Датчики температуры 644, 3144Р

Основные
Тип 644, 3144Р
Год регистрации 2008
Дата протокола 14 от 25.12.08 п.167
Класс СИ 32.02
Номер сертификата 33981/2
Срок действия сертификата 01.01.2014
Страна-производитель  Германия 
Технические условия на выпуск тех.документация фирмы
Тип сертификата (C - серия/E - партия) С

Назначение

Датчики температуры 644, 3144Р (далее - датчики температуры или датчики) предназначены для измерений температуры жидких и газообразных сред путем преобразования сигнала, поступающего с сенсора на измерительный преобразователь (далее - ИП), в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА, а также в цифровой сигнал для передачи по протоколу HART, FOUNDATION Fieldbus.

Датчики применяются в системах сбора и обработки информации, управления распределенными объектами регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности. Датчики также могут использоваться в измерительных системах для проведения учетных операций.

Описание

Датчики состоят из первичного преобразователя температуры (сенсора), соединенного с измерительным преобразователем (ИП).

ИП конструктивно выполнен в корпусе с расположенными на нем клеммами для подключения сенсора и клеммами для вывода выходного сигнала. Питание ИП совмещено с выходным сигналом (осуществляется по двухпроводной схеме). ИП может быть встроенным в соединительную головку сенсора, либо иметь собственный защитный кожух.

Сенсор представляет собой измерительную вставку с платиновым чувствительным элементом (ЧЭ) с номинальной статической характеристикой преобразования (НСХ) типа «Pt 100» по МЭК 60751 (ГОСТ Р 8.625) или термопарой в качестве ЧЭ с НСХ типов «К», «N», «J», «Е», «Т», «R», «S», «В» по МЭК 60584-1 (ГОСТ Р 8.585) и по ASTM Е230-03, помещенной в защитную арматуру с защитной головкой или иными монтажными приспособлениями для соединения с ИП. Сенсор может быть одиночным или двойным (с двумя ЧЭ в одной измерительной вставке).

Для измерения температуры при высоких давлениях и скоростях потока предусмотрены защитные гильзы, конструкция которых зависит от допускаемых параметров измеряемой среды. Технические характеристики защитных гильз для датчиков температуры приведены в технической документации фирмы-изготовителя.

Принцип действия датчиков температуры 644, 3144Р основан на преобразовании сигнала сенсора в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом в стандарте HART, либо в стандартный выходной сигнал с цифровым протоколом FOUNDATION Fieldbus. Сигнал с сенсора поступает на вход ИП, где преобразуется с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал. Дискретный сигнал обрабатывается с помощью микропроцессорного преобразователя (МП). С выхода МП дискретный сигнал поступает либо на модулятор цифрового протокола FOUNDATION Fieldbus, либо на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал 4-20 мА. ИП с токовым выходным сигналом 4-20 мА, также содержит частотный модулятор HART протокола, который накладывается на аналоговый токовый сигнал.

По цифровым протоколам HART и FOUNDATION Fieldbus, ИП может передавать измеренный сигнал температуры процесса, собственную температуру, различные диагностические и аварийные сигналы, а также конфигурироваться с использованием коммуникатора модели 375, либо при помощи персонального компьютера (имеющего соответствующее программное обеспечение и интерфейсы связи HART либо FOUNDATION Fieldbus).

Входные и выходные цепи в датчиках температуры выполнены без гальванической связи.

Схема соединения внутренних проводов сенсоров типа «РН 00» может быть 2-х, 3-х или 4-х проводной.

Цифровая индикация в процессе измерений может осуществляться с помощью встроенного жидкокристаллического 5-разрядного дисплея.

Датчики модели 644 являются одноканальными, а 3144Р могут быть как одно канальными, так и двухканальными. В последнем случае возможно измерение разности температур.

Имеются взрывозащищенные исполнения датчиков («искробезопасная электрическая цепь» и «взрывонепроницаемая оболочка»).

Технические характеристики

Типы НСХ сенсоров, рабочий диапазон измерений, пределы допускаемой основной погрешности датчиков (*\ в зависимости от типа входного сигнала, приведены в таблице 1.

Дополнительная погрешность цифрового сигнала и цифро-аналогового преобразования (ЦАП) от изменения температуры окружающей среды (от плюс 20 °C) в диапазоне от минус 40 до плюс 85 °C, в зависимости от диапазона измерений и типа НСХ, приведена в таблице 2.

Таблица 1

Тип

НСХ

Рабочий диапазон измерений,°C

Пределы допускаемого отклонения от НСХ (НСХ) сенсора, °C

Пределы допускаемой основной погрешности ИП

644

3144Р

Цифрового сигнала, °C

ЦАП, % (от диапазона измерений (.....))

Цифрового сигнала, °C

ЦАП, % (от диапазона измерений

РН 00

-200...+600

±0,1 или ± (0,043 + 0,00057 t)

(берут большее значение/**), для t> 0 °C; ±(0,2 - (0,0126 (t+25))2) (**}

для t<O°C и -50°С < tcai min < 0°С;

±(1 - (0,0096 (t+98))2)(**)

ДЛЯ t<O°C, -200°С < tcai min < -50°С и

0°С< tcal.max<+100°C;

±(0,3 - (0,0046 (t+98))2) (**’

ДЛЯ t<0 °C, -200°С < tcaimin < -50°С и

+ 100°С< tcal.max<+450°C

±0,15

±0,03

±0,10

±0,02

±(0,15 + 0,002|t|) для -200°С <t<+500°C (для сенсора класса «А»);

±(0,3 + 0,005|t|) для -200°С <t<+600°C

(для сенсора класса «В» и класса «А» для +500 °C <t < +600 °C)

к

0...+1150

(****)

±1,1 или ± 0,0041

±0,50

±0,25

-40...+1200

±1,5 для-40°С <t<+375°С;

±0,0041 для +375°С <t< +1000°С;

±0,0075 t для +1000°С <t<+1200°С

N

-40...+1000

±1,5 для-40°С <t<+375°С;

±0,0041 для +375°С <t< +1000°С

±0,50

±0,40

J

0...+760 (*“*)

±1,1 или ± 0,0041

_1_л

±0,25

-40...+750

±1,5 для-40°С <t<+375°С;

±0,004 t для +375°С <t< +750°С

Е

0...+871

(****)

±1,0 или ± 0,0041

±0,20

±0,20

Т

-180...+371

±1,0 или ± 0,015|t| для t<O°C;

±0,5 или ± 0,0041 для t > 0°С

±0,35

±0,25

R

S

0...+1600

±1,0 для 0°С <t<+1100°С;

±(1,0 + 0,003(t-1100)) для

+1100°C<t<+1600°C

±0,75

±0,70

±0,60

±0,50

В

+600...+1800

±1,0 для +600°С <t< +1100°С;

±(1,0+ 0,003(t-1100))

для+1100°С <t<+1600°С;

±0,0025 t для +1600°С <t<+1800°С

±0,77

±0,75

Примечания:

1. Пределы абсолютной погрешности автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопар (Лх), °C: ±0,5 (для датчика 644); ±0,25 (для датчика 3144Р).

2. * Пределы допускаемой основной погрешности датчиков температуры (До) с термометром сопротивления: Цифровой сигнал: Ао = +^(Ar^ )2 + (Ас )2 ; аналоговый сигнал: Afl ~ —>1 (Атц + ^ЦАП ) +    )

Пределы допускаемой основной погрешности датчиков температуры (До) с преобразователем термоэлектрическим: Цифровой сигнал: Ао = +-J(A77/ + Ау)2 +(ДС)2 ; аналоговый сигнал: Ао — ±д/(Ащ + ^ЦАП +     +      »

где Дс - максимальный предел допускаемого отклонения от НСХ сенсора, °C;

ДТц - максимальный предел допускаемой основной погрешности цифрового ИП, °C;

Дцап ~ максимальный предел допускаемой основной погрешности цифро-аналогового преобразования, °C.

3. ** Сенсоры с индивидуальной статической характеристикой преобразования (ИСХ), коэффициенты которой введены в измерительный преобразователь, tcai.min и tcal.max - нижний и верхний пределы диапазона градуировки (калибровки) сенсора.

4. *** Используются термометры сопротивления и термоэлектрические преобразователи с НСХ по МЭК 60751/ ГОСТ Р 8.625 и МЭК 60584-1/ГОСТ Р 8.585 соответственно, кроме сенсоров с диапазонами с пометкой (****) -они по ASTM Е230-03.

5. t - значение измеряемой температуры, °C.

6. Пределы допускаемой основной погрешности ИП при обмене данными по протоколу HART или по шине FOUNDATION Fieldbus равны пределам допускаемой основной погрешности цифрового сигнала.

7. При измерении разности температур с помощью датчика 3144Р диапазон измерений находится от X до Y, где X=min сенсор 1 - шах сенсор 2, Y=max сенсор 1 - min сенсор 2. Погрешность цифрового сигнала ИП (опция с двойным сенсором, только HART) равна:

- для источников входных сигналов одного типа: (погрешность цифрового сигнала того из входов, у которого она больше)* 1,5;

- для источников входных сигналов разного типа: погрешность цифрового сигнала 1 + погрешность цифрового сигнала 2. Погрешность сенсора равна сумме погрешностей сенсора 1 и сенсора 2.

8. ***** Диапазон измерений указывается потребителем при заказе.             ________________________________

Таблица?

Тип НСХ

Рабочий диапазон измерений,°C

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды:

644

3144Р

Цифрового сигнала, °C /1°С

ЦАП, % (от диапазона измерений)/ 1°С

Цифрового сигнала, °C /1°С

ЦАП, % (от диапазона измерений)/ 1°С

PtlOO

-200...+600

±0,003

±0,001

±0,0015

±0,001

К

-40...+1200

±(0,0061 + (0,00054% от t)) для t> 0°С

±(0,005 + (0,00054% от t)) для t > 0°С

±(0,0061 + (0,0025% от |t|)) для t< 0°С

±(0,005 + (0,002% от |t|)) для t < 0°С

N

-40...+1000

±(0,0068 + (0,00036% от |t|))

±(0,0058 + (0,00036% от |t|))

J

-40...+760

±(0,0054 + (0,0029% от t)) для t> 0°С

±(0,004 + (0,00029% от t)) для t > 0°С

±(0,0054 + (0,0025% от |t|)) для t< 0°С

±(0,004 + (0,002% от |t|)) для t < 0°С

Е

0...+871

±(0,005 + (0,00043% от t))

±(0,004 + (0,00043% от t))

Т

-180...+371

±0,0064 для t> 0°С

±0,005 для t> 0°С

±(0,0064 + (0,0043% от |t|)) для t< 0°С

±(0,005 + (0,0036% от |t|)) для t< 0°С

S, R

0...+1600

±0,016 для t > +200 °C

±0,015 °C для!>+200 °C

±(0,023 - (0,0036% от t)) для t<+200 °C

±(0,021 - (0,0032% от t)) для t<+200 °C

В

+100...

+1800

±0,014 для t > +1000°С

±0,014 для t >+1000°С

±(0,032 - (0,0025% от (t - 300))) для +300 °C <t < +1000 °C

±(0,029 - (0,0021% от (t - 300))) для +300 °C <t < +1000 °C

±(0,054 - (0,011% от (t - 100))) для +100 °C <t< +300 °C

±(0,046 - (0,0086% от (t - 100))) для +100 °C <t< +300 °C

Примечания:

1. t - значение измеряемой температуры, °C.

2. Пределы допускаемой дополнительной погрешности датчиков для обмена данными по протоколу HART или по шине FOUNDATION Fieldbus равны пределам погрешности цифрового сигнала.

3. Дополнительная погрешность датчиков с аналоговым выходным сигналом 4-20 мА равна сумме погрешностей цифрового сигнала и ЦАП.

Датчики температуры 644, 3144Р могут использоваться при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 85 °C (от минус 20 до плюс 85 °C - для датчиков со встроенным индикатором) и относительной влажности воздуха до 99% (для 644) или до 100% (для 3144Р).

По спецзаказу - от минус 50 до плюс 85 °C.

По защищенности от воздействия окружающей среды датчики являются пыле-, водозащищенными, и соответствуют коду IP 66, IP 68 по ГОСТ 14254.

Датчик 3144Р в одноканальном исполнении соответствует требованиям SIL1, 2 (ГОСТ Р МЭК 61508) и SIL3 в двухканальном исполнении.

Электрическое питание датчиков температуры с выходным сигналом 4-20 мА, осуществляется от источника постоянного тока с напряжением от 12 до 42,4 В; от 18,1 до 42,4 В (для цифровой связи по протоколу HART). Соотношение между напряжением источника питания (U) и сопротивлением внешней нагрузки: R=40,8(U-12).

Сопротивление нагрузки (для цифровой связи по протоколу HART), Ом: 250... 1100.

Дополнительная погрешность от изменения номинального напряжения питания: ±0,005% от диапазона измерений на 1 В.

Электрическое питание датчиков температуры с выходным сигналом FOUNDATION Fieldbus, осуществляется от источника постоянного тока с напряжением от 9 до 23 В. Максимальное потребление датчика с выходным сигналом FOUNDATION Fieldbus - 11 мА.

Длина монтажной части (в зависимости от исполнения датчика), мм: 100, 145, 205, 275, 315, 375, 405, 435, 555 и другие (по заказу).

Масса (в зависимости от исполнения датчика), кг: от 0,9 до 4,0.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

Комплектность поставки датчиков температуры приведена в таблице 3. Таблица 3

Наименование

Количество

Примечания

Датчик температуры

1 шт.

Исполнение по заказу

Руководство по эксплуатации (РЭ)

1 экз.

По 1 экз. на каждые 10 шт. датчиков, но не менее 1 экз.

Паспорт

1 экз.

По 1 экз. на каждый датчик, по требованию заказчика

Методика поверки (МИ)

1 экз.

Поставляется по требованию заказчика

Защитная гильза входит в конструкцию датчика температуры и в комплектность поставки при заказе соответствующего исполнения.

По отдельному заказу могут поставляться: коммуникатор модели 375, оборудование FOUNDATION Fieldbus.

Поверка

Поверка датчиков температуры производится в соответствии с Инструкцией «Датчики температуры 644, 3144Р. Методика поверки», согласованной с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», август 2008г.

Основные средства поверки:

- термометры сопротивления платиновые эталонные (1-го и 2-го разр.) типов ПТС-10М, ВТС, ЭТС100;

- преобразователи термоэлектрические эталонные (1-го разр.) типов ППО, ПРО;

- прецизионный преобразователь сигналов ТС и ТП «Теркон»;

- термостаты жидкостные типов К-80, ТЕРМОТЕСТ-100, ТЕРМОТЕСТ-ЗОО;

- калибратор температуры КТ-500;

- печи типов МТП-2М, ВТП 1600-1, Saturn 877;

- коммуникатор модели 375 или иной программно-аппаратный комплекс с поддержкой протоколов HART, FOUNDATION Fieldbus, позволяющий визуализировать измеренную датчиком температуру.

Межповерочный интервал: 2 года.

Нормативные документы

ГОСТ 8.558-93. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения температуры.

ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия.

ГОСТ 30232-94. Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. Общие технические требования.

Международный стандарт МЭК 60751 (1995, 07). Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины.

ГОСТ Р 8.625-2006. ГСИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.

Международный стандарт МЭК 60584-1. Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы.

Стандарт ASTM Е230-03. Стандартные характеристики и Таблицы Температурной Электродвижущей силы (ЭДС) для стандартных термопар.

ГОСТ Р 8.585-2001 Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.

ГОСТ 6616-94. Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.

Техническая документация фирмы-изготовителя.

Заключение

Тип датчиков температуры 644, 3144Р, утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.

Выдан сертификат соответствия № РОСС US.TB05.B02066.

Развернуть полное описание