Назначение
Системы термометрии "Грейн" (далее - системы) предназначены для автоматического измерения и контроля температуры в хранилищах силосного типа.
Системы могут применяться на производственных объектах хранения и переработки растительного сырья, а также как универсальное устройство многоточечного контроля температуры в различных отраслях народного хозяйства.
Описание
Принцип действия систем основан на преобразовании сигналов датчиков температуры термоподвесок в цифровой код с последующей передачей его в компьютер по промышленной сети на основе интерфейса RS-485.
Системы имеют модульную конструкцию, включающую в свой состав средства измерений утвержденного типа: первичные измерительные преобразователи (термоподвески, датчики температуры) и вторичные измерительные преобразователи (модули аналогового ввода серии NL).
В зависимости от специфики объекта состав и количество измерительных каналов (ИК) определяется конкретным проектом. В общем случае системы состоят из измерительных каналов трех видов:
- ИК аналоговых термоподвесок состоит из термоподвесок утвержденных типов на базе термопреобразователей сопротивления ТСМ по ГОСТ 6651-94, модулей NL-4RTD, соединительных коробок GR-1RPT/RP0, модуля преобразователя интерфейса NL-232C;
- ИК цифровых термоподвесок состоит из термоподвески с датчиками температуры с цифровым выходным сигналом типа DS18B20U;
- ИК эталонной термоподвески состоит из термоподвески с датчиками температуры с цифровым выходным сигналом типа DS18B20PAR.
ИК аналоговых термоподвесок служат как средство модернизации существующих систем термометрии и позволяют использовать термоподвески, установленные на элеваторе. ИК эталонной термоподвески предназначен для калибровки, контроля работоспособности и комплектной поверки ИК в процессе эксплуатации без демонтажа термоподвесок.
Конструктивно системы представляют собой набор из нескольких термоподвесок и шкафов с расположенными в них модулями ввода и блоками питания, соединительных коробок и диспетчерских компьютеров.
Цифровая термоподвеска NL-XXML представляет собой стальную трубку длиной до 30 м, внутри которой расположены цифровые датчики температуры DS18B20U утвержденного типа в количестве от 1 до 30 шт. Длина термоподвески, количество датчиков и расстояние между ними определяется заказчиком системы термометрии.
Аналоговая термоподвеска является покупным изделием, должна быть утвержденного типа и содержать медные термопреобразователи сопротивления с градуировочной характеристикой 50 М или 53 М по ГОСТ 6651-94, с классом допуска А, Б или С. Для включения аналоговых термоподвесок в систему используются модули аналогового ввода, которые выполняют измерение сопротивления термопреобразователей по трехпроводной схеме измерений, линеаризацию характеристик по ГОСТ 6651-94 и передачу полученных значений температуры в цифровой форме в компьютер по шине RS-485.
Возможность работы системы как с аналоговыми, так и цифровыми термоподвесками достигается благодаря использованию общей шины RS-485 для передачи информации как от цифровых, так и от аналоговых термоподвесок.
Остальные компоненты системы служат для передачи измерительной информации в цифровой форме. Результаты измерений поступают в диспетчерские компьютеры и отображаются на экране монитора в виде графиков и таблиц чисел. Программное обеспечение служит для отображения значений температуры в виде графиков, таблиц чисел и цветового поля.
Климатическое исполнение аналоговых термоподвесок определяется их изготовителем. Климатическое исполнение шкафов, соединительных коробок и головки цифровой термоподвески - вида УХЛЗ при температуре окружающего воздуха от -40 до +70°С, диспетчерских компьютеров - УХЛ4 при температуре от 0 до +50°С. Степень защиты от воздействия окружающей среды - IP54 по ГОСТ 14254-80 для всей системы кроме компьютера и IP 10 для компьютера.
Технические характеристики
от 1 до 4096
от 1 до 30
Количество ИК
Количество датчиков в термоподвеске
Таблица 1. Основные метрологические характеристики ИК системы
| Измерительные каналы | Тип термоподвески (№ госреестра СИ) | Диапазон измерения температуры | Пределы допускаемой абсолютной погрешности |
| ИК системы с аналоговыми термоподвесками | ТП-001 (госреестр СИ №21310-01) | -10...+60 °C | ±2,5 °C |
| ИК системы с цифровыми термоподвесками | NL-XXML на датчиках DS18B20U (госреестр СИ №23169-02) | -10...+85 °C | ±1,0 °C |
| ИК системы с эталонной термоподвеской | NL-XXML-ЭТ на датчиках DS18B20PAR (госреестр СИ №23169-02) | -10...+85 °C | ±0,5 °C |
Примечание.
1. Диапазон измерений ИК с аналоговыми термоподвесками определяется диапазоном измерений термоподвески.
Таблица 2. Основные метрологические характеристики модуля преобразования сопротивле-ния аналоговых термоподвесок в температуру NL-4RTD
| Г радуировочная характеристика термопреобразователей сопротивления | Диапазон входного сигнала, соответствующий диапазону температур -10...+60 °C, Ом | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры на 10 °C |
| 53 М | 50,7263...66,6051 | ±0,2 °C | ±0,1 °C |
| 50 М | 47,855...62,835 | ±0,2 °C | ±0,1 °C |
Примечание.
1. Пределы допускаемой дополнительной погрешности указаны для модулей NL-4RTD при отклонении окружающей их температуры от нормальных условий 20±5 °C.
Разрядность цифровой термоподвески, бит
Разрядность модуля аналогового ввода, бит
Разрешающая способность системы, не хуже, °C
Период опроса в расчете на 1 канал, с, не более
Напряжение питания, В от сети с частотой 50 Гц............................................. 220 ±10%
Взрывозащита системы обеспечивается применением оболочки IP54 и ограничением температуры поверхности в соответствии с ПУЭ, гл. 7.3 и ПБ 14-586-03.
Рабочие условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха:
- погружной части цифровой термоподвески - от минус 10 °C до + 85 °C;
- термоподвески ТП-001 - от минус -10 °C до ±60 °C;
- компьютера - от 0 до ±50 °C;
- других блоков системы - от минус 40 до ±70 °C;
- относительная влажность воздуха до 95 % (без конденсации влаги) при температуре воздуха ±30 °C;
- атмосферное давление от 86 до 106 кПа.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель шкафа комплектной автоматики GR-1C методом термотрансферной печати, а также на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации принтерной печатью.
Комплектность
В комплект поставки каждой системы термометрии входят перечисленные ниже компоненты, количество которых определяется заказом потребителя:
1. Термоподвеска NL-XXML
2. Эталонная термоподвеска NL-XXML-ЭТ.............................................не менее 1 *
3. Соединительные коробки GR-1RPT/RP0
4. Шкафы комплектной автоматики GR-1C
5. Компьютер
6. Руководство по эксплуатации НПКГ.425100.003 РЭ
7. Паспорт НПКГ.425100.003 ПС
8. Термоподвеска ТП-001
9. Компакт-диск с программным обеспечением
*- количество определяется заказом потребителя
Поверка
Поверка систем термометрии "Грейн" осуществляется в соответствии с требованиями раздела «Методика поверки» руководства по эксплуатации НПКГ.425100.003 РЭ, согласованного ГЦИ СИ ФГУ «Ростовский ЦСМ» 5.12.2007.
Основные средства поверки:
термостат с нестабильностью и градиентом температур не более ±0,1 °C;
термометр лабораторный, погрешность не более ±0,1 °C в диапазоне от -10 до ±85 °C
Межповерочный интервал - 4 года.
Нормативные документы
ГОСТ 12997-84 "Изделия ГСП. Общие технические условия"
Заключение
Тип систем термометрии "Грейн" утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
Имеется разрешение Ростехнадзора на применение системы термометрии "Грейн" № РРС БК-14001, выданное 29.09.2004.
