Назначение
Преобразователи переменного давления пьезоэлектрические измерительные серий 102В, 112В, 113В, 115А, 116В (далее - преобразователи) предназначены для измерений и преобразований значений переменного давления в пропорциональный электрический сигнал.
Описание
Принцип действия преобразователей переменного давления пьезоэлектрических измерительных серий 102В, 112В, 113В, 115А, 116В основан на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта. Измеряемое давление воздействует на мембрану преобразователя, которая деформируется вместе с прикрепленным к ней кварцевым стержнем. Последний под действием деформации генерирует электростатический заряд.
Конструктивно преобразователь состоит из залитого компаундом герметичного корпуса с разъемом для подключения кабеля и чувствительной мембраны, передающей давление на кварцевый пьезоэлемент. К кварцевому пьезоэлементу приварены электроды, передающие электростатический заряд на вход усилителя сигнала, сигнал с которого поступает на выходной разъем. Преобразователи с выходом по напряжению имеют встроенный усилитель сигнала, для преобразователей с выходом по заряду используется автономный усилитель сигнала.
Преобразователи объединяет одинаковый принцип действия и назначение. Различие преобразователей заключается в диапазонах измерений амплитуд и частот, коэффициенте преобразования, наличием встроенного усилителя сигнала и конструктивном исполнении корпуса. Преобразователи выпускаются в следующих модификациях:
- серия 113B: модификация с выходом по заряду - 113B03; модификации с выходом по напряжению - 113В21, 113В22, 113В23, 113В24, 113В26, 113В27, 113В28, 113B31, 113B32, 113B34, 113B37, 113B38.
- серия 102B: модификации с выходом по напряжению - 102B, 102В03, 102В04, 102В06, 102В15, 102В16, 102B18.
- серии 112В, 115А, 116В с выходом по заряду имеют модификации - 112В05, 115А04,
116В.
Пломбирование преобразователей не предусмотрено.
Общий вид преобразователей переменного давления пьезоэлектрических измерительных серий 102В, 112В, 113В, 115А, 116В приведен на рисунках 1-5.
Рисунок 5 - Общий вид преобразователей переменного давления пьезоэлектрических
измерительных серии 116В
Программное обеспечение
отсутствует.
Таблица 1 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 113В21 | 113В22 | 113В23 | 113В24 | 113В26 |
| Значение |
| Диапазон амплитуд измеряемых давлений,* кПа | от 68,95 до 1379 | от 1250 до 25000 | от 344,75 до 6895 | от 172,5 до 3450 |
| Диапазон частот измеряемых давлений,* Гц | от 1 до 11000 |
| Номинальное значение коэффициента преобразования, мВ/кПа | 3,6 | 0,145 | 0,073 | 0,725 | 1,45 |
| Пределы допускаемого отклонения действительного значения коэффициента преобразования от номинального, % | ±15 | ±10 | ±6 | ±10 |
| Нелинейность амплитудной характеристики, %, не более | 4 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений, % | ±10 |
| Собственная резонансная частота, преобразователя, кГц, не менее | 500 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 1 °С, % | ±0,054 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +18 до +25 от 40 до 80 от 96,0 до 106,7 |
| * - рабочие диапазоны частот и амплитуд указаны в паспорте на конкретный преобразователь, рабочие диапазоны частот зависят от способа крепления преобразователя. |
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 113В27 | 113В28 | 113В31 | 113В32 | 113В34 |
| Значение |
| Диапазон амплитуд измеряемых давлений,* кПа | от 34,47 до 689,4 | от 17,24 до 344,8 | от 68,95 до 1379 | от 1250 до 25000 | от 344,75 до 6895 |
| Диапазон частот измеряемых давлений,* Гц | от 1 до 11000 | от 1 до 8800 |
| Номинальное значение коэффициента преобразования, мВ/кПа | 7,25 | 14,5 | 3,6 | 0,145 | 0,73 |
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 113В27 113В28 | 113В31 | 113В32 113В34 |
| Значение |
| Пределы допускаемого отклонения действительного значения коэффициента преобразования от номинального, % | ±15 | ±5 |
| Нелинейность амплитудной характеристики, %, не более | 4 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений, % | ±10 |
| Собственная резонансная частота, преобразователя, кГц, не менее | 500 | 400 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 1 °С, % | ±0,054 | ±0,18 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +18 до +25 от 40 до 80 от 96,0 до 106,7 |
| * - рабочие диапазоны частот и амплитуд указаны в паспорте на конкретный преобразователь, рабочие диапазоны частот зависят от способа крепления преобразователя. |
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 113В37 | 113В38 | 102В | 102В03 | 102В04 |
| Значение |
| Диапазон амплитуд измеряемых давлений,* кПа | от 34,47 до 689,4 | от 17,24 до 344,7 | от 1250 до 25000 | от 345 до 6900 |
| Диапазон частот измеряемых давлений,* Гц | от 1 до 8800 | от 1 до 8800 | от 1 до 11000 |
| Номинальное значение коэффициента преобразования, мВ/кПа | 7,25 | 14,5 | 0,15 | 0,07 | 0,7 |
| Пределы допускаемого отклонения действительного значения коэффициента преобразования от номинального, % | ±15 | ±10 | ±6 | ±10 |
| Нелинейность амплитудной характеристики, %, не более | 4 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений, % | ±10 |
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 113В37 113В38 | 102В 102В03 102В04 |
| Значение |
| Собственная резонансная частота, преобразователя, кГц, не менее | 400 400 | 500 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 1 °С, % | ±0,18 | ±0,054 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +18 до +25 от 40 до 80 от 96,0 до 106,7 |
| * - рабочие диапазоны частот и амплитуд указаны в паспорте на конкретный преобразователь, рабочие диапазоны частот зависят от способа крепления преобразователя. |
Таблица 4 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 102В06 | 102В15 | 102В16 | 102В18 |
| Значение |
| Диапазон амплитуд измеряемых давлений,* кПа | от 172,5 до 3450 | от 68,95 до 1379 | от 34,47 до 689,4 | от 17,24 до 344,7 |
| Диапазон частот измеряемых давлений,* Гц | от 1 до 11000 |
| Номинальное значение коэффициента преобразования, мВ/кПа | 1,45 | 3,6 | 7,25 | 14,5 |
| Пределы допускаемого отклонения действительного значения коэффициента преобразования от номинального, % | ±10 | ±20 | ±10 | ±15 |
| Нелинейность амплитудной характеристики, %, не более | 4 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений, % | ±10 |
| Собственная резонансная частота, преобразователя, кГц, не менее | 500 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 1 °С, % | ±0,054 |
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 102В06 | 102В15 | 102В16 | 102В18 |
| Значение |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +18 до +25 от 40 до 80 от 96,0 до 106,7 |
| * - рабочие диапазоны частот и амплитуд указаны в паспорте на конкретный преобразователь, рабочие диапазоны частот зависят от способа крепления преобразователя. |
Таблица 5 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 113В03 | 116В | 112В05 | 115А04 |
| Значение |
| Диапазон амплитуд измеряемых давлений,* кПа | от 1250 до 25000 | от 34,5 до 690 | от 1250 до 25000 | от 1250 до 25000 |
| Диапазон частот измеряемых давлений,* Гц | от 1 до 11000 | от 1 до 1210 | от 1 до 4400 | от 1 до 2750 |
| Номинальное значение коэффициента преобразования, пКл/кПа | 0,056 | 0,87 | 0,16 | 0,203 |
| Пределы допускаемого отклонения действительного значения коэффициента преобразования от номинального, % | ±15 | ±15 |
| Нелинейность амплитудной характеристики, %, не более | 4 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений, % | ±10 |
| Собственная резонансная частота, преобразователя, кГц, не менее | 500 | 55 | 200 | 125 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 1 °С, % | ±0,054 | ±0,072 | ±0,054 | ±0,015 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +18 до +25 от 40 до 80 от 96,0 до 106,7 |
| * - рабочие диапазоны частот и амплитуд указаны в паспорте на конкретный преобразователь, рабочие диапазоны частот зависят от способа крепления преобразователя. |
| | Обозначение модификации |
| Наименование характеристики | 113В21 113В22 113В23 113В24 113В26 |
| | Значение |
| Чувствительность к вибрационному ускорению, Па/(м/с ), не более | 0,0014 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 24 |
| Габаритные размеры, мм, не более - диаметр основания | 7,0 |
| - длина | 37,6 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С | от -73 до +135 |
| - относительная влажность, %, не более | 95 |
| - атмосферное давление, кПа | от 96,0 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Таблица 7 - Основные технические характеристики
| | Обозначение модификации |
| Наименование характеристики | 113В27 113В28 113В31 113В32 113В34 |
| | Значение |
| Чувствительность к вибрационному ускорению, Па/(м/с ), не более | 0,0014 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 24 |
| Габаритные размеры, мм, не более - диаметр основания | 7,0 |
| - длина | 37,6 |
| Масса, г, не более | 4,5 6,0 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С | от -73 до +135 |
| - относительная влажность, %, не более | 95 |
| - атмосферное давление, кПа | от 96,0 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 113В37 113В38 | 102В 102В03 102В04 |
| Значение |
| Чувствительность к вибрационному ускорению, Па/(м/с ), не более | 0,0014 |
| Электрическое сопротивление изоляции, Ом, не менее | | 1-108 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 24 |
| Габаритные размеры, мм, не более - диаметр основания - длина | 11,1 37,7 |
| Масса, г, не более | 6,0 12,5 11,6 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С -относительная влажность, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -73 до +135 95 от 96,0 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Таблица 9 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 102В06 | 102В15 | 102В16 | 102В18 |
| Значение |
| Чувствительность к вибрационному ускорению, Па/(м/с ), не более | 0,0014 |
| Электрическое сопротивление изоляции, Ом, не менее | 1-108 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 24 |
| Габаритные размеры, мм, не более - диаметр основания - длина | ,1 ,7 13 |
| Масса, г, не более | 12,5 | 11,6 | 14,3 | 14,3 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -73 до +135 95 от 96,0 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Наименование характеристики | Обозначение модификации |
| 113В03 | 116В | 112В05 | 115А04 |
| Значение |
| Чувствительность к вибрационному ускорению, Па/(м/с ), не более | 0,0014 | 0,0021 | 0,005 |
| Электрическая емкость, пФ, не более | 12 | 30 | 24 | 120 |
| Электрическое сопротивление изоляции, Ом, не менее | 1-1012 | Ы011 | 1-1012 | 1-1013 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 24 |
| Габаритные размеры, мм, не более - диаметр основания - длина | 7,0 37,6 | 14,0 41,9 | 7,0 39,6 | 6,1 16,0 |
| Масса, г, не более | 6,0 | 20,3 | 6,0 | 2,4 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -240 до +204 95 от 96,0 до 106,7 | от -240 до +345 95 от 96,0 до 106,7 | от -240 до +260 95 от 96,0 до 106,7 | от -20 до +350 95 от 96,0 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 11 - Комплектность преобразователя переменного давления пьезоэлектрического измерительного серий 102В, 112В, 113В, 115А, 116В_
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь | | 1 шт. |
| Кабель | - | 1 шт.* |
| Переходник | - | 1 шт.* |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки МП 2520-090-2019 | МП 2520-090-2019 | 1 экз. |
| * по заявке потребителя |
Поверка
осуществляется по документу МП 2520-090-2019 «ГСИ. Преобразователи переменного давления пьезоэлектрические измерительные серий 102В, 112В, 113В, 115А, 116В. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 20 декабря 2019 г.
Основные средства поверки:
- вторичный эталон по ГОСТ Р 8.801-2012 ГСИ. «Государственная поверочная схема для
2 7 1
средств измерений переменного давления в диапазоне от1 • 10 до 2,5-10 Па для частот от 5*10” до 1 • 104 Гц и длительностей от 1 • 10-5 до 10 с при постоянном давлении до 5-106 Па».
Допускается применять аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в Руководство по эксплуатации.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 22520-85 Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия
ГОСТ Р 8.801-2012 ГСИ. «Государственная поверочная схема для средств измерений
2 7 -1 4
переменного давления в диапазоне от1*10 до 2,5*10 Па для частот от 5*10" до 1*10 Гц и длительностей от 1 • 10-5 до 10 с при постоянном давлении до 5 • 106 Па»
Техническая документация фирмы «PCB Piezotronics Inc.», США
78617-20: Методика поверки МП 2520-090-2019Скачать6.3 Мб