Датчики давления ЭнИ-100

Назначение

Датчики давления ЭнИ-100 (далее датчики) предназначены для непрерывного преобразования измеряемой величины (давления избыточного, абсолютного, разрежения, давления-разрежения, гидростатического, разности давлений) для рабочих сред (жидкости, пара, газа, в т.ч. газообразного кислорода и кислородсодержащих газовых смесей) в унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал на базе HART-протокола.

Описание

Датчик состоит из измерительного блока (преобразователя давления) и электронного преобразователя.

Принцип действия датчиков основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией чувствительного элемента первичного тензорезистивного преобразователя. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС), прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Измеряемая входная величина подается в камеру первичного преобразователя давления и преобразуется в деформацию чувствительного элемента (тензопреобразователя), вызывая при этом изменение электрического сопротивления его тензорезисторов. Электронный преобразователь датчика преобразует это изменение сопротивления в унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал на базе HART-протокола. Для визуализации результатов измерения датчики имеют индикаторное устройство.

Электронный преобразователь состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), микроконтроллера с блоком памяти, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), стабилизатора напряжения, фильтра радиопомех, HART-модема. Все элементы функциональной схемы размещаются в корпусе электронного преобразователя.

В зависимости от вида измеряемого давления датчики имеют следующие модификации:

- ДИ - для измерения избыточного давления;

- ДА - для измерения абсолютного давления;

- ДВ - для измерения разрежения;

- ДИВ - для измерения давления - разрежения;

- ДД - для измерения разности давлений;

- ДГ - для измерения гидростатического давления.

В датчиках реализована функция коррекции нулевого сигнала. Датчики являются многопредельными с возможностью перестройки пределов измерений пользователем.

Датчики ЭнИ-100-Вн имеют вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" с уровнем взрывозащиты "взрывобезопасный" с маркировкой по взрывозащите "lExdIIBT4/H2X". Датчик ЭнИ-100-Ех имеет вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» с уровнем взрывозащиты «особовзрывобезопасный» с маркировкой по взрывозащите «0ExiaIICT5X» и «взрывобезопасный» с маркировкой по взрывозащите «lExibIICT5X».

Сертификат соответствия № РОСС RU.rB06.B01273, выдан органом по сертификации взрывозащищенных средств измерений, контроля и элементов автоматики ФГУП «ВНИИФ-ТРИ»ОС ВСИ «ВНИИФТРИ» РОСС RU.0001.11ГБ06.

Внешний вид датчиков давления приведен на рисунке 1.

Рисунок I - Датчики давления ЭнИ-100.

Программное обеспечение

В датчике давления ЭнИ-100 установлено программное обеспечение (ПО), идентифи

кационные данные которого приведены в таблице 1.

Таблица 1.

ПО датчиков по аппаратному обеспечению является встроенным и хранится в энергонезависимой памяти. При работе прибора пользователь не имеет возможности влиять на процесс расчета и не может изменять полученные в ходе измерений данные. Вследствие этого ПО не оказывает влияния на метрологические характеристики датчика давления ЭнИ-100. Версия программы может быть считана любым HART коммуникатором или с помощью HART модема и компьютера с установленным ПО для работы с датчиками по HART протоколу.

Защита программного обеспечения датчиков от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Диапазоны измерений:

- избыточного давления

- абсолютного давление

- разрежения

- давления-разрежения

- разности давлений

- гидростатического давления

от   (0...0,16) кПа до (0...16)   МПа

от   (0...1)   кПа до (0... 16)   МПа

от (минус 0,16...0) кПа до (минус 1ОО...О)кПа от (минус 0,08...0,08) кПа до (минус 0,1 ...2,4) МПа от (0...0,16) кПа до (0... 16) МПа от (0...4) кПа до (0...250) кПа

Предельно допускаемое рабочее избыточное давление для датчиков ДД и ДГ, МПа

от 4 до 40

±0,1; ±0,15; ±0,25; ±0,5

от ±0,09 до ± 0,6

Пределы допускаемой основной погрешности датчика давления, % от ВПИ

Дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающего воздуха на каждые 10°С, %

Вариация выходного сигнала не превышает абсолютного значения допускаемой основной погрешности

Выходной сигнал

- аналоговый, мА

- цифровой

Электрическое питание, В

Сопротивление нагрузки, Ом

Потребляемая мощность, Вт, не более

Диапазон рабочих температур, °C

Масса, кг, не более

Габаритные размеры, мм, не более

Знак утверждения типа

от 4 до 20; от 20 до 4 протокол HART от 12 до 42; от 12 до 24

от 0 до 1260 (для аналогового сигнала) от 250 до 1100 (для протокола HART)

1

от плюс 5 до плюс 50 от минус 10 до плюс 70 от минус 40 до плюс 80

(в зависимости от исполнения) от 1,4 до 11

( в зависимости от модели) от(105х80х185)до (161x195x290) (в зависимости от модели)

Наносится на прикрепленную к датчику табличку методом гравирования и на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки датчиков приведен в таблице 4.

Таблица 4.

Поверка

Осуществляется по документу МИ 4212-010-59541470-2013 «Датчики давления ЭнИ-100. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» «03» 06   2013 г.

Основные средства поверки:

- грузопоршневые рабочие эталоны МП-2,5; 6; 60; 600, класс точности 0,02; 0,05:

- манометр абсолютного давления МПАК-15, класс точности 0,01;

- калибраторы давления пневматические серии Метран-500 Воздух, класс точности 0,02;

- калибратор давления МЕТРАН-517, пределы относительной погрешности от ± 0,02 до ± 0,1 %;

- калибраторы-контроллеры давления ЭЛМЕТРО-Паскаль, класс точности 0,025;

- вольтметр цифровой, класс точности 0,006;

- мера электрического сопротивления, класс точности 0,001;

- источник питания постоянного тока Б5-45.

Могут быть использованы другие эталоны с метрологическими характеристиками, не хуже указанных выше.

Сведения о методах измерений

Содержатся в документе «Датчики давления ЭнИ-100. Руководство по эксплуатации ББМВ240-00.000РЭ».

Нормативные документы

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

ТУ 4212-010-59541470-2012 «Датчики давления ЭнИ-100. Технические условия».

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности и эксплуатации опасного производственного объекта.