Преобразователи давления микропроцессорные Сапфир-22МР

Назначение

Преобразователи давления микропроцессорные Сапфир-22МР предназначенные для непрерывного преобразования значения измеряемого параметра: давления абсолютного Сапфир-22МР-ДА, давления избыточного Сапфир-22МР-ДИ, разрежения Сапфир-22МР-ДВ, давления - разрежения Сапфир-22МР-ДИВ, давления гидростатического Сапфир-22МР-ДГ, разности давлений Сапфир-22МР-ДД, давления абсолютного и разности давлений Сап-фир-22МР-ДДА, давления избыточного и разности давлений Сапфир-22МР-ДДИ нейтральных и агрессивных сред в стандартный токовый выходной сигнал или в цифровой сигнал.

Преобразователи предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, в том числе для применения во взрывоопасных производствах нефтяной и газовой промышленности, на объектах атомной энергетики (ОАЭ) и для поставок на экспорт.

Описание

Принцип действия преобразователей основан на тензорезисторном эффекте.

Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорези-сторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке, с помощью электронного устройства преобразуется в стандартный токовый выходной или в цифровой сигнал.

Преобразователи Сапфир-22МР-ДДА и Сапфир-22МР-ДДИ имеют контакты для подключения преобразователя температуры с выходным сигналом постоянного тока от 4 до 20 мА.

Преобразователи Сапфир-22МР-ДДА и Сапфир-22-МР-ДДИ могут осуществлять вычисление значения уровня раздела сред пар-вода (с учетом коррекции значений плотности воды и водяного пара, изменяющихся в диапазоне рабочей температуры) и значения расхода жидких и газовых сред в трубопроводах (в комплекте с сужающими устройствами) с выдачей выходного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА или цифрового сигнала.

Передача цифрового сигнала преобразователями Сапфир-22МР-ДА, Сапфир-22МР-ДИ, Сапфир-22МР-ДВ, Сапфир-22МР-ДИВ, Сапфир-22МР-ДГ, Сапфир-22МР-ДД осуществляется по линии связи в соответствии с протоколом HART.

Передача цифрового сигнала преобразователями Сапфир-22МР-ДДА, Сапфир-22МР-ДДИ осуществляется по интерфейсу RS-485 в соответствии с протоколом Modbus.

Преобразователи имеют встроенный индикатор на основе жидких кристаллов (ЖКИ) и манипулятор ручного управления (в дальнейшем манипулятор). Управление преобразователем осуществляется в диалоговом режиме по дереву меню. Пункты меню отображаются на ЖКИ.

Функции управления, осуществляемые манипулятором или коммуникатором:

а) установка значений выходного сигнала (в дальнейшем - корректировка выходного сигнала), соответствующего нижнему предельному значению измеряемого параметра двумя способами: автоматически и вручную, а также верхнему предельному значению измеряемого параметра;

б) перенастройки верхнего предела измерений;

в) выбор постоянной времени преобразования из ряда: 0,125; 0,250; 0,500; 1,000; 2,000; 4,000; 8,000; 16,000; 32,000; 64,000 с;

г) выбор единицы измерения значения измеряемой величины, отображаемой на ЖКИ в процентах от верхнего предела измерений, в кПа, в МПа, в кгс/см2 (по требованию заказчика преобразователи могут выпускаться с другим набором единиц измерения давления);

д) выбор вида номинальной статической характеристики преобразователя: линейно-возрастающей, линейно-убывающей и типа корень квадратный по ГОСТ 22520;

е) настройка на смещенный диапазон измерений;

ж) выбор отображаемой на ЖКИ величины измеряемого параметра или температуры внутри электронного блока преобразователя;

з) самодиагностика преобразователя.

Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного устройства.

Электронный блок состоит из блока индикатора и двух плат: клеммной платы и платы микропроцессора. Блок индикатора унифицирован для всех моделей измерительных блоков комплекса. На клеммной плате установлен фильтр подавления внешних электромагнитных воздействий и клеммная колодка для присоединения жил кабелей питания и нагрузки. На плате микропроцессора расположен микроконтроллер, который оцифровывает сигнал от измерительного блока, корректирует его, отображает на жидкокристаллическом индикаторе и преобразует из цифрового формата в стандартный выходной токовый сигнал. Платы имеют различные исполнения в зависимости от выходного сигнала преобразователя, соответствующего нижнему предельному значению измеряемого параметра 0 и 4 мА.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Измеряемый параметр, модели преобразователей, верхние пределы измерений, предельно допускаемое рабочее избыточное давление и предел допускаемой основной погрешности указаны в таблицах 1,2,3,4, 5.

Таблица 1

Обозначение моделей преобразователей состоит из четырех цифр XXYY, из которых первые две цифры XX определяют метрологические характеристики канала измерения разности давлений (см. таблицу 4), а вторые две цифры YY - метрологические характеристики канала измерения избыточного или абсолютного давления (см. таблицу 5).

Модельный ряд преобразователей Сапфир-22МР-ДДИ: 2751, 2761, 2771, 3751, 3761, 3771, 4751,4761,4771,3871,4871,2721,2731,2741,3731, 3741,4741.

Модельный ряд преобразователей Сафпир-22МР-ДДА: 2750, 2760, 2770, 3750, 3760, 3770, 3870,4750,4760,4770,4870,2730,2740,3730,3740,4740.

Таблица 4

Таблица 5

Примечание - Верхние пределы измерений каналов абсолютного и избыточного давлений моделей 2761,2760,2771,2770 составляют 10 МПа, моделей 3770, 3771, 4770, 4771 - 25 МПа

Преобразователь является многопредельным и может быть перенастроен в соответствии с таблицами 1, 2, 3, 4, 5 на любой верхний предел измерения (кроме каналов измерения абсолютного и избыточного давлений преобразователей Сапфир-22МР-ДДА и Сапфир-22МР-ДЦИ).

Вариация выходного сигнала не должна превышать абсолютного значения допускаемой основной погрешности.

При воздействии вибрации с параметрами, соответствующими виброустойчивому исполнению N3, предел дополнительной погрешности преобразователя, выраженный в процентах от верхнего или суммы верхних пределов измерений, не должен превышать значения увб, определяемого по формуле:

(1)

'Гmax

где Квб = 1,0 - для преобразователя моделей 2110, 2120, 2210, 2220, 2310, 2320, 2410,2420,2520, 2530, 2540, 2720, 3720,4720;

Квб - 0,3 - для преобразователя моделей 2430, 2434, 2440, 2444, 2450, 2460 и для остальных             моделей преобразователей      Сапфир-2 2МР-ДДИ      и

Сапфи р-22МР-ДД А;

Квб 0,12 - для остальных моделей;

Р'

тах - максимальный верхний предел измерений (сумма максимальных значений верхних пределов измерений) для данной модели;

р

шах _ действительное значение верхнего предела измерений (сумма действительных значений верхних пределов измерений).

Дополнительная погрешность преобразователя yt, вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, на каждые 10 °C, не должна превышать значений допускаемой основной погрешности.

При перенастройке преобразователя на верхний предел измерений, отличный от указанного в заказе, дополнительная погрешность y’t, вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, не превышает значений определяемых формулой:

y’t -yt (P’max /Р max)                       (2)

где:

P'max - максимальный верхний предел измерений (сумма максимальных верхних пределов) для данной модели, кПа, МПа;

Ртах - значение верхнего предела измерений (сумма действительных значений верхнего предела измерений) после перенастройки, кПа, МПа.

Дополнительная погрешность преобразователя гидростатического давления, вызванная изменением температуры измеряемой среды у открытой мембраны, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, на каждые 10 °C не превышает:

±0,5 % для преобразователей со значением 1у1, равным 0,25 %;

±0,8 % для преобразователей со значением 1у1, равным 0,5 %.

Дополнительная погрешность преобразователя, вызванная воздействием внешнего переменного магнитного поля частотой 50 Гц и напряженностью 400 А/м или внешнего постоянного магнитного поля напряженностью 400 А/м, при самых неблагоприятных фазе и направлении поля не должна превышать значений:

±0,1 % - для преобразователя со значением 1у1, равным 0,1 %;

±0,13 % - для преобразователя со значением lyl, равным 0,15 %;

±0,16 % - для преобразователя со значением 1у1, равным 0,2 %;

±0,20 % - для преобразователя со значением lyl, равным 0,25 %;

±0,40 % - для преобразователя со значением lyl, равным 0,5 %.

Дополнительная погрешность преобразователей при воздействии электромагнитных помех, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, не должна превышать ±1 %.

Предельные значения выходных сигналов постоянного тока, исполнения по взрывозащите, тип линии связи и сопротивление нагрузки должны соответствовать указанным в таблице 6.

Таблица 6

Примечание - Преобразователи Сапфир-22МР-ДДИ и Сапфир-22МР-ДДА обеспечивают выходные сигналы постоянного тока от 4 до 20 мА при измерении разности давлений, исполнение по взрывозащите Вн.

Параметры питания

Электрическое питание преобразователя с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка», «специальный» и невзрывозащищенного должно осуществляться от источника питания постоянного тока напряжением:

а) (36,00±0,72) В - для преобразователя с выходным сигналом 0-5 и 5-0 мА или 0-20 и 20-0 мА

б) от 15 до 42 В (24 В - номинальное) для преобразователей, с выходным сигналом 4-20 и 20-4 мА, но не менее Unmin,B, определяемого по формуле (3)

в) от 12 до 36 В (24 В - номинальное), для преобразователей Сапфир-22МР-ДДИ и Сап-фир-22МР-ДДА, но не менее определяемого по формуле (3)

UHmin = Ib-Rh + Umin,                       (3)

где Umin - минимальное допускаемое напряжение питания без нагрузки (15 или 12 В);

1в - верхнее предельное значение выходного сигнала, равное 20 мА;

Rh - сопротивление нагрузки, кОм.

Электрическое питание преобразователей с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь «ia» должно осуществляться от искробезопасного входа блока преобразования сигналов БПС-90 ТУ 25-7439.0016 или от искробезопасных выходов блоков других типов, имеющих вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь «ia» для взрывоопасных смесей группы ПС, с Ui < 24 В, П £ 120 мА.

Степень защиты от воздействия пыли и воды IP65.

По устойчивости к механическим воздействиям преобразователи должны соответствовать исполнению N3 по ГОСТ Р 52931-2008.

По устойчивости к климатическим воздействиям преобразователи должны иметь следующие исполнения по ГОСТ 15150:

УХЛ* категории размещения 3.1 (группа исполнения В4 по ГОСТ Р 52931-2008), но для работы при температурах от плюс 1 до плюс 50 °C;

УХЛ** категории размещения 3.1 (группа исполнения В4 по ГОСТ Р 52931-2008), но для работы при температурах от минус 10 до плюс 80 °C;

У* категории размещения 2 (группа исполнения С4 по ГОСТР 52931-2008), но для работы при температурах от минус 30 до плюс 50 °C;

У** категории размещения 2 (группа исполнения С4 по ГОСТР 52931-2008), но для работы при температурах от минус 40 до плюс 80 °C;

Т* категории размещения 3, но для работы при температуре от плюс 1 до плюс 50 °C

Т** категории размещения 3, но для работы при температуре от минус 10 до плюс 80 °C.

Масса, кг, не более:

-для моделей 2051,2151,2161,2171,2351

-для моделей 2050,2150,2160,2170,2350

-для моделей 2030, 2040,2120, 2130, 2140,2220, 2230, 2240, 2320, 2330, 2340, 2420, 2430,2434, 2440, 2444,2450, 2460

- для преобразователей Сапфир-22МР-ДДИ и Сапфир-22МР-ДДА

-для моделей 2110,2210,2310,2410

- для моделей 2520,2530,2540

Полный средний срок службы не менее 12 лет.

Средняя наработка на отказ преобразователей 100000 ч.

Исполнения по взрывозащите:

а) взрывозащищенное с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "ia" и уровнем взрывозащиты "особовзрывобезопасный” (0) (кроме Сапфир-22МР-ДДА и Сапфир-22МР-ДЦИ); соответствуют ГОСТ Р 51330.0 и ГОСТ Р 51330.10; маркировка по взрывозащите «0ExiaIICT5 X» (знак "X" указывает на возможность применения преобразователей в комплекте с блоками преобразования сигналов БПС-90 или блоками других типов, имеющих вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "ia" для взрывоопасных смесей группы ПС с Ui < 24 В, П < 120 мА);

б) взрывозащищенное с видами взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (d), «специальный» (s) и уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный» (1), соответствуют ГОСТР 51330.1, ГОСТ 22782.3, ГОСТР 51330.0, маркировка по взрывозащите «lExdsIIBT4/H2»;

в) невзрывозащищенное.

По степени защиты человека от поражения электрическим током преобразователи относятся к I классу (с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка») и классу III (видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь») по ГОСТ 12.2.007.0.

Переходное сопротивление между внутренним и внешним заземляющими зажимами взрывонепроницаемой оболочки должно быть не более 0,1 Ом.

ЗНАК утверждения ТИПА

Знак утверждения типа наносится на табличку, прикрепленную к преобразователю, методом фотоофсетной печати или методом фотохимического травления, на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.

Допускается знак утверждения типа наносить только на титульный лист эксплуатационной документации.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- Преобразователь

шт. шт. экз, экз. экз.

шт.

экз.

комплект.

- Манипулятор

- Паспорт

— Руководство по эксплуатации

- Методика поверки

- Коммуникатор

- Руководство по эксплуатации на коммуникатор

— Комплект монтажных частей

Поверка

Поверка преобразователей давления микропроцессорных Сапфир-22МР производиться по МИ 1997-89 «Преобразователи давления измерительные. Методика поверки».

Межповерочный интервал - 2 года.

Нормативные документы

ГОСТ 22520-85 «Преобразователи давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия».

ГОСТ 1997-84 «Изделия ГСП. Общие технические условия».

ГОСТ 51522-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний».

РИЮУ.40623 3.049 ТУ «Преобразователи давления микропроцессорные Сапфир-22МР. Технические условия».

Заключение

Тип преобразователей давления микропроцессорных Сапфир-22МР утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен яри выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.

Сертификат соответствия № РОСС 1Ш.ГБ05.В01336 о соответствии требованиям ГОСТ Р 51330.0-99, ГОСТ 22782.3-77, ГОСТ Р 51330.1-99, ГОСТ Р 51330.10-99, выдан НАНИО «Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования».

Сертификат соответствия № РОСС RU.ME65.B01344 о соответствии требованиям ГОСТ 22520-85 п.п. 21.3, 2.14, 2.15,2.20, 7.1, 7.2, р.3, ГОСТ Р 52931-2008-87 п.п. 2.16, 2.25, 2.27, 2.28, р.3, ГОСТ 51522-99, выдан Органом по сертификации средств измерений «Сомет» АНО «Поток-Тест».