Назначение
Модули кварцевого термоманометра И-1 (далее - модули) предназначены для непрерывных измерений абсолютного давления и температуры жидкостей и газов.
Описание
Принцип действия модулей при измерении давления основан на измерении собственной частоты кварцевого резонатора. Функция преобразования является температурнозависимой. Для корректировки температурной зависимости используются результаты измерений температуры, полученные с помощью второго кварцевого резонатора, частота колебаний которого зависит от температуры. Значения измеренных частот преобразуются в значения давления и температуры с использованием индивидуальных статических характеристик преобразования в виде степенных полиномов, индивидуальные коэффициенты которых определены изготовителем и указаны в паспорте каждого модуля.
Модули выпускаются в двух базовых исполнениях, которые могут быть выполнены как в герметичном корпусе, так и без него:
1. Модуль термоманометра И-1-А - с платой генератора кварцевых резонаторов, имеющей три выходных сигнала: частотный по измеряемому давлению, частотный по измеряемой температуре и частотный сигнал опорного кварцевого резонатора;
2. Модуль термоманометра И-1-Ц - с платой передачи значений измеренных частот к контроллерам сбора данных, совместимых с самими модулями.
Модули конструктивно выполнены в цилиндрическом корпусе, который разделен на измерительную камеру с кварцевыми чувствительными элементами (ЧЭ) и отсек электроники (для исполнения с платой передачи значений измеренных частот). Для защиты ЧЭ от воздействия агрессивных сред в корпусе модуля располагается разделитель сред. Корпус модуля может быть изготовлен из различных материалов.
Модули могут применяться как в составе датчиков давления и температуры (термоманометров), так и как самостоятельные изделия, и предназначены для подключения к наземным контроллерам сбора данных, которые обеспечивают питание и получение данных, передают измеренные значения на персональный компьютер или систему верхнего уровня при помощи стандартных каналов связи. Передача данных от модуля к блоку идет по каналу связи, с униполярным фазоманипулированным кодом (на основе Манчестер II).
Фотографии общего вида модулей с указанием места нанесения заводского/серийного номера приведены на рисунках 1, 2.
Заводской/серийный номер модуля наносится на корпус методом гравировки. Конструкция средства измерений не предусматривает нанесение знака поверки на корпус модуля.
Рисунок 2 - Общий вид модуля кварцевого термоманометра И-1 в бескорпусном исполнении
Пломбирование модулей не предусмотрено.
Программное обеспечение
Модули с цифровым выходным сигналом имеют только встроенное, метрологически значимое, программное обеспечение (далее - ПО), которое кодирует цифровой пакет с контрольной суммой, содержащий значения измеренных частот кварцевого резонатора давления и температуры.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Geoptics |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.2 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | Недоступен |
Конструкция модулей исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измеренные параметры и информацию. Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014, программное обеспечение защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.
Модули с аналоговым выходным сигналом программного обеспечения не содержат.
Технические характеристики
Метрологические и основные технические характеристики модулей приведены в таблицах 2, 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений абсолютного давления( ), МПа | от 0,1 до 140 |
| Чувствительность в диапазоне измеряемого давления, МПа | 0,000001 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений давления, % (от ВПИ(**)) | ±0,02; ±0,03; ±0,04; ±0,06; ±0,10 (***) |
| Диапазон измерений температуры^***), °С | от -40 до +165 |
| Чувствительность в диапазоне измеряемых температур, °С | 0,000001 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±0,1 |
| Примечания: - указан максимальный диапазон измерений, требуемый диапазон устанавливается при заказе путем выбора значения верхнего предела измерений в диапазоне от 21 до 140 МПа. Значение диапазона измерений приводится в паспорте на конкретный модуль.; - ВПИ - верхний предел измерений; - значение погрешности приводится в паспорте на конкретный модуль; - указан максимальный диапазон измерений, требуемый устанавливается при заказе путем выбора верхнего и нижнего пределов измерений, находящихся в диапазоне температур от -40 °С до +165 °С. Значение диапазона измерений приводится в паспорте на конкретный модуль. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон выходных сигналов модулей с аналоговым выходным сигналом, кГц: - при измерении давления - при измерении температуры | от 1 до 130 от 1 до 130 |
| Разрешающая способность по давлению, МПа | 0,00005 |
| Разрешающая способность по температуре, °С | 0,00001 |
| Длина корпуса модуля, мм, не более | 670 |
| Диаметр корпуса модуля, мм, не более | 21 |
| Масса модуля, кг, не более | 3 |
| Минимальное время опроса, с | 1 |
| Интерфейс связи с наземными модулями (для модулей с цифровым выходным сигналом)* | CAN, RS-485, I2C Манчестер II |
| Номинальное напряжение питания постоянного тока модуля, В, не более | 26 |
| Рабочие условия эксплуатации модуля: - температура окружающей среды, °С | от -40 до +165 |
| Показатели надежности модуля: - средняя наработка до отказа, ч - средний срок службы, лет | 290 000 30 |
| Примечание: *- интерфейс связи с наземными модулями выбирается при заказе. |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации, а также на лицевую панель контроллера сбора данных.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Модуль кварцевого термоманометра | И-1 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РСДТ.406231.005 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | РСДТ.406231.005 ПС | 1 экз. |
| Комплект ЗИП | - | 1 шт. |
| Упаковка | - | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в главе 4 документа РСДТ.406231.005 РЭ «Модули кварцевого термоманометра И-1. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2022 г. № 2653 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 06 декабря 2019 г. № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10’1 - 1-107»;
РСДТ.406231.005 ТУ «Модули кварцевого термоманометра И-1. Технические условия».
