Назначение
Преобразователи давления измерительные «ЭЛЕМЕР-АИР-30» (далее по тексту - преобразователи) предназначены для непрерывного преобразования значений абсолютного давления, избыточного давления, избыточного давления-разрежения, разности давлений и гидростатического давления (уровня) жидких и газообразных, в том числе агрессивных сред, включая жидкий и газообразный хлор и хлорсодержащие продукты, газообразный кислород и кислородосодержащие газовые смеси в унифицированный выходной токовый сигнал и цифровой сигнал на базе НАRT-протокола.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией мембраны тензорезистивного или емкостного первичного преобразователя.
Преобразователи изготавливаются в виде единой конструкции. В их состав входят: первичный преобразователь, электронное устройство и светодиодный (СД) или жидкокристаллический (ЖК) индикатор. В качестве первичного преобразователя используются тензоре-зистивные, тензорезистивные с компенсацией влияния рабочего избыточного (статического) давления и емкостные преобразователи давления. Среда под давлением подается в камеру первичного преобразователя и деформирует его мембрану, что приводит к изменению электрического сопротивления расположенных на ней тензорезисторов (пьезорезисторов) или емкости конденсатора, одним из электродов которого является мембрана первичного преобразователя. Электронное устройство преобразует сигнал, поступающий от первичного преобразователя в унифицированный токовый выходной сигнал, цифровой сигнал HART-протокола и в цифровой сигнал давления, поступающий на индикатор и интерфейс.
Посредством интерфейса преобразователи подключаются к компьютеру для подстройки пределов измерений и конфигурирования. Конфигурирование преобразователей включает: изменение диапазонов измерений, выбор зависимости выходного сигнала от входного (возрастающей или убывающей) и установку числа усреднений (времени демпфирования).
Преобразователи с HART-протоколом передают информацию об измеряемой величине в цифровом виде по двухпроводной линии связи вместе с сигналом постоянного тока 4-20 мА, не оказывая на него влияния. Цифровой выход используется для связи преобразователя с портативным HART-коммуникатором или с компьютером через стандартный последовательный интерфейс и дополнительный HART-модем. При этом могут быть выполнены такие операции, как: настройка преобразователя, выбор его основных параметров, чтение измеряемого давления и др.
На индикаторе преобразователя или HART-коммуникаторе в режиме измерения давления отображается значение измеряемого давления в цифровом виде в установленных при настройке единицах измерения или в процентах от диапазона изменения выходного сигнала. В зависимости от значения измеренного сигнала преобразователь может осуществлять регулирование значения физической величины за счет управления различными исполнительными устройствами.
Преобразователи имеют исполнения:
- общепромышленное «ЭЛЕМЕР-АИР-30»,
- взрывозащищенное «ЭЛЕМЕР-АИР-30Ех» с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь»;
- взрывозащищенное «ЭЛЕМЕР-АИР-30Ехd» с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка»;
- атомное «ЭЛЕМЕР-АИР-30А» для эксплуатации на объектах АС и объектах ядерного топливного цикла (ОЯТЦ);
- атомное взрывозащищенное «ЭЛЕМЕР-АИР-30АЕх» для эксплуатации на объектах АС и объектах ядерного топливного цикла (ОЯТЦ).
- кислородное «ЭЛЕМЕР-АИР-30» (О2).
Преобразователи в зависимости от конструкции корпуса имеют три варианта исполнений.
Фотографии общего вида преобразователей представлены на рисунке 1.
Исполнение корпуса Р1 - с кнопками на панели индикатора под крышкой со стеклом. Штуцерное присоединение.
Исполнение корпуса Р1 - с кнопками на панели индикатора под крышкой со стеклом. Штуцерное присоединение.
Исполнение корпуса Р1 - с кнопками на панели индикатора под крышкой со стеклом. Фланцевое присоединение.
Исполнение корпуса Р2 - с кнопками на наружном блоке управления.
Фланцевое присоединение.
Исполнение корпуса Р1 - с кнопками на панели индикатора под крышкой со стеклом. Фланцевое присоединение.
Исполнение корпуса Р2 - с кнопками на наружном блоке управления.
Фланцевое присоединение.
Исполнение корпуса Р3 - с кнопками на панели индикатора под крышкой без стекла. Штуцерное присоединение.
Рис. 1
Программное обеспечение
В преобразователях предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (ПО).
Внутреннее ПО состоит только из встроенной в микропроцессорный модуль преобразователей метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.
Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных.
Для взаимодействия преобразователя с компьютером используется внешнее программное обеспечение (ПО), которое не оказывает влияния на метрологические характеристики преобразователя. Внешнее ПО служит для конфигурирования, подстройки и получения данных измерения в процессе эксплуатации преобразователя. Конфигурирование включает изменение диапазонов измерений, выбор зависимости выходного сигнала от входного (возрастаю-щей/убывающей) или с функцией извлечения квадратного корня, установку времени демпфирования, изменение единиц измерения и задание сетевого адреса преобразователя. Подстройка преобразователей включает установку нуля и диапазона выходного токового сигнала. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии преобразователя и возникающих в процессе его работы ошибках и способах их устранения.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1: Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программное обеспечение «HARTconfig» | HART config. ехе | 12.4.5 | 5901А94В | CRC-32 |
Технические характеристики Верхние пределы измерений или диапазоны измерений: - избыточного давления от 0,025 кПа до 60 МПа; - абсолютного давления от 0,4 кПа до 2,5 МПа; - давления-разрежения: с одинаковыми по абсолютному значению верхними пределами измерений избыточно го давления и разрежения от 0,03 кПа до 50 кПа; с различающимися по абсолютному значе нию верхними пределами измерений: избы точного давления от 150 кПа до 2,4 МПа; и разрежения до 100 кПа; - разности давлений от 0,025 кПа до 16 МПа; - гидростатического давления от 1,0 кПа до 250 кПа. Пределы допускаемых основных приведенных погрешностей приведены в таблице 2: Таблица 2 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, ±у, % | Код пределов допускаемой основной погрешности при заказе |
| 1> РВ > 1 P 3 В BMAX J | 1> Рв > ± 3 PBMAX 60 |
| 0,075 | Р„.,.„ 0,015 + 0,02. M ' Р В в | А00 |
| 0,1 | Р,.„ 0,04 + 0,02. AX 9 Р В В | А01 |
| 0,2 | Р„„.„ 0,08 + 0,04. в ’ Р В в | B02 |
| 0,4 | Р„..... 0,16 + 0,08.A Рв | C04 |
| Выходные сигналы: - унифицированный сигнал постоянного тока, мА: 4-20 (20-4), - унифицированный сигнал постоянного тока, мА: 4-20 или 0-5 (20-4 или 5-0), - унифицированный сигнал постоянного тока, мА, 4-20 и совмещенный с цифровым сигналом: HART-протокол Вариация выходного сигнала, %: |у|. Пределы дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха на 10 °С от нормальной 0 06 + 0 08. PMAX 20±5 °С, у т , %/10°С: ’ Р P 0,04 + 0,04. вмА, P в P 0,03 + 0,02. A P в |
в зависимости от исполнения.
| Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С: | от минус 50 до плюс 70. |
| Габаритные размеры (длина; ширина; высота), мм, не более: | (125,5; 180; 320). |
| Потребляемая мощность, Вт, не более: | 0,7 (при напряжении 24 В), 1,0 (при напряжении 36 В). |
| Средняя наработка на отказ, ч: | 125000 (150000, 270000) в зависимости от исполнения. |
| Средний срок службы, лет: | 12 (15) в зависимости от исполнения. |
Маркировка взрывозащиты:
| «ЭЛЕМЕР-АИР-30Ех», «ЭЛЕМЕР-АИР-30АЕх»: | ExiaIICT6 X, |
| «ЭЛЕМЕР-АИР-30Ехd»: | 1ExdIICT6 X. |
Знак утверждения типа
наносится на поликарбонатную пленку, наклеиваемую на передние панели корпусов преобразователей - методом шелкографии, на руководство по эксплуатации НКГЖ.406233.007РЭ и паспорт НКГЖ.406233.007ПС - типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- Преобразователь давления измерительный «ЭЛЕМЕР-АИР-30» 1 шт.
- Комплект монтажных частей и принадлежностей 1 компл.
- Программное обеспечение «HARTconfig» 1 экз.
- Руководство по эксплуатации 1 экз.
- Паспорт 1 экз.
- Методика поверки 1 экз.
Поверка
осуществляется по документу НКГЖ.406233.007МП «Преобразователи давления измерительные «ЭЛЕМЕР-АИР-30». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИ-ИМС» 31.05.2013 г.
Основные средства поверки:
- манометры грузопоршневые МП-60, МП-600, диапазон измерений от 0,6 до 60 МПа, пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02 %, ±0,05 %;
- манометр абсолютного давления МПАК-15, диапазон измерений от 0 до 400 кПа, пределы допускаемой погрешности: ±6,65 Па в диапазоне от 0 до 20 кПа, ±13,3 Па в диапазоне от 20 до 133 кПа, ±0,01% от действительного значения измеряемого давления в диапазоне от 133 до 400 кПа;
- задатчики избыточного давления «Воздух-6,3», «Воздух-4000», «Воздух-04В», диапазоны измерений: от 10 до 630 кПа, от 0,02 до 40 кПа, пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02 %, ±0,05 %;
- комплекс поверочный давления и стандартных сигналов «ЭЛЕМЕР-ПКДС-210», диапазон измерений тока: от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности: ±0,003 мА; верхние пределы измерений давлений: от 10 кПа до 60 МПа, пределы допускаемой основной погрешности: от ±0,03 % до 0,3 %;
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов ИКСУ 260, диапазон измерений тока: от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности:
±(10’44 + 1) мкА.
Сведения о методиках (методах) измерений содержатся в разделе «Использование изделий по назначению» руководства по эксплуатации НКГЖ.406233.007РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ 8.017-79. ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.
ГОСТ 8.107-81. ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10’8^1-103 Па.
ГОСТ 8.223-76. ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 2,7-102^4000-102 Па.
ТУ 4212-077-13282997-08. Преобразователи давления измерительные «ЭЛЕМЕР-АИР-30». Технические условия.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта ; осуществление деятельности в области использования атомной энергии; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
