Назначение
Манометры-термометры Фотон (в дальнейшем - приборы), предназначены для измерения избыточного давления и температуры.
Описание
Приборы выполнены в виде цилиндрических контейнеров, внутри которых расположены элемент питания и электронный блок. В нижней части контейнеров находятся датчики. По способу и условиям эксплуатации приборы разделяются на скважинные (погружные) и устьевые (наземные). Скважинные приборы снабжены хвостовиком для подключения к кабельному наконечнику НК28. Для спуска приборов в скважину используется скребковая проволока или геофизический кабель, заправленный в НК28.
Параметрами среды являются избыточное давление и температура.
Принцип измерений давления основан на тензорезистивном эффекте.
Принцип измерений температуры основан на терморезистивном эффекте.
Электронный блок преобразует выходные параметры датчиков, зависящие от воздействия давления и температуры, в пропорциональный электрический цифровой сигнал для дальнейшего сохранения результатов измерений в энергонезависимой памяти или передачи в компьютер для дальнейшей обработки.
Приборы имеют следующие модификации:
- Фотон - манометр-термометр автономный скважинный, используется до максимальных рабочих температур + 85 °С (обычное исполнение). Имеет взрывозащищенное исполнение.
- Фотон-В - манометр-термометр автономный скважинный, используется до максимальных рабочих температур + 130 °С (высокотемпературное исполнение), отличающийся материалами, применяемыми для изготовления изоляторов и уплотнителей.
- Фотон-И - манометр-термометр автономный устьевой, отличающийся наличием индикатора, отображающим значения давления или температуры. Прибор управляется специальным ключом со встроенным магнитом, воздействующим на кнопку управления ром. Имеет взрывозащищенное исполнение.
- Фотон-К - манометр-термометр скважинный кабельный, отличающийся наличием интерфейсного блока и кабеля связи с персональным компьютером. Элемент питания в данной модификации может отсутствовать, питание в этом случае осуществляется через кабель связи. Имеет взрывозащищенное исполнение.
- Фотон-Т - манометр-термометр автономный скважинный используется до максимальных рабочих температур + 150 °С (теплостойкое исполнение), отличающийся материалами, применяемыми для изготовления изоляторов и уплотнителей.
- Фотон-У- манометр-термометр автономный устьевой. Имеет взрывозащищенное исполнение.
Внешний вид приборов представлен на рисунках 1 - 4.
Конструкции приборов обеспечивает ограничение доступа к электронному блоку в целях предотвращения несанкционированных настройки и вмешательства, которые могут привести к искажениям результатов измерений. Электронный блок покрыт защитным лаком. В приборе и электронном блоке отсутствуют регулирующие (настроечные) элементы, влияющие на метрологические характеристики. Пломбирование контейнеров не предусмотрено.
Рисунок 1 - Манометры-термометры автономные скважинные модификаций Фотон, Фотон-В, Фотон-Т
Рисунок 2 - Манометр-термометр скважинный кабельный Фотон-К
Рисунок 3 - Манометр-термометр автономный устьевой Фотон-У
Рисунок 4 - Манометр-термометр автономный устьевой Фотон-И
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) приборов состоит из 4-х программ, предназначенных для измерения физических величин, обработки, хранения и передачи данных измерений: 3 программы контроллеров Фотон для разных исполнений и одна программа верхнего уровня “FotonService.exe”.
Внутренняя программа «F101-04(0x47).hex» версии 4.7 предназначена для контроллера скважинных приборов Фотон, Фотон-К и устьевого прибора Фотон-У, «F101-04(0x67).hex» версии 6.7 для приборов Фотон-В, Фотон-КВ, «F101-04(0xB7).hex» версии b.7 для прибора Фотон-Т, «F206(0x60).hex» версии 6.0 для прибора Фотон-И.
Программа “FotonService” предназначена для работы с приборами. Выполняет следующие функции:
• Настройка записи данных прибором;
• Выгрузка данных с приборов;
• Отображение на графике выгруженных данных с приборов;
• Построение отчетов по графикам и экспорт данных в форматы txt, xml, csv (Excel);
• Опрос текущих показаний датчиков и вывод их в графическом виде.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Внешнее ПО не влияет на метрологические характеристики СИ и может подвергаться модификации, то есть изменяться версия ПО и контрольная сумма. Калибровочная таблица датчика давления хранится в памяти прибора и обрабатывается внутренним программным обеспечением. Доступ к калибровочной таблице со стороны верхнего ПО защищен паролем. Программное обеспечение контроллеров защищено битами защиты, которые не позволяют считывать его из контроллера.
Идентификационные данные метрологически значимой части ПО приведены в таблице1.
Таблица 1- Идентификационные данные ПО.
| Наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| F101-04(0x47).hex | 4.7 | 7577 | CRC16 (ANSI) |
| F101-04(0x67).hex | 6.7 | 19EE | CRC16 (ANSI) |
| F101-04(0xB7).hex | B.7 | 21BB | CRC16 (ANSI) |
| F206(0x60).hex | 6.0 | 2868 | CRC16 (ANSI) |
| FotonService.exe | 2.2.2.4 | F3CCB16FFFDA5DB4816C33E69ADB88 | MD5 |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| №№ пп | Параметры | Значения для модификаций |
| Фотон | Фотон-В | Фотон-И | Фотон-К | Фотон-Т | Фотон-У |
| 1 | Диапазоны измерений избыточного давления, МПа (мм рт.ст.) | 0-60 (600), 0-100 (1000) | 0-60 (600), 0-100 (1000) | 0-25 (250), 0-40 (400), 0-60 (600), 0-100 (1000) | 0-60 (600), 0-100 (1000) | 0-60 (600), 0-100 (1000) | 0-25 (250), 0-40 (400), 0-60 (600), 0-100 (1000) |
| 2 | Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения избыточного давления в рабочем диапазоне температур до + 85°С, % | ± 0,16 |
| 3 | Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения избыточного давления в рабочем диапазоне температур выше 85 °С, % на каждые 10 °С | ± 0,025 |
| 4 | Диапазоны измерений температуры, °С | минус 60...+130 | минус 40...+150 | минус 50...+70 | минус 60...+130 | минус 30...+180 | минус 50...+100 |
| 5 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры °С | ± 0,5 |
| 6 | Рабочие условия применения: - диапазоны температур, °С - относительная влажность воздуха, %, не более | минус 40...+85 98 | минус 20...+130 98 | минус 40.+ 55 98 | минус 40...+85 98 | минус 10...+150 98 | минус 40...+85 98 |
| 7 | Габаритные размеры, мм, не более: - прибора, диаметр х длина длина х ширина х высота -интерфейсного блока длина х ширина х высота -интерфейсного блока с блоком питания, длина х ширина х высота | 28х580 | 28х580 | 89х70х142 | 28х650 30x90x120 100x200 х 250 | 28x580 | 36x200 |
Продолжение таблицы 2
| 8 | Масса, кг, не более: - прибора, -интерфейсного блока -интерфейсного блока с блоком питания | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 0,3 4,0 | 2,0 | 2,0 |
| 9 | Дискретность измерения давления, МПа | 0,001 |
| 10 | Постоянная времени измерения температуры (типовое значение), с | 1,5 |
| 11 | Предельно допустимое давление, МПа | 1,2Р, где Р - верхний предел измерения давления |
| 12 | Питание: - приборы - интерфейсный блок | литиевый элемент размера АА аккумулятор 12 В, 7 а^ч |
| 13 | Ток потребления, мА, не более: - приборы в режиме измерения - интерфейсный блок | 0,02 300 |
| 14 | Вероятность безотказной работы за 2000 ч, не менее | 0,94 |
Модификациям Фотон, Фотон-И, Фотон-К, Фотон-У присвоена маркировка взрывозащиты 1ExdBIIT3 по ГОСТ Р 51330.0-99.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации ФАСЕ.406233.001 РЭ и паспорта
ФАСЕ.406233.001 ПС методом компьютерной печати в левом верхнем углу.
Комплектность
Манометр-термометр Фотон в составе:1 1 шт.
- узел крепления к скребковой проволоке с переходником для
кабельного наконечника НК-28 (для автономного варианта) 1 шт.
- кабельный наконечник НК-28 (для кабельного варианта) 1 шт.2
- кабель связи с компьютером (для автономного варианта) 1 шт.
- интерфейсный блок (для кабельного варианта) 1 шт.2
- кнопка контроля и включения записи 1 шт.2
- компьютер 1 шт2
- руководство по эксплуатации ФАСЕ.406233.001 РЭ 1 шт.
- паспорт ФАСЕ.406233.001 ПС 1 шт.
- методика поверки ФАСЕ.406233.001 МП 1 шт.
Лист № 6
всего листов 6
- манометр грузопоршневой МП-2500, диапазон задачи и измерения давлений от 0 до 250 МПа, Л= ± 0,05 %,
- термометры лабораторные стеклянные с взаимозаменяемыми конусами, ГОСТ 1659071, диапазон измерений от минус 60 до плюс 180 °С, Л= ± 0,02 °С,
- камера тепла и холода TV-1000, диапазон температур от минус 70 до плюс 200°С, стабильность поддержания температуры ± 2 °С.
Сведения о методах измерений
«Манометры-термометры Фотон. Руководство по эксплуатации ФАСЕ.406233.001 РЭ», раздел 2.
Нормативные документы
ГОСТ Р 51330.0-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования.
ГОСТ Р 51330.1-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 1. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка».
ГОСТ Р 8.654-2009 Требования к программному обеспечению средств измерений. Общие положения.
ГОСТ Р 8.802-2012 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения избыточного давления до 250 МПа.
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения температуры. ТУ 4315-001-82338817-2007 Манометры-термометры Фотон. Технические условия.
Рекомендации к применению
- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасных производственных объектов.
