Назначение
Преобразователи давления AUTROL (далее - преобразователи) предназначены для непрерывных измерений давления (избыточного, избыточного давления-разрежения, абсолютного и дифференциального (разности давлений)) и преобразования измеренного давления в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока с наложенным на него цифровым сигналом стандарта HART или цифровым FOUNDATION Fieldbus, а также отображения измеренного давления на дисплее.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией чувствительного элемента.
Преобразователи конструктивно состоят из блока вторичной электроники, расположенного в металлической защитной головке (корпусе), и сенсорного модуля. Корпус электроники имеет два герметично изолированных отсека, в одном из которых располагается клеммный блок, а в другом - платы вторичной электроники и опционный жидкокристаллический дисплей (ЖКД). Корпус электроники закрывается с двух сторон круглыми резьбовыми крышками. На корпусе расположены фиксаторы крышек под спецключ и клемма внешнего заземления. В клеммном отсеке имеется внутренняя клемма заземления. В конструкции корпуса предусмотрены два резьбовых отверстия под кабельные вводы, соединенные с клеммным отсеком. Сверху корпуса электроники под металлической маркировочной табличкой расположены кнопки настройки нуля и шкалы с магнитным механизмом переключения.
Датчики давления выпускаются в следующих моделях:
- для измерений избыточного давления и избыточного давления-разрежения: APT3100s-G, APT3200s-G, APT3500-G;
- для измерений разности давлений: APT3100s-D, APT3100s-H, APT3500-D, APT3500-
HS;
- для измерений абсолютного давления: APT3100s-A, APT3200s-A, APT3500-A;
которые отличаются друг от друга конструкцией, диапазонами измерений и
точностными характеристиками.
Сенсорный модуль преобразователей содержит тензорезистивный или емкостной чувствительный элемент, на который подается с двух сторон давление от процесса через разделительную жидкость и разделительные сенсорные мембраны, зажимаемые (с помощью четырех шпилек с гайками) между двух фланцев, имеющих резьбовые подключения к процессу, дренажные вентили и отверстия для установки монтажных кронштейнов, фланцевых адаптеров, вентильных блоков или разделительных мембранных систем. У преобразователей абсолютного давления, сенсорный модуль имеет одну сенсорную мембрану, после которой располагается резьбовое переключение к процессу, а монтажный кронштейн, при этом, крепится к корпусу преобразователя четырьмя болтами.
В емкостных чувствительных элементах, давление подается с двух сторон на мембрану (центральный электрод конденсатора) расположенную между двух неподвижных обкладок (внешних электродов конденсатора), вызывая изменение электрической емкости между центральным электродом и двумя внешними, которое измеряется электроникой трансмиттера и преобразуется в цифровой сигнал, пропорциональный приложенной к сенсору разности давлений.
В тензорезистивных чувствительных элементах, давление подается на кремниевую подложку с тензорезисторами, собранными по мостовой схеме Уитсона, вызывая электрический разбаланс данной схемы, который измеряется электроникой трансмиттера и преобразуется в цифровой сигнал, пропорциональный приложенному к сенсору давлению.
Преобразователи обладают функцией перенастройки диапазона измерений.
Для передачи измерительной информации в преобразователях всех моделей используется выходной аналоговый сигнал силы постоянного тока (4-20 мА) с наложенным на него цифровым сигналом в стандарте HART. Цифровой и аналоговый сигналы передаются одновременно по одной паре проводов. Зависимость аналогового выходного сигнала постоянного тока от входной измеряемой величины давления - линейно возрастающая и с зависимостью по закону квадратного корня (далее - корневой). Модели APT3500-A, APT3500-D, APT3500-G, APT3500-HS также имеют исполнения с цифровым выходным сигналом FOUNDATION Fieldbus.
Степень защиты преобразователей, обеспечиваемая оболочкой, от проникновения твердых частиц, пыли и воды, соответствует IP67 по ГОСТ 14254-2015.
С целью предотвращения несанкционированного доступа, на плате электроники расположен переключатель защищающий конфигурацию трансмиттера от изменений, а на корпусе есть стопорные винты под спецключ, предотвращающие от откручивания крышки лицевой панели (при их пломбировании).
Фотографии общего вида преобразователей приведены на рисунке 1.
Программное обеспечение
Преобразователи имеют встроенное программное обеспечение (ПО), устанавливаемое в энергонезависимую память при изготовлении, в процессе эксплуатации данное ПО не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс.
Нормирование метрологических характеристик преобразователей проведено с учетом влияния ПО.
Уровень защиты ПО и измерительной информации от преднамеренных и непреднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014 - высокий.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | APT3100s | APT3200s | APT3500 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 7.4 | не ниже 7.43 | не ниже 1.23 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) метрологически значимой части ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон измерений (ДИ)1, кПа - избыточного давления и избыточного давления-разрежения модель APT3100s-G модель APT3200s-G модель APT3500-G - абсолютного давления модели APT3100s-A, APT3200s-A, APT3500-A - дифференциального давления модель APT3100s-D модель APT3100s-H модель APT3500-D модель APT3500-HS | от -100 до 41370 от -100 до 60000 от -100 до 14000 от 0 до 2500 от 0 до ±6895 от 0 до ±2068 от 0 до ±14000 от 0 до ±2100 от 0 до 40000 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности к диапазону измерений2, % модели APT3100s-G, APT3100s-A, APT3100s-D, APT3100s-H модели APT3200s-G, APT3200s-A | для КДИ3 2: ±0,25 при 1<r4<10, ±(0,24+0,008 r) при r>10; для КДИ 3-0: ±0,075 или ±0,04 при 1<r<10, ±(0,025+0,005 r) при r>10. для КДИ 3-7: ±0,075 или ±0,04 при 1<r<10, ±(0,025+0,005 r) при r>10. |
| 1 | 2 |
| модели APT3500-G, APT3500-A, APT3500-D, APT3500-HS | для КДИ 1: ±0,10 при 1<r<4, ±(0,025 r) при r>4; для КДИ 2: ±0,10 при 1<r<10, ±(0,05+0,005 r) при r>10; для КДИ 3-5: ±0,075 или ±0,04 при 1<r<5, ±(0,015+0,005 r) при r>5; для КДИ 6-9: ±0,075 или ±0,04 при 1<r<10, ±(0,025+0,005 r) при r>10. |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений от изменения температуры окружающей среды от нормальных условий в диапазоне рабочих температур, на каждые 10 °С модели APT3100s-G, APT3100s-A, APT3100s-D, APT3100s-H, APT3200s-G, APT3200s-A модели APT3500-G, APT3500-A, APT3500-D, APT3500-HS | для всех КДИ: ±((0,024 % от ВПИ5 + +0,045 % от ДИ5)/2,8) для КДИ 1: ±((0,2 % от ВПИ5 + +0,08 % от ДИ5)/2,8); для КДИ 2: ±((0,13 % от ВПИ5 + +0,12 % от ДИ5)/2,8); для КДИ 3-6: ±((0,024 % от ВПИ5 + +0,045 % от ДИ5)/2,8); для КДИ 7-9: ±((0,019 % от ВПИ5 + +0,125 % от ДИ5)/2,8). |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности к диапазону измерений от изменения напряения питания от нормальных условий в диапазоне рабочих условий, на каждый 1 В, % | ±0,005 |
| 1) Указан диапазон измерений от нижнего предела измерений (НПИ) до верхнего предела измерений (ВПИ), конкретный диапазон измерений в соответствии с таблицей 3. 2) Конкретное значение пределов допускаемой основной приведенной погрешности к диапазону измерений (у) указывается в паспорте. 3) Код диапазона измерений (КДИ), в соответствии с Таблицей 3. 4) r - коэффициент перенастройки диапазона измерений, вычисляется как отношение максимального верхнего предела измерений к диапазону измерений после перенастройки в соответствии с Таблицей 3. 5) В случае перенастройки диапазона измерений подставляют ВПИ до перенастройки, а ДИ после. |
| Модель | КДИ1) | Диапазон измерений2) | Диапазон перенастройки | Давление перегрузки |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| APT3100s-G | 2 | от -1,5 до 1,5 кПа | от 0,075 до 1,5 кПа | 4,5 кПа |
| 3 | от -7,5 до 7,5 кПа | от 0,15 до 7,5 кПа | 22,5 кПа |
| 4 | от -37,3 до 37,3 кПа | от 0,373 до 37,3 кПа | 111,9 кПа |
| 5 | от -100 до 186,5 кПа | от 1,865 до 186,5 кПа | 429,75 кПа |
| 6 | от -100 до 690 кПа | от 6,9 до 690 кПа | 1185 кПа |
| 7 | от -100 до 2068 кПа | от 20,68 до 2068 кПа | 3252 кПа |
| 8 | от -100 до 6895 кПа | от 68,95 до 6895 кПа | 10492,5 кПа |
| 9 | от -100 до 20680 кПа | от 206,8 до 20680 кПа | 31170 кПа |
| 0 | от -100 до 41370 кПа | от 413,7 до 41370 кПа | 62205 кПа |
| APT3200s-G | 3 | от -100 до 150 кПа | от 1,5 до 150 кПа | 375 кПа |
| 4 | от -100 до 1500 кПа | от 15 до 1500 кПа | 2400 кПа |
| 5 | от 0 до 5000 кПа | от 50 до 5000 кПа | 7500 кПа |
| 6 | от 0 до 25000 кПа | от 250 до 25000 кПа | 37500 кПа |
| 7 | от 0 до 60000 кПа | от 600 до 60000 кПа | 90000 кПа |
| APT3500-G | 1 | от -1,25 до 1,25 кПа | от 0,0625 до 1,25 кПа | 3,75 кПа |
| 2 | от -7,5 до 7,5 кПа | от 0,15 до 7,5 кПа | 22,5 кПа |
| 3 | от -65 до 65 кПа | от 0,65 до 65 кПа | 195 кПа |
| 4 | от -100 до 250 кПа | от 2,5 до 250 кПа | 525 кПа |
| 5 | от -100 до 2100 кПа | от 21 до 2100 кПа | 3300 кПа |
| 6 | от -100 до 14000 кПа | от 140 до 14000 кПа | 21150 кПа |
| APT3100s-A, APT3200s-A | 4 | от 0 до 250 кПа | от 2,5 до 250 кПа | 375 кПа |
| 5 | от 0 до 1500 кПа | от 15 до 1500 кПа | 2250 кПа |
| 6 | от 0 до 2500 кПа | от 25 до 2500 кПа | 3750 кПа |
| APT3500-A | 7 | от 0 до 250 кПа | от 2,5 до 250 кПа | 375 кПа |
| 8 | от 0 до 1500 кПа | от 15 до 1500 кПа | 2250 кПа |
| 9 | от 0 до 2500 кПа | от 25 до 2500 кПа | 3750 кПа |
| APT3100s-D | 2 | от 0 до ±1,5 кПа | от 0,075 до 1,5 кПа | ±2,25 кПа |
| 3 | от 0 до ±7,5 кПа | от 0,15 до 7,5 кПа | ±11,25 кПа |
| 4 | от 0 до ±37,3 кПа | от 0,373 до 37,3 кПа | ±55,95 кПа |
| 5 | от 0 до ±186,5 кПа | от 1,865 до 186,5 кПа | ±279,75 кПа |
| 6 | от 0 до ±690 кПа | от 6,9 до 690 кПа | ±1035 кПа |
| 7 | от 0 до ±2068 кПа | от 20,68 до 2068 кПа | ±3102 кПа |
| 8 | от 0 до ±6895 кПа | от 68,95 до 6895 кПа | ±10342,5 кПа |
| APT3100s-H | 4 | от 0 до ±37,3 кПа | от 0,373 до 37,3 кПа | ±55,95 кПа |
| 5 | от 0 до ±186,5 кПа | от 1,865 до 186,5 кПа | ±279,75 кПа |
| 6 | от 0 до ±690 кПа | от 6,9 до 690 кПа | ±1035 кПа |
| 7 | от 0 до ±2068 кПа | от 20,68 до 2068 кПа | ±3102 кПа |
| APT3500-D | 1 | от 0 до ±1,25 кПа | от 0,0625 до 1,25 кПа | ±1,875 кПа |
| 2 | от 0 до ±7,5 кПа | от 0,15 до 7,5 кПа | ±11,25 кПа |
| 3 | от 0 до ±65 кПа | от 0,65 до 65 кПа | ±97,5 кПа |
| 4 | от 0 до ±250 кПа | от 2,5 до 250 кПа | ±375 кПа |
| 5 | от 0 до ±2100 кПа | от 21 до 2100 кПа | ±3150 кПа |
| 6 | от 0 до ±14000 кПа | от 140 до 14000 кПа | ±21000 кПа |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| APT3500-HS | 3 | от 0 до ±65 кПа | от 0,65 до 65 кПа | ±97,5 кПа |
| 4 | от 0 до ±250 кПа | от 2,5 до 250 кПа | ±375 кПа |
| 5 | от 0 до ±2100 кПа | от 21 до 2100 кПа | ±3150 кПа |
| 7 | от 0 до 40000 кПа | от 400 до 40000 кПа | 60000 кПа |
| | диапазона измерений. данный диапазон измерений может быть выражен в других единицах измерения МПа, мбар, бар, м вод. ст., мм вод. ст., мм рт. ст., кгс/см , атм |
| 1) Ко; 2) Ук давления: Па, |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Нормальные условия измерений: | |
| - напряжение питания (постоянный ток), В | от 23 до 25 |
| - температура окружающей среды, °С | от +15 до +25 |
| - относительная влажность, % | от 20 до 95 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Условия эксплуатации - напряжение питания (постоянный ток), В | |
| модели с выходным сигналом от 4 до 20 мЛ/HART | от 12 до 45 |
| модели с выходным сигналом FOUNDATION Fieldbus | от 9 до 32 |
| - температура измеряемой среды, °С | от -60 до +120 |
| - температура окружающей среды, °С | от -50 ) до +85 |
| - относительная влажность, % | от 5 до 100 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Выходной сигнал модели APT3100s-G, APT3100s-A, APT3100s-D, | |
| APT3100s-H, APT3200s-G, APT3200s-A | от 4 до 20 мЛ/HART |
| модели APT3500-G, APT3500-A, APT3500-D, APT3500-HS | от 4 до 20 мЛ/HART или FOUNDATION Fieldbus |
| Габаритные размеры (длинахвысотахширина), мм, не более | 86x212,5x119 |
| Масса, кг, не более | 5,35 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 75000 |
| Степень защиты от воды и пыли по ГОСТ 14254-2015 | IP 67 |
| Маркировка взрывозащиты модели APT3100s-G, APT3100s-A, APT3100s-D, | |
| APT3100s-H | 1Ex d IIC «T6...T5» Gb Х; 0Ex ia IIC «T5...T4» Ga Х; 1Ex ia IIC «T5...T4» Gb Х |
| модели APT3200s-G, APT3200s-A, APT3500-G, | |
| APT3500-A, APT3500-D, APT3500-HS | 1Ex d IIC «T6...T4» Gb Х; 0Ex ia IIC «T5...T4» Ga Х; 1Ex ia IIC «T5...T4» Gb Х |
| 1) Работоспособность дисплея обеспечивается в диапазоне от -30 до +85 °С. |
Знак утверждения типа
наносится на корпус преобразователя фотохимическим или другим способом на маркировочную табличку расположенную сверху на корпусе преобразователя и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь давления | модель | 1 шт. |
| Паспорт | б/н | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | б/н | 1 экз. |
| Методика поверки | МЦКЛ.0261.МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МЦКЛ.0261.МП «ГСИ. Преобразователи давления AUTROL. Методика поверки», утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 20 мая 2019 г.
Основные средства поверки:
- калибратор давления CPC6050 (регистрационный №70999-18);
- калибратор давления CPG2500 (регистрационный №54615-13);
- манометр избыточного давления грузопоршневой PD 2500 (регистрационный №26233-11);
- мультиметр Fluke 8846A (регистрационный №57943-14);
- мера электрического сопротивления МС3050М (регистрационный №46843-11). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых преобразователей с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в соответствующий раздел паспорта и/или на бланк свидетельства о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа, утвержденная Приказом № 1339 от 29.06.2018 г.
ГОСТ 8.187-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений разности давлений до 4-104 Па
ГОСТ Р 8.840-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1 до 1-106 Па
ГОСТ 22520-85 Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия Техническая документация изготовителя
76188-19: Методика поверки МЦКЛ.0261.МПСкачать1.4 Мб