Назначение
Регистраторы ЭнИ-701 (Метран-901) (далее - регистраторы) предназначены для измерения силы и напряжения постоянного тока, сопротивления (в том числе сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления), регистрации, хранения и индикации измеренных значений, а также преобразования измеренного параметра в выходной унифицированный сигнал силы постоянного тока.
Описание
Регистратор является микропроцессорным прибором. Задание режимов работы возможно с кнопок на передней панели регистратора и (или) с компьютера. Количество переустановок конфигурации не ограничено.
Связь компьютера с регистратором осуществляется через интерфейс последовательной передачи данных RS-485 или RS-232C (зависит от исполнения).
Регистратор измеряет сигналы:
- от термопреобразователей сопротивления (ТС) с номинальными статическими характеристиками (НСХ) в соответствии с ГОСТ 6651-2009;
- от термоэлектрических преобразователей (ТП), имеющие НСХ в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001;
- напряжений постоянного тока в диапазонах: 0.20 мВ, 0.50 мВ, 0.100 мВ, 0.1 В;
- силы постоянного тока в диапазонах: 0.5 мА, 4.20 мА, 0.20 мА;
- сопротивления в диапазоне: 0.320 Ом.
Регистратор имеет один измерительный вход и до четырех гальванически развязанных каналов коммутации цепей переменного и постоянного тока и гальваническую развязку между входными и выходными сигналами и питанием.
Состояние каналов коммутации (замкнуто или разомкнуто) зависит от уставок (уровня срабатывания, гистерезиса и логики срабатывания) и значения измеряемого параметра. Значения уставок задаются потребителем. Логика работы регистратора позволяет осуществлять ПИД-регулирование.
Регистратор может иметь один выходной аналоговый канал. Значение выходного тока канала имеет линейную или корнеизвлекающую зависимость от значения, измеряемого параметра. Регистратор преобразует измеренный сигнал в унифицированные сигналы силы постоянного тока 0.5 мА, 0.20 мА, 4.20 мА.
В состав регистратора может входить встроенный стабилизированный источник питания постоянного тока с выходным напряжением 24 В с устройством защиты от перегрузок и короткого замыкания и гальванически развязанный от других цепей.
Отображение результатов измерений производится на встроенном жидкокристаллическом индикаторе с подсветкой. На экране индикатора отображаются графики с сеткой координат, цифровые показания, дата, время.
Для хранения значений измеренных параметров регистратор имеет встроенную энергонезависимую память объемом не менее 2 Мб. Память работает как циклическая, перезаписывая в начало архива новые данные при заполнении памяти. Периодичность регистрации данных в архиве от 1 до 60 секунд (задается пользователем). Считывание файлов архива может производиться через интерфейсы RS-232 или RS-485 на компьютер и на USB-флэш диск через интерфейс USB-Host (только для исполнения 01).
Корпус регистратора рассчитан для монтажа на DIN-рейку (исполнение DIN) или на щит (исполнение 01).
Регистраторы выпускаются общепромышленного исполнения .
Внешний вид регистратора приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид регистратора
Защита регистратора от несанкционированного вскрытия обеспечивается нанесением клейма (пломбы) на корпус. Пломба представляет собой саморазрушающуюся наклейку, которая наносится в месте соприкосновения основания и крышки корпуса. Схема пломбировки представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема пломбировки регистратора
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) регистратора является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измерительных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. ПО хранится в энергонезависимой памяти микропроцессора и защищено аппаратными средствами от модификации. Программная среда постоянна, средства и пользовательская оболочка для программирования или изменения ПО отсутствуют.
Идентификационные данные ПО регистратора приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО регистратора
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | RU.421820.00701-0001 | RU.421820.00701-0002 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | v.01.91.0039 (исп. DIN) | v.01.91.0042 (исп. 01) |
| Цифровой идентификатор ПО | Не используется |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует среднему уровню по Р 50.2.077-2014
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики регистратора приведены в таблицах 2 - 9.
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики каналов измерений при работе с термопреобразователями сопротивления
| Тип первичного преобразователя | Условное обозначение | Диапазон измерений, °С | Диапазон изменений сопротивления преобразователя по НСХ, Ом | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по цифровому выходу*, % | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по токовому выходу, % |
| ТС 50М (а=0,00426 °С-1) | Cu65 | от -50 до 200 | от 39,35 до 92,62 | ±0,2 | ±0,25 |
| ТС 53М (а=0,00426 °С-1) | Cu63 | от -50 до 200 | от 41,71 до 98,17 |
| ТС 100М (а=0,00426 °С-1) | Cu61 | от -50 до 200 | от 78,70 до 185,20 |
| ТС 50М (а=0,00428 °С-1) | Cu85 | от -50 до 200 | от 39,23 до 92,80 |
| ТС 53М (а=0,00428 °С-1) | Cu83 | от -50 до 200 | от 41,38 до 98,34 |
Продолжение таблицы 2
| Тип первичного преобразователя | Условное обозначение | Диапазон измерений, °С | Диапазон изменений сопротивления преобразователя по НСХ, Ом | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по цифровому выходу*, % | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по токовому выходу, % |
| ТС 100М (а=0,00428 °С-1) | Cu81 | от —50 до 200 | от 78,46 до 185,60 | ±0,2 | ±0,25 |
| ТС 50П (а=0,00391 °С-1) | PtH5 | от -50 до 600 | от 40,00 до 158,56 |
| ТС 100П (а=0,00391 °С-1) | PtH1 | от -50 до 600 | от 80,00 до 317,11 |
| ТС Pt100 (а=0,00385 °С-1) | Ptb1 | от -50 до 600 | от 80,31 до 313,71 |
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики каналов измерений при работе с термоэлектрическими преобразователями
| Тип первичного преобразователя | Условное обозначение | Диапазон измерений, °С | Диапазон изменений Э.Д.С. преобразователя по НСХ, мВ | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по цифровому выходу*, % | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по токовому выходу, % |
| ТП ТЖК (J) | FC | от -50 до 1100 | от -2,431 до 63,792 | ±0,5** | ±0,7** |
| ТП ТХК (L) | HE | от -50 до 600 | от -3,005 до 49,108 |
| ТП ТХА (K) | HA | от -50 до 1300 | от -1,889 до 52,410 |
| ТП ТПП (S) | PP | от 0 до 1700 | от 0,000 до 17,947 |
| ТП ТПР (B) | Pr | от 300 до 1800 | от 0,431 до 13,591 |
| ТП ТВР (A-1) | BP | от 0 до 2500 | от 0,000 до 33,640 |
Примечание к таблице 3 - **с учетом погрешности компенсации температуры холодного спая термопары.
Компенсация температуры холодного спая термопар обеспечивается в диапазоне температур окружающего воздуха:
• (от -10 до +50)°С при измерении сигналов от термопар типов ТЖК(.1), TXK(L), ТХА(К) и ТПП(8);
• (от 0 до +50)°С при измерении сигналов от термопар типов ТОРФ), ТВР(А-1).
Таблица 4 - Основные метрологические характеристики каналов измерений при ра-
боте с унифицированными сигналами постоянного напряжения
| Тип первичного преобразователя | Условное обозначение | Диапазон измерений, мВ | Входное сопротивление, МОм, не менее | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по цифровому выходу*, % | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по токовому выходу, % |
| Напряжение | U20 | от 0 до 20 | 0,1 | ±0,2 | ±0,25 |
| Напряжение | U50 | от 0 до 50 |
| Напряжение | U100 | от 0 до 100 |
| Напряжение | U1V | от 0 до 1000 |
Таблица 5- Основные метрологические характеристики каналов измерений при ра-
боте с унифицированными сигналами силы постоянного тока
| Тип первичного преобразователя | Условное обозначение | Диапазон измерений, мА | Входное напряжение между клеммами I+ и I-, мВ, не более | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по цифровому выходу*, % | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по токовому выходу, % |
| Ток | t05 | от 0 до 5 | 500 | ±0,2 | ±0,25 |
| Ток | t420 | от 4 до 20 | 2000 |
| Ток | t020 | от 0 до 20 | 2000 |
Таблица 6 - Основные метрологические характеристики каналов измерений при из-
мерении сопротивления
| Тип первичного преобразователя | Условное обозначение | Диапазон измерений, Ом | Ток через измеряемое сопротивление, мА | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по цифровому выходу*, % | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности по токовому выходу, % |
| Сопротивление | rr | от 0 до 320 | 0,2 | ±0,2 | ±0,25 |
Примечание к таблицам 2 - 6 - * цифровой канал регистратора преобразует измеряемый параметр в:
• цифровой код для вывода значений на индикатор;
• цифровые значения, передаваемые по протоколу MODBUS по интерфейсам RS-485 (RS-232).
Таблица 7 - Общие метрологические характеристики
| Параметр | Значение |
| Функциональная зависимость величины выходного сигнала силы постоянного тока от входного измеряемого параметра (настраивается пользователем) | линейная, корнеизвлекающая |
| Пределы допускаемых основных приведенных погрешностей с линейной зависимостью | см. таблицы 3, 4, 5, 6, 7 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности кор-неизвлечения, % (при измерении силы постоянного тока) | ± 0,1 |
| Сопротивление нагрузки токового выхода для диапазона выходного тока 0...5 мА, Ом | не более 1500 |
| Сопротивление нагрузки токового выхода для диапазонов 4...20 мА, 0...20 мА, Ом | не более 400 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности токового и цифрового выходов, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в пределах рабочего диапазона температур на каждые 10 °С | не более пределов допускаемой основной приведенной погрешности |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности токового и цифрового выходов, вызванной воздействием повышенной влажности | не более пределов допускаемой основной приведенной погрешности |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности токового и цифрового выходов, вызванной изменением напряжения питания от номинального в рабочем диапазоне, В | не более 0,5 предела допускаемой основной приведенной погрешности |
| Дополнительная погрешность токового канала, вызванная изменением сопротивления нагрузки, % | не более ±0,1 |
Таблица 8 - Параметры встроенного источника питания
| Параметра | Значение |
| Номинальное выходное напряжение, В | 24 |
| Отклонение выходного напряжения от номинального, % | не более ±0,2 |
| Амплитуда пульсации выходного напряжения, В | не более 0,1 |
| Ток срабатывания защиты, мА | не более 40 |
| Ток короткого замыкания, мА | не более 20 |
| Ток нагрузки номинальный, мА | 24±2 |
| Изменение выходного напряжения, вызванное изменением температуры окружающего воздуха, % | не более ±0,1 |
| Изменение выходного напряжения, вызванное воздействием вибрации, % | не более ±0,2 |
Токовый канал регистратора по умолчанию имеет линейно возрастающую характеристику преобразования:
( (T Tмин ) '(Iмакс Iмин ) । Т
1 ~ (T -T ) Г 1 мин , (1)
макс мин
где:
I - значение выходного сигнала, мА;
1мин, 1макс — нижний и верхний пределы диапазона изменения выходного сигнала, мА; Т - значение входного сигнала (температуры, °С; силы постоянного тока, мА; напряжения постоянного тока, мВ, В; сопротивления, Ом);
Тмин, Тмакс — нижний и верхний пределы диапазона изменения входного сигнала, °С, мА, мВ, В, Ом.
Токовый канал регистратора может быть настроен на преобразование измеренного сигнала с функция корнеизвлечения:
| Iebw Iewx: мин +^ | (I - I МI - I )2 ех ех мин/ в вых макс вых мин/ I - I (2) вх.макс вх.мин |
где:
1ВЫХ — значение выходного сигнала, мА;
1ВХ — значение входного сигнала, мА, мВ, Ом;
1вх. мин, 1вх. макс — нижний и верхний пределы диапазона изменения входного сигнала, мА, мВ, Ом;
1ВЫХ мин, 1вых. макс — нижний и верхний пределы диапазона изменения выходного сигнала, мА.
Таблица 9 - Основные технические характеристики
| Параметр | Значение |
| Количество каналов измерений | 1 |
| Количество каналов токового выхода | 1 |
| Входное сопротивление прибора при подключении источника унифицированного сигнала тока, Ом | 50 |
| Входное сопротивление прибора при подключении источника унифицированного сигнала напряжения, кОм | не менее 100 |
| Схема подключений термопреобразователей сопротивления (выбирается пользователем) | 2-х, 3-х, 4-х проводная |
| Длина линии подключения термопреобразователей сопротивления при сопротивлении линии (RL<15 Ом), м | не более 100 |
| Длина линии подключения термопар при сопротивлении линии (термоэлектродный кабель) (RL<100 Ом), м | не более 20 |
| Длина линии подключения унифицированного сигнала силы постоянного тока при сопротивлении линии (RL<100 Ом), м | не более 100 |
| Длина линии подключения унифицированного сигнала постоянного напряжения при сопротивлении линии (Rl<5 Ом), м | не более 100 |
| Диапазон напряжений питания переменного тока, В | 120...265 |
| Номинальное напряжение питания переменного тока, В | 220 |
| Потребляемая мощность, В^А | не более 6,5 |
| Частота напряжения питания переменного тока, Гц | 49,5...50,5 |
| Габаритные размеры, мм | 100^77x120 исполнение DIN 96x96x90 исполнение 01 |
| Масса, кг | не более 0,4 |
Рабочие условия применения:
- температура окружающей среды от минус 10 до плюс 50 °С
(нормальная температура (23 ± 2) °С);
- относительная влажность 95 % без конденсации влаги;
- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;
- частота вибрации от 5 до 25 Гц, амплитуда смещения 0,1 мм;
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на боковую этикетку регистратора и на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки регистратора соответствует таблице 10.
Таблица 10 - Комплект поставки
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Регистратор ЭнИ-701 (Метран-901) | ЭИ.118.00.000 | 1 | исполнение согласно заказу |
| Паспорт | ЭИ.118.00.000ПС | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | ЭИ.118.00.000РЭ | допускается поставлять по 1 экз. на 20 шт. регистраторов, поставляемых в один адрес |
| Диск оптический с документацией и ПО | ЭИ.118.000.000ДО | 1 | |
| Кабель RS-232 c переходником | модемный DB9F-DB9M | 1 | при наличии интерфейса RS-232 |
| Рейка DIN | NS35\7,5 | м | по заказу |
Поверка
проводится в соответствии с разделом 11 "Методика поверки" руководства по эксплуатации ЭИ.118.00.000РЭ, утвержденным ФГУП "ВНИИМС" «03» августа 2009 года.
Основное оборудование для поверки:
- источник калиброванных сигналов ЭнИ-201И (класс точности 0,015 % в режимах воспроизведения силы постоянного тока в диапазонах от 0 до 20 мА, напряжения постоянного тока в диапазонах от минус 10 до 100 мВ, от минус 1 до 10 В);
- мультиметр цифровой РС5000 (класс точности 0,03 % в режиме измерения напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 5 В);
- магазин сопротивлений Р4831 (диапазон установки сопротивлений от 0,001 до 10000,0 Ом, класс точности 0,02/2*10-6);
- катушка электрического сопротивления Р331 (Rhom=100 Ом, класс точности 0,01 %).
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведён в руководстве по эксплуатации ЭИ.118.00.000РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ P 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»;
ГОСТ 26.011-80 «Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные»;
ЭИ.118.00.000ТУ «Регистратор ЭнИ-701 (Метран-901) Технические условия».
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
