Назначение
Модули кварцевого термоманометра И-3 (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 температурно-зависимой. 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-3-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-3-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), изготовленными в РФ, 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 серийного номера приведены на рисунках 1, 2.
Серийный номер в виде обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится на корпус модуля методом гравировки. Конструкция средства измерений не предусматривает нанесение знака поверки на корпус модуля.
Рисунок 1 - Общий вид модуля кварцевого термоманометра И-3
Рисунок 2 - Общий вид модуля кварцевого термоманометра И-3 в бескорпусном исполнении
Пломбирование модулей не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) модулей И-3-Ц состоит из встроенного, метрологически значимого ПО. ПО у модулей И-3-А отсутствует.
Данное ПО устанавливается на предприятии-изготовителе во время производственного цикла в микропроцессор, расположенный внутри корпуса модуля на электронной плате.
В соответствии с п. 4.3 рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 конструкция модуля исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. ПО недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия. В соответствии с п. 4.5 рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий». Идентификационные данные встроенного программного обеспечения недоступны.
Технические характеристики
Метрологические, технические характеристики и показатели надежности модулей приведены в таблицах 1-3.
аблица 1 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений абсолютного давления*-1), МПа | от 0,1 до 140 |
| Чувствительность в диапазоне измеряемого давления, МПа | 0,0001 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений давления, % (от ВПИ(2)) | ±0,02; ±0,03; ±0,04; ±0,06; ±0,10(3) |
| Диапазон измерений температуры*-4), °С | от -20 до +165 |
| Чувствительность в диапазоне измеряемых температур, °С | 0,0001 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±0,1 |
Продолжение таблицы 1
| Наименование характеристики | Значение |
| (1) - 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; (2) - ВПИ - верхний предел измерений; (3) - значение погрешности приводится в паспорте на конкретный модуль; (4) - указан максимальный диапазон измерений, требуемый устанавливается при заказе путем выбора верхнего и нижнего пределов измерений, находящихся в диапазоне температур от -20 °С до +165 °С. Значение диапазона измерений приводится в паспорте на конкретный модуль. |
аблица 2 - 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 | 0,00001 |
| Разрешающая способность по температуре, °С | 0,00001 |
| Длина корпуса модуля, мм, не более | 670 |
| Диаметр корпуса модуля, мм, не более | 16 |
| Масса модуля, кг, не более | 2 |
| Минимальное время опроса, с | 1 |
| Интерфейс связи с наземными модулями (для модулей с цифровым выходным сигналом/1) | CAN, RS-485, I2C, Манчестер II, UART |
| Номинальное напряжение питания постоянного тока модуля, В, не более | 26 |
| Рабочие условия эксплуатации модуля: - температура окружающей среды, °С | от -20 до +165 |
| (1) - интерфейс связи с наземными модулями выбирается при заказе. |
аблица 3 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Показатели надежности модуля: - средняя наработка до отказа, ч - средний срок службы, лет | 290 000 30 |
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-3 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РСДТ.406231.005-03 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | РСДТ.406231.005-03 ПС | 1 экз. |
| Комплект ЗИП | - | 1 шт. |
| Упаковка | - | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в главе 4 документа РСДТ.406231.005-03 РЭ «Модули кварцевого термоманометра И-3. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 ноября 2024 г. № 2712 «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.406231.005-03 ТУ «Модули кварцевого термоманометра И-3. Технические условия».
