Назначение
Преобразователи измерительные серий TR, TTF, TTH, TTR (далее по тексту - преобразователи или ИП) предназначены для измерений и преобразования сигналов, поступающих от термопреобразователей сопротивления (ТС), термоэлектрических преобразователей (ТП), а также от других преобразователей с выходным сигналом в виде напряжения постоянного тока и активного сопротивления, в унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока (4-20 мА), а также в цифровые сигналы для передачи по протоколам HART, FOUNDATION Fieldbus и PROFIBUS PA.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на преобразовании сигнала первичного термопреобразователя или Ом/мВ-устройства в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом в стандарте HART, а также в цифровые сигналы промышленных сетей FOUNDATION Fieldbus и PROFIBUS PA типов «А» и «В». Сигнал с подключенного термопреобразователя или устройства поступает на вход ИП, где преобразуется с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал. Дискретный сигнал обрабатывается с помощью микропроцессора и поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока, на который накладывается сигнал HART-протокола. Характеристики источника входных сигналов и необходимые для па-раметрирования измерительного преобразователя данные фиксируются в энергонезависимой памяти ИП.
Преобразователи серий TR, TTF, TTH, TTR изготавливаются следующих моделей: TR04, TR04-Ex, TR104, TR104-Ex, TR204, TR204-Ex; TTF300-.x, TTF300-Gy.x, TTF350-.x, TTF350-Gy.x; TTH200-.H, TTH200-E1H, TTH300-.x, TTH300-E1x (где: x=HART, FF, PA; y=1, 2, 7, 8); TTR200-.H, TTR200-Gy.H (где: x=HART, FF, PA; y=1, 2). Модели преобразователей отличаются друг от друга по конструктивному исполнению и по техническим и метрологическим характеристикам.
ИП моделей TR04/-Ex, TTH200-.H, TTH200-E1H, TTH300-.x, TTH300-E1x конструктивно выполнены в цилиндрическом пластиковом корпусе из поликарбоната и предназначены для монтажа в соединительные головки типов DIN-B, BUSH, BUZH, BUKH-Ex, AUZH и AUSH. На корпусе ИП расположены клеммы для подключения первичного термопреобразователя или Ом/мВ-устройства, и клеммы для вывода выходного сигнала и питания. ИП моделей TR104/-Ex, TTR200-.H, TTR200-Gy.H конструктивно выполнены в прямоугольном пластиковом корпусе (PC/ABS) с расположенными на нем клеммами с прижимными пластинами и фиксирующими винтами для подключения входного сигнала, напряжения питания и для вывода выходного сигнала, и предназначенном для монтажа на U-образную шину шириной 35 мм. Преобразователи моделей TR204/-Ex, TTF300-.x, TTF300-Gy.x, TTF350-.x, TTF350-Gy.x конструктивно выполнены в цилиндрическом алюминиевом или стальном ударопрочном корпусе, и предназначены для монтажа в полевых условиях. Корпус закрывается резьбовыми крышками и имеет резьбовые отверстия для присоединения кабельного ввода и переходной муфты, через которую подключается первичный термопреобразователь, а также внутренний и внешний зажимы заземления. Внутрь корпуса может встраиваться цифровой индикатор/HART-конфигуратор CoMeter или ж/к индикатор ProMeter. Внутри корпусов всех преобразователей
лист № 2 всего листов 8
размещены печатные платы с элементами электрической схемы. Все цепи преобразователей (вход, выход, питание) гальванически развязаны.
Конфигурацию преобразователей можно изменять при помощи: ручных HART-коммуникаторов типов DHH691 (691 HT), STT04, HC275, HC375 и др., HART-модема (типа
FSC) и персонального компьютера с соответствующим специальным программным обеспечением (SMART VISION и др.), или с помощью встраиваемого цифрового индикатора/HART-конфигуратора CoMeter.
Фото общего вида ИП приведены на рисунках 1-5 Преобразователи серии ТЕ:
Рис.1.3 TR204/-Ex
Рис.1.1 TR04/-Ex
Рис.1.2 TR104/-Ex
Преобразователи серии TTF:
Рис.2.1- TTF300-.x, TTF300-Gy.x
Рис.2.2 TTF350-.x, TTF350-Gy.x
Преобразователи серии TTH:
Рис.3.1 TTH200-.H, TTH200-E1H
Рис.3.2. TTH300-.x, TTH300-E1x
Преобразователи серии TTR:
Рис.4 TTR200-.H, TTR200-Gy.H
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) ИП серий TTF, TTH, TTR состоит только из одной метрологически значимой части - Software, при помощи которой по специальным расчетным соотношениям проводится обработка результатов измерений и вычислений.
ПО в зависимости от серии и выходного сигнала преобразователя имеет идентификационные номера версии: 01.0x.0y, где: x - числа 0 или 1, у - числа 1 или 4, характеризующие функциональность преобразователя (различные протоколы цифровой коммуникации, а также совместимость с сервисными программами) и служебный идентификационный номер. Идентификационные номера ПО «Software» ИП приведены в таблице 1:
Таблица 1
| Модель ИП | Выходной сигнал | Идентификационный номер ПО «Software» |
| TTF300-.x, TTF300-Gy.x, TTF350-.x, TTF350-Gy.x | HART | 01.00.01 |
| PROFIBUS PA | 01.00.04 |
| Foundation Fieldbus | 01.01.01 |
| TTH200-.H, TTH200-E1H | HART | 01.00.01 |
| TTH300-.x, TTH300-E1x | HART | 01.00.01 |
| PROFIBUS PA | 01.00.04 |
| Foundation Fieldbus | 01.01.01 |
| TTR200-.H, TTR200-Gy.H | HART | 01.00.01 |
Наименование и номер версии программного обеспечения приведены на шильдике, прикрепленном к каждому преобразователю.
ПО Software находится в ПЗУ, размещенном в неразборном корпусе измерительного преобразователя, и не доступно для внешней модификации. Доступ к цифровому идентификатору ПО Software (контрольной сумме) невозможен.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «A» - не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных
лист № 4 всего листов 8 изменений метрологически значимой встроенной части ПО средства измерений (СИ) и измеренных данных.
Технические характеристики
Для преобразователей измерительных серии TR:
Диапазон измерений, °С: ..................................................от минус 200 до плюс 850
Тип НСХ подключаемого первичного термопреобразователя: Pt100 (по ГОСТ 6651-2009) Минимальный интервал измерений, °С: .............................................................40
Пределы допускаемой основной погрешности, в зависимости от установленного интервала измерений: ± 0,2 % от интервала измерений (для интервала измерений более 100 °С);
± (0,15 °С + 0,1 % от интервала измерений) (для интервала измерений не более 100 °С)
Для преобразователей измерительных серий TTF и ТТН: диапазон измерений, минимальный интервал измерений и пределы допускаемой основной погрешности в зависимости от типа входного сигнала приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Типы НСХ(*), входные сигналы | Диапазон измерений | Минимальный диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| АЦП | ЦАП (от интервала измерений) |
| Pt10 (а=0,003850) | -200 ... +850 °С | 10 °С | ± 0,80 °С | ± 0,05 % |
| Pt50 | | 10 °С | ± 0,16 °С | |
| Pt100 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Pt200 | | 10 °С | ± 0,24 °С | |
| Pt500 | | 10 °С | ± 0,16 °С | |
| Pt1000 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Pt10 (a=0,003916) | -200 ... +645 °С | 10 °С | ± 0,80 °С | ± 0,05 % |
| Pt50 | | 10 °С | ± 0,16 °С | |
| Pt100 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Pt10 (a=0,003920) | -200 ... +850 °С | 10 °С | ± 0,80 °С | ± 0,05 % |
| Pt50 | | 10 °С | ± 0,16 °С | |
| Pt100 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Pt200 | | 10 °С | ± 0,24 °С | |
| Pt1000 | | 10 OC | ± 0,08 °С | |
| Ni50 (a=0,006180) | -60 ... +180 °С | 10 °С | ± 0,16 °С | ± 0,05 % |
| Ni100 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Ni120 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Ni1000 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Cu10 (a=0,004270) | -50 ... +200 °С | 10 °С | ± 0,80 °С | ± 0,05 % |
| Cu100 | -50 ... +200 °С | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Ом-вход | 0.500 Ом | 4 Ом | ± 0,032 Ом | ± 0,05 % |
| 0.5000 Ом | 40 Ом | ± 0,320 Ом | |
| K | -270 ... +1372 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | ± 0,05 % |
| J | -210 ... +1200 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| N | -270 ... +1300 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| T | -270 ... +400 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| E | -270 ... +1000 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| R | -50 ... +1768 °С | 100 °С | ± 0,95 °С | |
| S | -50 ... +1768 °С | 100 °С | ± 0,95 °С | |
| B | 0 .... +1820 °С | 100 °С | ± 0,95 °С | |
| U | -200 ... +600 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| L | -200 .... +900 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| мВ-вход | -125 ... +125 мВ | 2 мВ | ± 0,012 мВ | ± 0,05 % |
| -125 ... +1100 мВ | 20 мВ | ± 0,120 мВ | |
Примечания к таблице 2:
- типы НСХ термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751) и ГОСТ Р 8.585-2001 (МЭК 60584-1) соответственно, кроме типов Ni100, Ni500 - они по DIN 43760 и U, L - они по DIN 43710
- основная погрешность аналогового выхода преобразователей равна сумме погрешностей АЦП и ЦАП;
- основная погрешность преобразователей для обмена данными по протоколам HART, Foundation Fieldbus и PROFIBUS PA равна погрешности АЦП.
Для преобразователей измерительных серий TTR: диапазон измерений, минимальный интервал измерений и пределы допускаемой основной погрешности в зависимости от типа входного сигнала приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Типы НСХ(*), входные сигналы | Диапазон измерений | Минимальный диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| АЦП | ЦАП (от интервала измерений) |
| Pt10 (а=0,003850) | -200 ... +850 °С | 10 °С | ± 0,80 °С | ± 0,05 % |
| Pt50 | | 10 °С | ± 0,16 °С | |
| Pt100 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Pt200 | | 10 °С | ± 0,24 °С | |
| Pt500 | | 10 °С | ± 0,16 °С | |
| Pt1000 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Pt10 (a=0,003916) | -200 ... +645 °С | 10 °С | ± 0,80 °С | ± 0,05 % |
| Pt50 | | 10 °С | ± 0,16 °С | |
| Pt100 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Pt10 (a=0,003920) | -200 ... +850 °С | 10 °С | ± 0,80 °С | ± 0,05 % |
| Pt50 | | 10 °С | ± 0,16 °С | |
| Pt100 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Pt200 | | 10 °С | ± 0,24 °С | |
| Pt1000 | | 10 ОС | ± 0,08 °С | |
| Ni50 (a=0,006180) | -60 ... +180 °С | 10 °С | ± 0,16 °С | ± 0,05 % |
| Ni100 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Ni120 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Ni1000 | | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Cu10 (a=0,004270) | -50 ... +200 °С | 10 °С | ± 0,80 °С | ± 0,05 % |
| Cu100 | -50 ... +200 °С | 10 °С | ± 0,08 °С | |
| Ом-вход | 0.500 Ом | 4 Ом | ± 0,032 Ом | ± 0,05 % |
| 0.5000 Ом | 40 Ом | ± 0,320 Ом | |
| K | -270 ... +1372 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | ± 0,05 % |
| J | -210 ... +1200 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| N | -270 ... +1300 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| T | -270 ... +400 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| E | -270 ... +1000 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| R | -50 ... +1768 °С | 100 °С | ± 0,95 °С | |
| S | -50 ... +1768 °С | 100 °С | ± 0,95 °С | |
| B | 0 .. +1820 °С | 100 °С | ± 0,95 °С | |
| U | -200 ... +600 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| L | -200 .... +900 °С | 50 °С | ± 0,35 °С | |
| мВ-вход | -125 ... +125 мВ | 2 мВ | ± 0,012 мВ | ± 0,05 % |
| -125 ... +1100 мВ | 20 мВ | ± 0,120 мВ | |
Примечания к таблице 3:
- типы НСХ термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751) и ГОСТ Р 8.585-2001 (МЭК 60584-1) соответственно, кроме типов Ni100, Ni500 - они по DIN 43760 и U, L - они по DIN 43710
- основная погрешность аналогового выхода преобразователей равна сумме погрешностей АЦП и ЦАП;
- основная погрешность преобразователей для обмена данными по протоколам HART, FOUNDATION Fieldbus и PROFIBUS PA равна погрешности АЦП.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности внутренней автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары, °С: ................± (0,3 + 0,005|t|)
Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окру
жающей среды (23 ± 5 °С) в диапазоне от минус 40 до плюс 85 °С
для ИП серии TR /10 °С:................................± 0,1 % (от интервала измерений) или ± 0,1 °С
Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной отклонением температуры от плюс 23 °С на 1 °С, в зависимости от типа входного сигнала для преобразователей серий TTF, ТТН и TTR приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Типы НСХ(*), входные сигналы | Пределы допускаемой дополнительной погрешности |
| Pt10 | ±(0,04 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| Pt50 | ± (0,008 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| Pt100 | ± (0,004 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| Pt200 | ± (0, 02 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| Pt1000 | ± (0, 004 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| Ni50 | ± (0,008 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| Ni100 | ± (0,004 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| Ni120 | ± (0,003 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| Ni1000 | ± (0,004 °С + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| 0...500 Ом | ± (0,002 Ом + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| 0.5000 Ом | ± (0,02 Ом + 0,003 % (от интервала измерений)) |
| B, K, J, N, T, E, R, S, U, L | ± [(0,001 % • (ик/Л)+(100 % • (0,009 °С/Л)]1 |
| -125 ... +125 мВ | ± 1,5 мкВ |
| -125 ... +1100 мВ | ± 15 мкВ |
| Примечание к таблице 4: Uk- значение верхнего предела измерений (мВ), |
| Л - интервал измерений (°С). | |
Напряжение питания (в зависимости от серии ИП), В: - TR........................................................................................от 10,5 до 30
- TTF, TTR, ТТН........................................................................ от 11 до 42
Габаритные размеры (в зависимости от серии и модели ИП), мм:
- TTH: ..........................................................................................044,4x24,7
- TR104/-Ex:........................................................................................................22,5x99x114,5
- TR204/-Ex: .........................................................090x97x115 (без индикатора),
090x97x125 (с индикатором)
- TTF300: ..................................................................................... 90x125x97
- TTF350: .................................................................................. 168x150x103
- TTR: ..................................................................................... 17,5x108x114
Масса (в зависимости от серии и модели ИП), г, не более:
- TTH: ......................................................................................................50
- TR04/-Ex:
- TTR:
- TR104/-Ex:
- TR204/-Ex, TTF300 (без индикатора):
- TTF350:
Средний срок службы, лет: ..............................................
.............................8
от минус 50 до плюс 85
Рабочие условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха, °С:............................
лист № 7 всего листов 8
- относительная влажность воздуха %: ..............................................от 5 до 95
Преобразователи во взрывозащищенном исполнении (в зависимости от модели) имеют маркировки видов: 0ExiaIICT1.. ,T6, 0ExiaIICT6X, 1Ex[ia]ibIICT6 («искробезопасная электрическая цепь»), 1ExdIICTE..T6 («взрывонепроницаемая оболочка»), DIPA21Ta135°C IP67 (защита от воспламенения горючей пыли) и др.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист (в левом верхнем углу) руководства по эксплуатации типографским способом, а также на корпус ИП при помощи наклейки.
Комплектность
В комплект поставки преобразователя входят:
- преобразователь измерительный (модель и исполнение в соответствии с заказом) - 1 шт.;
- руководство по эксплуатации (на русском языке) -1 экз.;
- методика поверки - 1 экз.;
По дополнительному заказу: HART-коммуникатор,HART-модем с программным обеспечением, 5-ти разрядный цифровой индикатор/ HART-конфигуратор CoMeter, ж/к индикатор ProMeter, монтажные приспособления.
Поверка
осуществляется в соответствии с Инструкцией МП 50033-12 «Преобразователи измерительные серий TR, TTF, TTH, TTR. Методика поверки», разработанной и утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», октябрь 2011 г.
Основные средства поверки:
- компаратор напряжений Р3003, кл.0,0005;
- мера электрического сопротивления многозначная Р3026-1, кл.0,002;
- однозначная мера электрического сопротивления эталонная Р3030, 10 Ом, кл.0,002;
- прецизионный преобразователь сигналов «ТЕРКОН», пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,0005 + 540-5 U) мВ;
- ПК с модемом, HART-коммуникатор или иной программно-аппаратный комплекс с поддержкой протоколов HART, FOUNDATION Fieldbus и PROFIBUS PA, позволяющий визуализировать измеренные преобразователем величины и перенастроить измерительный преобразователь на иной диапазон и тип входного сигнала.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе руководства по эксплуатации на ИП.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 13384-93 Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ Р 8.585-2001. ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
Международный стандарт МЭК 60584-1. Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы.
лист № 8 всего листов 8
Международный стандарт МЭК 60751. Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины.
Техническая документация фирмы-изготовителя.
ГОСТ 8.558-93. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
