисторы, соединенные по мостовой схеме. Измеряемое давление подается на мембрану чувствительного элемента и вызывает ее деформацию, приводящую к изменению сопротивления тензорезисторов и разбалансу моста. Выходной электрический сигнал напряжения разбаланса моста, пропорциональный измеряемому давлению, поступает в электронный блок преобразования для усиления, обеспечения температурной компенсации и компенсации нелинейности передаточной функции тензомодуля и преобразования в нормированный электрический сигнал постоянного тока (напряжения постоянного тока) и/или в цифровой сигнал.
В зависимости от вида измеряемого давления датчики имеют следующие модификации:
- ДА - для измерения абсолютного давления;
- ДИ - для измерения избыточного давления;
- ДД - для измерения разности давлений;
- ДВ - для измерения разрежения;
- ДИВ - для измерения давления - разрежения;
- ДГ - для измерения гидростатического давления.
Модификации датчиков выпускаются в следующих исполнениях:
По питанию:
работающие от внешнего источника питания постоянного тока; автономные (работающие от внутренней батареи).
По наличию индикации:
с жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ); без ЖКИ.
В датчиках реализована функция электронной коррекции «нуля».
Датчики оснащены функцией кратковременной или постоянной подсветки ЖКИ.
Конструктивно датчики выполнены в едином корпусе, в котором расположены чувствительный элемент и электронный блок преобразования.
Датчики имеют взрывозащищенное и не взрывозащищенное исполнения и могут применяться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок в соответствии с маркировкой по взрывозащите 0 Ex ia IIC T6 или 1 Ex d[ia] ПС T6. Сертификат соответствия № РОСС 1<и.ГБ0)5.В0)40)68.
Внешний вид датчиков давления приведен на рисунке 1
Рисунок 1 - Датчики давления Turbo Flow PS.
На рисунке 2 приведена схема пломбирования и обозначение мест для нанесения пломб в целях предотвращения несанкционированного вмешательства.
При выпуске из производства пломба предприятия-изготовителя наносится способом давления на специальную мастику в места, указанные на рисунке 2 (1).
При первичной и периодической поверке поверительное клеймо наносится способом давления на специальную мастику в места, указанные на рисунке 2 (2) по диагонали от пломбы предприятия - изготовителя.
Рисунок 2 - Схема пломбирования датчика давления Turbo Flow PS.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) датчиков по аппаратному обеспечению является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измерительных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. ПО хранится в энергонезависимой памяти. Программная среда постоянна, средства и пользовательская оболочка для программирования или изменения ПО отсутствуют.
ПО датчиков разделено на:
- метрологически значимую часть;
- метрологически незначимую часть.
Разделение программного обеспечения выполнено внутри кода ПО на уровне языка программирования. К метрологически значимой части ПО относятся:
- программные модули, принимающие участие в обработке (расчетах) результатов измерений или влияющие на них;
- программные модули, осуществляющие представление измерительной информации, её хранение, передачу, идентификацию, защиту ПО и данных;
- параметры ПО, участвующие в вычислениях и влияющие на результат измерений;
- компоненты интерфейса для обмена данными между метрологически значимой и незначимой частями ПО.
Идентификационные данные ПО датчиков приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Встроенное ПО ДД «Turbo Flow» | dd3 | 1.13 | 2CFB | INHX32 CRC |
Недопустимое влияние на метрологически значимую часть ПО датчиков через интерфейс пользователя и интерфейс связи отсутствует. ПО датчиков не оказывает влияния на метрологические характеристики средств измерений.
Защита программного обеспечения датчиков от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010. Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО датчиков и измеренных данных.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики датчиков приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Характеристика | Значение характеристики |
| Диапазоны измерений (в зависимости от модификаций и настройки): - абсолютного давления, МПа - избыточного давления (разрежения), МПа - разности давлений, МПа - разрежения, МПа - давления - разрежения, МПа - гидростатического давления, м вод. ст. | от 0 до 40 от минус 0,1 до 40 от 0 до 14 от минус 6М0-5 до минус 1-10-1 от минус 0,1 до плюс 2,4 от 0,06 до 250 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении давления (в зависимости от модификаций и настройки), % | ±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от 20 °С в диапазоне рабочих температур на каждые 10 °С (в зависимости от модификации и настройки), % от диапазона измерений | от ±0,015 до ±0,1 |
| Рабочее давление (для датчиков разности давлений), МПа | от 0,2 до 40 |
| Характеристика | Значение характеристики |
| Изменение значения выходного сигнала (для датчиков разности давлений), вызванное изменением рабочего избыточного давления, %, не более | p p P У = Kp ХМраб X pmax%, РВ где Kp= (от 0,08 до 0,2) %/МПа |
| Аналоговые выходы: - токовый выход, мА - потенциальный выход, В Цифровые проводные интерфейсы Цифровые беспроводные интерфейсы | от 0 до 5; от 4 до 20; от 0 до 20; от 0,4 до 2; от 0 до 10; протокол HART, протокол MODBUS RTU по интерфейсам RS-232, RS-232 TTL и RS-485 GSM, GPRS, Bluetooth, IrDA (ИК-порт), Zig Bee, M2M 433/868 МГц |
| Напряжение питания, В (в зависимости от исполнения и подсветки ЖКИ) | от 5,0 до 24,0 |
| Автономный источник питания: - напряжение, В - емкость, А/ч | от 3,0 до 3,6 от 1,1 до 37,0 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 0,7 |
| Температура окружающей среды, °С - для моделей с ЖКИ | от минус 50 до плюс 85 от минус 30 до плюс 80 |
| Масса (в зависимости от исполнения), кг, не более | от 0,6 до 5,5 |
| Г абаритные размеры (в зависимости от исполнения), мм, не более | от(175x110x65)до (290x150x190) |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 150000 |
| Срок автономной работы, лет, не менее | 6 |
Знак утверждения типа
Наносится на лицевую панель датчиков методом аппликации и на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки датчиков приведен в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Датчик давления Turbo Flow PS | | 1 шт. | в соответствии с заказом |
| Соединитель 121204-0011 C25300N2TSN | | 1 шт. | |
| Прокладка уплотнительная | GFG-F.02.00.004 | 2 шт. | |
| Датчик давления Turbo Flow PS. Паспорт | ТУАС.406233.001 ПС | 1 экз.. | |
| Датчики давления Turbo Flow PS. Руководство по эксплуатации | ТУАС.406233.001 РЭ | 1 экз. | |
| Датчики давления Turbo Flow PS. Методика поверки | | 1 экз. | |
Поверка
осуществляется по документу «Датчики давления Turbo Flow PS. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в августе 2012 г.
Основные средства поверки:
- манометр избыточного давления грузопоршневой класса точности 0,01 МП-2,5, диапазон от 0 до 0,25 МПа, пределы относительной погрешности ± 0,01 %;
- манометр избыточного давления грузопоршневой класса точности 0,01 МП-6, диапазон от 0,04 до 0,6 МПа, пределы относительной погрешности ± 0,01 %;
- манометр избыточного давления грузопоршневой класса точности 0,01 МП-60, диапазон от 0,1 до 6 МПа, пределы относительной погрешности ± 0,01 %;
- манометр избыточного давления грузопоршневой класса точности 0,01 МП-600, диапазон от 1 до 60 МПа, пределы относительной погрешности ± 0,01 %;
- калибратор давления МЕТРАН 517, диапазон от минус 100 кПа до 60 МПа, пределы относительной погрешности от ± 0,02 до ± 0,1 %;
- калибратор давления PACE 5000, диапазон от 0,0025 до 21,1 МПа, минус 0,1 МПа, пределы погрешности ± (0,015 % ИВ + 0,01 % ВПИ + 15 Па);
- задатчик избыточного давления «Воздух-2,5», верхнее номинальное значение выходного давления 250 кПа, пределы относительной погрешности ± 0,02 %; ± 0,05%;
- задатчик разрежения Метран-503 Воздух, воспроизведение давления от минус 0,25 до минус 63 кПа, пределы погрешности ± (0,4 ± 10-4Тн) Па в диапазоне от минус 0,25 до 4 кПа; ± 0,02 % от задаваемого давления в диапазоне от минус 4 до минус 63 кПа;
- вакуумметр сопротивления APG-M, диапазон от 1-10-1 до 1403 Па, пределы относительной погрешности ± 15 %;
- манометр абсолютного давления МПАК - 15, диапазон от 0,133 до 13,3 кПа, пределы абсолютной погрешности ± 6,65 Па; диапазон от 13,3 до 133 кПа, пределы абсолютной погрешности ± 13,3 Па; диапазон от 133 до 400 кПа, пределы относительной погрешности ± 0,01%;
- микроманометр жидкостный компенсационный с микрометрическим винтом МКВК -250, диапазон от 0 до 2,5 кПа, пределы приведенной погрешности ± 0,02 %;
- вакуумметр сопротивления APG-M, диапазон от 1-10-1 до 1-103 Па, пределы относительной погрешности ± 15 %;
- вольтметр цифровой, диапазон от 0 до 20 В, пределы относительной погрешности ± 0,015 %;
- катушка электрического сопротивления Р331, 100 Ом, класс точности 0,01;
- магазин сопротивления Р4831-М1, сопротивление до 111111,1 Ом, класс точности 0,02 / 240-6
- источник питания Б5-71, диапазон от 0 до 30 В, пределы абсолютной погрешности установки напряжения ± 200 мВ.
Сведения о методах измерений
Содержатся в документе «Датчики давления Turbo Flow PS. Руководство по эксплуатации ТУАС.406233.001 РЭ».
Нормативные документы
ГОСТ 22520-85 «Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия».
ТУ 4212-011-70670506-2012 «Датчик давления Turbo Flow PS. Технические условия».
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности и эксплуатации опасного производственного объекта.
