Metran Руководство по эксплуатации: Датчик давления Метран-150 Manuals & Guides [ru]

Руководство по эксплуатации

СПГК.5225.000.00 РЭ, версия 3.5

Метран-150

26.51.52
(42 1281)

Датчики давления
Метран-150

Руководство по эксплуатации

Содержание

1 Описание и работа ……………………………………………………………………...

4

1.1 Назначение …………………………………………………………………………….

4

1.2 Технические данные ……….………………………………………………………….

6

1.3 Устройство и работа датчика ………………………………………………………...

28

1.4 Маркирование и пломбирование ……………………………………………………..

36

1.5 Тара и упаковка …………….……….…………………………………………………

37

1.6 Обеспечение взрывозащищенности ………………….………………………………

39

2 Использование по назначению ………………………………………………………...

42

2.1 Общие указания ...……………………………………………………………………..

42

2.2 Указания мер безопасности …….…………………………………………………….

43

2.3 Обеспечение взрывозащищенности датчиков при монтаже ……..………………...

44

2.4 Порядок установки ...………………………………………………………………….

46

2.5 Подготовка к работе .………………………………………………………………….

55

2.6 Измерение параметров, настройка и калибровка датчиков ………………………...

56

2.7 Проверка технического состояния …………………………………………………...

61

3 Техническое обслуживание и ремонт …………………………………………………

62

3.1 Порядок технического обслуживания изделия ……………………………………..

62

3.2 Возможные неисправности и способы их устранения ..…………………………….

64

4 Правила хранения и транспортирования ..…………………………………………….

67

5 Утилизация ………………………………………………………………………………

68

Приложение А Условное обозначение датчика Метран-150 ….………………………

69

Приложение Б Лист параметров настройки (код С1) ……….…………………………

74

Приложение В Функция преобразования входной величины по закону квадратного
корня………………………………………………………………………………………...

76

Приложение Г Схема внешних электрических соединений датчика ………………...

77

Приложение Д Пределы допускаемого нагрузочного сопротивления в зависимости
от напряжения питания датчиков Метран-150 ………………………………………….

80

Приложение Е Схема внешних соединений датчиков взрывозащищенного испол­нения вида Exia ……………………………………………………..……………………..

80

Приложение Ж Установочные и присоединительные размеры датчиков Метран-150

82

Приложение Ж1 Варианты электрических разъемов …………………………………...

95

Приложение И Чертеж средств взрывозащиты датчика давления Метран-150 …...…

Приложение К1 Запасные части..........................................................................................

96
97

Приложение К2 Коды ошибок …………………………….………………………….......

108

Приложение К3 Соотношения между единицами измерения давления ……………....

113

Приложение Л Перечень ссылочных документов ……………….………………….......

114

3

Руководство по эксплуатации содержит технические данные, описание

принципа действия и устройства, а также сведения, необходимые для правильной
эксплуатации датчиков давления Метран-150, моделей 150CD, 150CG, 150TG,

150TA.

Руководство по эксплуатации распространяется на датчики Метран-150, из-

готавливаемые для нужд народного хозяйства, а также на датчики, поставляемые
на экспорт.

Просим учесть, что постоянное техническое совершенствование датчиков

давления может привести к непринципиальным расхождениям между конструк­цией, схемой датчика и текстом сопроводительной документации.

Изготовитель: АО «ПГ «Метран»

454003, г. Челябинск,
пр. Новоградский, 15,
Тел. [phone]
Факс [phone]

E-mail: [e-mail]

4

1 Описание и работа

1.1 Назначение

1.1.1 Датчики давления Метран-150 (в дальнейшем датчики) предназначе-

ны для измерения давления избыточного, абсолютного, разности давлений, гид­ростатического давления. Датчики обеспечивают непрерывное преобразование
давления в аналоговый выходной сигнал постоянного тока и/или в цифровой вы­ходной сигнал в стандарте протокола НАRT.

Датчики предназначены для измерения давления рабочих сред: жидкости,

пара, газа.

Датчики предназначены для работы в системах автоматического контроля,

регулирования и управления технологическими процессами в различных отрас­лях промышленности (в том числе в пищевой промышленности при контакте с
пищевыми продуктами и питьевой водой).

Датчики предлагаются с разными вариантами и конфигурациями, включая
материалы конструкции, подходящие для различных условий применения. По­требитель несёт единоличную ответственность за проведение тщательного анали­за всех параметров технологического процесса (таких как химический состав,
температура, давление, абразивные и загрязняющие вещества и т.д.) при выборе
датчика, материалов опций и комплектующих для использования в конкретных
условиях.

ИЗГОТОВИТЕЛЬ НЕ ПРОИЗВОДИТ ОЦЕНКУ СОВМЕСТИМОСТИ ВЫ­БРАННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДАТЧИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЕ ИЛИ
ДРУГИМ ПАРАМЕТРАМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

Датчики соответствуют требованиям технических регламентов:

ТР ТС 020/2011, ТР ТС 032/2013.

Датчики предназначены для работы во взрывобезопасных и взрывоопасных
условиях. Взрывозащищённые датчики имеют виды взрывозащиты:

- «взрывонепроницаемая оболочка» (Exd);

- «искробезопасная электрическая цепь» (Exia);

Взрывозащищённые датчики предназначены для установки и работы во

взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно, требованиям
ГОСТ IEC 60079-14 и другим нормативным документам, регламентирующим
применение электрооборудования во взрывоопасных условиях.

Взрывозащищённые датчики соответствуют требованиям технического ре­гламента ТР ТС 012/2011.
Взрывозащищённые датчики Exd соответствуют требованиям ГОСТ 31610.0,

5

ГОСТ IEC 60079-1 и выполняются с уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный»
с маркировкой по взрывозащите «1Ex db IIC T6…T5 Gb X».

Датчики с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» со­ответствуют требованиям ГОСТ 31610.0, ГОСТ 31610.11 и выполняются с видом
взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» с уровнем взрывозащиты:
«особовзрывобезопасный» с маркировкой по взрывозащите «0Ex ia IIC T5 Ga X».

1.1.2 Датчики с HART-протоколом могут передать информацию об измеря­емой величине в цифровом виде по двухпроводной линии связи вместе с сигна­лом постоянного тока 4-20 мА. Этот цифровой сигнал может приниматься и об­рабатываться любым устройством, поддерживающим протокол HART. Цифровой
выход используется для связи датчика с портативным ручным HART­коммуникатором или с персональным компьютером через стандартный последо­вательный порт и дополнительный HART-модем, при этом может выполняться
чтение измеряемого давления, настройка датчика, выбор его основных парамет­ров, перестройка диапазонов измерений, корректировка "нуля" и ряд других опе­раций. HART-протокол допускает в системе наличие двух управляющих
устройств: системы управления и ручного коммуникатора. Эти два управляющих
устройства имеют разные адреса и, следовательно, Метран-150 может распознать
и выполнить команды каждого из них.

Таким образом, по двухпроводной связи передается два типа сигналов −

аналоговый сигнал 4-20 мА и цифровой сигнал на базе протокола HART, который
накладывается на аналоговый выходной сигнал датчика, не оказывая на него вли­яния.

1.1.3 При заказе датчика должно быть указано условное обозначение дат­чика.

Условное обозначение датчика составляется в соответствии с

приложением А.

При обозначении датчика в документации другой продукции, в которой он

может быть применен, должно быть указано:

- условное обозначение датчика;

- обозначение технических условий: ТУ 4212-022-51453097-2006.

6

1.2 Технические данные

1.2.1 Наименование и модель датчика, коды диапазонов по давлению, мак­симальный верхний предел измерений модели P

max

, минимальный верхний пре-

дел измерений или диапазон измерений модели P

min

, приведены в таблицах 1-3.

Предельно допускаемое рабочее избыточное давление для датчиков разно-

сти давлений и гидростатического давления приведены в таблице 2.

Датчики перенастраиваются на диапазон измерений (Р

В

) в пределах макси-

мального диапазона измерений при условии Р

В

≥ P

min

(таблицы 1-3).

Датчики выпускаются с предприятия-изготовителя со стандартной

настройкой параметров, если не заказан код С1.

В соответствии со стандартной настройкой датчик настраивается на P

max

в

кПа или МПа (таблицы 1-3), при этом нижний предел измерений равен нулю, на
линейно возрастающую зависимость выходного сигнала, на низкий уровень вы­ходного сигнала неисправности.

При заказе кода С1 настройка датчика проводится в соответствии с листом

параметров настройки (приложение Б). При отсутствии средств измерений
настройка датчика проводится на ближайший возможный диапазон измерений.

1.2.2 В зависимости от измеряемого давления датчики имеют следующие
коды исполнения:

А – абсолютное давление;

G – избыточное давление;
D – разность давлений;

1.2.3 В датчиках с кодом М5 устанавливаются индикаторные устройства с

дисплеями на основе жидких кристаллов.

Датчики с выходным сигналом 0-5мА (код В) выпускаются только с кодом М5.

1.2.4 Пределы допускаемой основной погрешности () датчиков, выражен­ные в процентах от диапазона измерений, не должны превышать значений, ука­занных в таблице 4.

Основная погрешность датчика, выраженная в процентах от диапазона из­мерений, численно равна основной погрешности, выраженной в процентах от
диапазона изменения выходного сигнала (для датчиков с линейной функцией
преобразования измеряемой величины). Для датчиков с функцией преобразова­ния входной измеряемой величины по закону квадратного корня нормирование
основной погрешности осуществляется в процентах верхнего предела измерений.
Основная погрешность, выраженная в процентах от диапазона изменения выход­ного сигнала, в данном случае, рассчитывается по формуле, приведенной в При­ложении 2 ГОСТ 22520.

7

Давление п

ерегрузки,

МПа

Код материала уплотни-

тельных колец

при заказе

2

4

10

10

-

Примечания

1 Нижний предел измерений равен нулю. 2 Датчики модели 150

CG с кодами диапазонов 0, 1, 2 могут перенастраиваться в пределах от минус

P

max

до P

max

.

3 Датчики модели 150

CG с кодами диапазонов 3, 4, 5 могут перенастраиваться в пределах от минус 97,85 кПа до

P

max,

при этом предполагается, что атмосферное давление равно

101,3 кПа.

1

25

Максимальный

верхний предел

измерений,

P

max

МПа

- - -

-

1,6

10,0

кПа

0,63 6,30

63,00

250,00

-

-

Минимальный диапа-

зон измерений или

верхний предел изме-

рений,

P

min

МПа

- - -

­0,032 0,200

кПа

0,025 0,250 1,250 5,000

-

-

Код диапа-

зона изме-

рений

0 1 2 3 4

5

Модель

150CG

Наименование

датчика

Датчик избы-

точного

дав-

ления

Таблица 1

8

Давление перегрузки,

МПа

4

10

10

40

100

Примечания 1 Нижний предел измерений равен нулю. 2 Датчики модели 150

TG могут перенастраиваться в пределах от минус

101,3 кПа

до P

max

, при этом предпо-

лагается, что атмосферное давление равно

101,3 кПа.

Пре

дел измерений (минус 101,3

кПа) для модели 150

TG

меняется с изменением

атмосферного давления.

Максимальный

верхний предел

измерений,

P

max

МПа

-

1,0

6,0

25,0 60,0

кПа

160,00

- - -

-

Минимальный диапа-

зон измерений или

верхний предел изме-

рений,

P

min

МПа

­0,020 0,120 0,500

16,000

кПа

3,200

- - -

-

Код диапа-

зона изме-

рений

1 2 3 4 5

Модель

150TG

Наименование

датчика

Датчик избы-

точного дав-

ления

Таблица 1

а

9

Предельно допускаемое ра-

бочее избыточное давле-

ние, МПа

Код материала уплотни-

тельных колец

при

зака

зе

2

4

10

10

-

Примечания

Нижний предел измерений равен нулю.

1

25; 40

25

Максимальный

верхний предел

измерений,

P

max

МПа

- - -

-

1,6

10,0

кПа

0,63 6,30

63,00

250,00

-

-

Минимальный диапа-

зон измерений или

верхний предел изм

е-

рений,

P

min

МПа

- - -

-

0,032 0,200

кПа

0,025 0,250 1,250 5,000

-

-

Код диапа-

зона

измере-

ний

0 1 2 3 4

5

Модель

150CD

Наименова-

ние датчика

Датчик

разно-

сти давлени

й

Таблица

2

10

Давление пере-

грузки, МПа

8

4

10

10

40

Примечания

- Нижний предел измерений рав

ен нулю абсолютного давлени

я.

Максимальный верхний

предел измерений ,

P

max,

МПа

7

-

1,0

6,0

25,0

кПа

6

160

- - -

Минимальный диапазон

измерений или верхний

предел измерений,

P

min

МПа

5

-

0,02 0,12 0,50

кПа

4

3,2

- - -

Код диапа-

зона

3 1 2 3 4

Модель

2

150TA

Наименование

датчика

1

Датчик

абсо-

лютного

дав-

ления

Таблица

3

11

12

13

1.2.5 Вариация выходного сигнала г не превышает абсолютного значения до-

пускаемой основной погрешности



, значения которой указаны в п. 1.2.4.

1.2.6 Датчики Метран-150 всех исполнений имеют линейно-возрастающую

или линейно-убывающую, или пропорциональную корню квадратному зависи­мость аналогового выходного сигнала от входной измеряемой величины (давле­ния).

Номинальная статическая характеристика датчика с линейно-возрастающей

зависимостью аналогового выходного сигнала от входной измеряемой величины
соответствует виду



−

−

+=

нв

нв

н

РР

II

II

(Р – Рн) (1)

где I – текущее значение выходного сигнала;
Р – значение измеряемой величины;
Iв, Iн – соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного сиг-

нала равны:

Iн=4 мА, Iв=20 мА – для датчиков с выходным сигналом 4-20 мА;
Iн=0, Iв=5 мА – для датчиков с выходным сигналом 0-5 мА;

Р

в

– верхний предел измерений;

Р

н

– нижний предел измерений для всех датчиков (для стандартных условий Рн=0)

Номинальная статическая характеристика датчика с линейно-убывающей

зависимостью аналогового выходного сигнала от входной измеряемой величины
соответствует виду



−

−

−=

нв

нв

в

РР

II

II

(Р – Рн) (2)

где I, P, Iв, Iн, Pв, Pн – то же, что и в формуле (1).
Номинальная статическая характеристика датчика с функцией преобразо-

вания входной измеряемой величины по закону квадратного корня соответствует
виду

( )

,

в

нвн

Р

Р

IIII −+=

(3)

где P – входная измеряемая величина – перепад давления;

I, Iв, Iн, Pв – тоже, что и в формуле (1).

При этом на начальном участке характеристики при значениях давления

Р0,8% от Рв кусочно-линейная зависимость в соответствии с приложением В.

1.2.7 Значение аналогового выходного сигнала датчиков, соответствующее
нижнему предельному значению измеряемого параметра, равно:

0 и 4 мА − для датчиков с возрастающей характеристикой вида (1) и (3),

14

5 и 20 мА − для датчиков с убывающей характеристикой вида (2),

1.2.8 Электрическое питание датчиков Метран-150 общепромышленного

исполнения и взрывозащищенных датчиков с видом взрывозащиты «взрывоне­проницаемая оболочка» осуществляется от источника питания постоянного тока
напряжением:

12-42В – для выходного сигнала 4-20мА;
22-42 В – для выходного сигнала 0-5мА.

Схемы внешних электрических соединений датчиков приведены в приложении Г.

При этом пределы допускаемого нагрузочного сопротивления (сопротивле­ния приборов и линии связи) зависят от установленного напряжения питания
датчиков и не должны выходить за границы рабочей зоны, приведенной в прило­жении Д.

1.2.9 Электрическое питание взрывозащищенных датчиков Метран-150 ви-

да «искробезопасная электрическая цепь» осуществляется от искробезопасных
цепей барьеров (блоков), имеющих вид взрывозащиты "искробезопасная элек­трическая цепь" с уровнем взрывозащиты искробезопасной электрической цепи
"ia" для взрывобезопасных смесей подгруппы IIC по ГОСТ Р МЭК 60079-20-1 и
пропускающих HART-сигнал, при этом максимальное выходное напряжение ба­рьеровU0 ≤ 24 B, максимальный выходной ток I

0

≤120 мА, а максимальная выход-

ная мощность Р

0

≤ 0,9 Вт.

Схемы внешних электрических соединений датчиков взрывозащищенного
исполнения вида «искробезопасная электрическая цепь» приведены в
приложении Е.

При использовании датчиков взрывозащищенного исполнения вида «ис­кробезопасная электрическая цепь» вне взрывоопасных зон без сохранения
свойств взрывозащищенности электрическое питание датчиков допускается осу­ществлять от источника питания постоянного тока напряжением, указанным в п.

1.2.8.

1.2.10 Допускаемые нагрузочные сопротивления датчиков приведены в

таблице 5.

15

Таблица 5

Выходной сигнал,

мА

Сопротивление нагрузки

R

min

, Ом

R

max

, Ом

0-5

0

R

max

100(U-10)

4-20

0 при U36 В



min

R

50(U-36) при U36 В

R

max

42(U-12)

Примечания
1 При использовании датчиков взрывозащищенного исполнения вида

«искробезопасная электрическая цепь» во взрывоопасных условиях выходное
сопротивление барьеров (блоков) искрозащиты выбирается из рабочей зоны,
приведенной на рисунке Д.1, при напряжении питания не выше 24 В. При ис­пользовании HART-канала минимальное выходное сопротивление блока ис­крозащиты должно быть не менее 250 Ом.

2 U – напряжение питания, В.

________________

* - для датчиков с HART-сигналом R

min

= 250 Ом при напряжении пи-

тания от 18,5 В до 41 В.

1.2.11 Потребляемая мощность, не более:

- 0,7 ВА − для датчиков с выходным сигналом 0-5 мА;

- 0,9 ВА − для датчиков с выходным сигналом 4-20 мА;

1.2.12 Датчики устойчивы к воздействию атмосферного давления от 84,0 до

106,7 кПa (группа Р1 ГОСТ Р 52931).

1.2.13 Датчики устойчивы к воздействию температуры окружающего воз-

духа в рабочем диапазоне:

- от минус 40 до плюс 80С;

- от минус 20 до плюс 80С – для датчиков с материалом уплотнительных

колец кода 2 (фторопласт);

- от минус 55 до плюс 80С – для кода LT (применяется для датчиков с ко-

дом выходного сигнала А, материалом разделительной мембраны с кодом 2, ма­териалом уплотнительных колец с кодом 1).

Встроенный ЖКИ (код М5) сохраняет работоспособность при воздействии
температуры окружающего воздуха в диапазоне от минус 40 до плюс 80С.

Воздействие температуры окружающего воздуха ниже минус 40С не при-

водит к повреждению ЖКИ, при этом показания индикатора могут быть нечита­емыми, частота его обновлений снижается.

1.2.14 Дополнительная погрешность датчиков, вызванная изменением тем-

пературы окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур от минус 40 до
плюс 80С (п.1.2.13), выраженная в процентах от диапазона изменения выходно­го сигнала, на каждые 10С не превышает значений



т

, приведенных в таблице 6.

16

В рабочем диапазоне температур от минус 55 до минус 40С дополнитель­ная температурная погрешность т на каждые 10С увеличивается в 3 раза.

1.2.15 Датчики устойчивы к воздействию относительной влажности окру-

жающего воздуха 100% при температуре плюс 35С и более низких температурах
с конденсацией влаги.

1.2.16 Степень защиты датчиков от воздействия пыли и воды соответствует

группе IP 66 по ГОСТ 14254.

1.2.17 По устойчивости к механическим воздействиям датчики соответ-

ствуют:

- виброустойчивому исполнению L3 по ГОСТ Р 52931 – для моделей

150CD, 150CG код диапазона 0;

- виброустойчивому исполнению V2 по ГОСТ Р 52931 – для моделей

150TG, 150TA;

- виброустойчивому исполнению V1 по ГОСТ Р 52931 – для остальных

моделей.

Допустимые направления вибрации указаны в приложение Ж.

1.2.18 Дополнительная погрешность датчиков, вызванная воздействием
вибрации (п. 1.2.17), выраженная в процентах от диапазона изменения выходного
сигнала, не превышает значений



f

, определяемых формулами:

- для моделей 150TG, 150TA

%1,0

max















=

в

f

Р

Р



, (4)

где Р

max

, Рв – то же, что и в примечании к таблице 4;

- для остальных моделей

%25,0

max















=

в

f

Р

Р



, (5)

где Р

max

, Р

в

− то же, что и в примечании к таблице 4.

17

Таблица 6

Модель
датчика

Код

диапазона

измерений

Материал

разделительной

мембраны

Дополнительная температурная погрешность на каждые 10С,

 т, %

Стандартное

исполнение

Код PA

Код PC

1 2 3 4 5

6

150CD
150CG

0

SST

в

P

P

max

09,015,0 +

в

P

P

max

12,015,0 +

1

SST

в

P

P

max

06,005,0 +

в

P

P

max

08,005,0 +

Hastelloy

в

P

P

max

12,01,0 +

в

P

P

max

18,015,0 +

2-5

SST

в

P

P

max

03,002,0 +

в

P

P

max

04,002,0 +

Hastelloy

в

P

P

max

05,002,0 +

в

P

P

max

075,003,0 +

Тантал

в

P

P

max

12,01,0 +

в

P

P

max

18,015,0 +

150TG
150TA

1

SST

Hastelloy

(

в

P

P

max

03,002,0 +

) для

10

max

P

Pв

(

в

P

P

max

03,006,0 +

) для

10

max

P

Pв

(

в

P

P

max

05,002,0 +

) для

10

max

P

Pв

(

в

P

P

max

05,006,0 +

) для

10

max

P

Pв

2-4

SST

Hastelloy

в

P

P

max

03,002,0 +

в

P

P

max

04,002,0 +

150TG

5

SST

Hastelloy

в

P

P

max

05,005,0 +

в

P

P

max

065,005,0 +

Примечание – P

max

, Pв тоже, что и в примечании к таблице 4.

17

18

1.2.19 Датчики предназначены для измерения давления и перепада давле­ния сред, по отношению к которым материалы, контактирующие с измеряемой
средой (приложение А), являются коррозионностойкими.

1.2.20 Пульсация выходного сигнала в диапазоне частот от 0,06 до 5 Гц, не
превышает значений 0,7|



|. Значения



указаны в п. 1.2.4.

Пульсация аналогового выходного сигнала в диапазоне частот свыше 5 Гц

до 10

6

Гц не превышает 1,5% от диапазона изменения выходного сигнала для вы-

ходного сигнала 0-5 мА и 0,5% от диапазона изменения выходного сигнала для
выходных сигналов 4-20 мА.

Пульсация аналогового выходного сигнала с частотой свыше 10

6

Гц не

нормируется.

Пульсация выходного сигнала нормируется при нагрузочных сопротивле-

ниях:

- 1 кОм − для датчиков с выходным сигналом 0-5 мА;

- 250 Ом − для датчиков с выходным сигналом 4-20 мА при отсутствии

связи с датчиком по HART-каналу.

Примечание - Пульсация нормируется при минимальном времени усредне-

ния результатов измерения.

1.2.21 Время установления аналогового выходного сигнала датчика (Т

уст

)

при скачкообразном изменении измеряемого параметра, составляющем 63,2 % от
диапазона измерений (см. рисунок 1) определяется временем задержки (Т

З

), по-

стоянной времени переходного процесса (ТП).

Время задержки (ТЗ) не превышает 90 мс, номинальное значение Т

З ном

= 45 мс.

Постоянная времени переходного процесса (ТП ), не превышает:

- 100 мс – для моделей 150CD,150CG коды диапазонов 2-5, моделей 150ТG,
150ТА;

- 400 мс – для моделей 150CD,150CG код диапазона 1;

- 900 мс – для моделей 150CD, 150CG код диапазона 0.

Примечания
1 Динамические характеристики датчика нормируются при температуре

(23 ± 5) ºС и при минимальном электронном демпфировании выходного сигнала
датчика. Электронное демпфирование характеризуется временем усреднения ре­зультатов измерений tд (п.1.2.22).

2 Полоса пропускания синусоидальных колебаний измеряемого параметра

датчика на уровне 63,2% от выходного сигнала составляет от 0 до f и может быть
определена по эмпирическим формулам:

f

Д

t2

1



=

, Гц при t

Д

> Т

П

, при этом f ≤ 25 Гц (6)

f

П

Т 2

1



=

, Гц при tД< ТП , при этом f ≤ 25 Гц (6а)

1.2.22 Датчик имеет электронное демпфирование выходного сигнала, кото­рое характеризуется временем усреднения результатов измерения (tД). Время
усреднения результатов измерения увеличивает время установления выходного

19

сигнала, сглаживая выходной сигнал при быстром изменении входного сигнала.
Значение времени выбирается из ряда: 0,045; 0,5; 1,2; 2,5; 5; 10; 20; 40с и уста­навливается потребителем при настройке.

1.2.23 Время включения датчика, измеряемое как время от включения пи­тания датчика до установления аналогового выходного сигнала с погрешностью
не более 5% от установившегося значения, не более 2с при минимальном элек­тронном демпфировании выходного сигнала датчика.

3 6 , 8

1 0 0

% д и а п а з о н а и з м е н е н и я

в ы х о д н о г о с и г н а л а

С б р о с д а в л е н и я

T п

Т з

Т ( в р е м я )

Рисунок 1

1.2.24 На дисплее индикатора датчика в режиме измерения давления отоб­ражается:

а) величина измеряемого давления в цифровом виде, в установленных при

настройке единицах измерения или в процентах от диапазона изменения выход­ного сигнала;

б) единицы измерения давления, мм рт.ст., мм вод.ст., бар, кгс/см

2

, кгс/м

2

,

Па, кПа, МПа; % от диапазона. Соотношения между единицами измерения при­ведены в приложении К3;

в) диагностические сообщения об ошибках, неисправностях, а также пре-

дупреждения в соответствии с таблицей 7. Диагностические сообщения, при
наличии, выводятся в режиме переключения с единицами измерения. При нали­чии двух условий одновременно сообщения формируются поочередно, при этом
единицы измерения не отображаются.

20

Таблица 7

Символы на ЦИ (русский / английский)

Режим работы датчика

Переполнение индикатора вслед­ствие неправильно выбранных еди­ниц измерения

Обнаружен сбой в работе датчика,
не влияющий на выходные пара­метры. Датчик формирует коды
ошибок в соответствии с приложе­нием К2.

Выходной ток в ограничении (1.2.35)

Обнаружен сбой в работе датчика, влия­ющий на выходные параметры. Датчик
формирует коды ошибок в соответствии с
приложением К2.
Установлен ток неисправности (1.2.25)

Одна из кнопок управления застряла в
нажатом состоянии или нажата слишком
долго

Примечание – ЦИ – цифровой индикатор

Сообщения на дисплее индикатора датчика формируются на русском или

английском языках. Необходимый язык устанавливается потребителем по специ­альной команде HART или кнопочными переключателями в соответствии с блок­схемой, приведенной в приложении К.

1.2.25 В режиме нормального функционирования датчик обеспечивает по­стоянный контроль своей работы и формирует сообщение о неисправности в виде
установления аналогового выходного сигнала в соответствии с таблицей 8, и в ви­де сообщений на индикаторе в соответствии с таблицей 7 .

21

Таблица 8

Выходной

сигнал датчи-

ка, мА

Уровень

аварии

Значение аварийного сигнала

4-20

низкий

≤ 3,6 мА

высокий

≥ 23 мА

0-5

низкий

≤ минус 0,1 мА

высокий

≥ 5,75 мА

Примечания
1 Значения выходного сигнала неисправности устанавливаются потре-

бителем.

2 При выпуске с предприятия - изготовителя в датчиках устанавлива-

ется низкий уровень сигнала неисправности.

Датчики выполняют самотестирование по проверке технического состояния:

- микропроцессора;

- программируемого запоминающего устройства на плате АЦП (АЦП –
аналогово-цифровой преобразователь);

- перепрограммируемой памяти микропроцессора;

- связи с платой АЦП;

- режима работы датчика;

- сенсора.

1.2.26 Изменение начального значения выходного сигнала датчиков разно­сти давлений и датчиков гидростатического давления, вызванное изменением ра­бочего избыточного давления от нуля до предельно допускаемого и от предельно
допускаемого до нуля (таблица 2), выраженное в процентах от диапазона измене­ния выходного сигнала, не превышает значений р, определяемых формулой

в

рабрр

Р

Р

РК

max

=



, (7)

где Р

max

, Р

в

− то же, что и в примечании к таблице 4;

Р

раб

– изменение рабочего избыточного давления, МПа;
Значения Кр приведены в таблице 8а.
Для датчиков с кодом РА, РС значения К

р

увеличиваются в 1,5 раза.

Изменение выходного сигнала, вызванное изменением рабочего избыточного
давления, может быть уменьшено в процессе эксплуатации корректировкой
начального значения выходного сигнала при двухстороннем воздействии на из­мерительные полости датчика рабочего избыточного (статического) давления и
при отсутствии перепада на входе датчика. Эта операция может быть выполнена
путем нажатия внешней кнопки в соответствии с указанием п. 1.2.36.

22

Таблица 8а

Модель

датчика

Код

диапазона

измерений

Материал раздели-

тельной мембраны

Значения  Кр%/1МПа в зависимости от Р

раб

Р

раб

≤16МПа

Р

раб

16МПа

150CD 0 SST

0,7

-

150CD

1

SST

0,065

-

Hastelloy

0,14

-

150CD

2,3

SST

0,015

0,05

Hastelloy

0,04

0,1

Тантал

0,08

0,08

150CD

4

SST

0,025

0,075

Hastelloy

0,08

0,08

Тантал

150CD

5

SST

0,015

0,075

Hastelloy

0,08

0,08

Тантал

1.2.27 Датчики избыточного и абсолютного давлений выдерживают без изме­нения нормированных характеристик после воздействия перегрузку давлением:
в 64 раза большим, чем верхний предел измерений – для модели 150CG код
диапазона 0;
в 150 раз большим, чем верхний предел измерений – для модели 150CG код
диапазона 1;
в 75 раз большим, чем верхний предел измерений – для модели 150CG,
150CD код диапазона 2;
в 20 раз большим, чем верхний предел измерений – для модели 150CG,
150CD код диапазона 3;
в 1,25 раза большим, чем верхний предел измерений – для модели 150CG ко­ды диапазона 4, 5;
в 2,5 раза большим, чем верхний предел измерений, но не более давления
перегрузки, указанного в графе 8 таблиц 1 и 3 – для моделей 150TG, 150TA.
Датчики избыточного и абсолютного давлений выдерживают перегрузку в тече-

ние 1 мин воздействием давления, равного давлению перегрузки (таблицы 1, 1а и

3). В отдельных случаях перегрузка давлением может привести к незначитель­ным изменениям нормированных характеристик датчика. Для исключения данно­го эффекта после воздействия перегрузки произвести корректировку начального
значения выходного сигнала.

1.2.28 Датчики модели 150CD выдерживают без изменения нормированных
характеристик после воздействия перегрузку со стороны плюсовой камеры дав­лением:

в 64 раза большим, чем верхний предел измерений – для кода диапазона 0;
в 150 раз большим, чем верхний предел измерений – для кода диапазона 1;
в 75 раз большим, чем верхний предел измерений – для кода диапазона 2;

23

в 20 раз большим, чем верхний предел измерений – для кода диапазона 3;
в 1,25 раза большим, чем верхний предел измерений – для кодов диапазона 4, 5.
Датчики модели 150CD выдерживают перегрузку со стороны плюсовой и

минусовой камер в течение 1 мин односторонним воздействием давления, равно­го предельно допускаемому рабочему избыточному давлению (таблица 2). В от­дельных случаях односторонняя перегрузка рабочим избыточным давлением мо­жет привести к незначительным изменениям нормированных характеристик дат­чика. Для исключения данного эффекта после воздействия перегрузки, произве­сти корректировку начального значения выходного сигнала.

1.2.29 Средняя наработка на отказ датчика с учетом технического обслужи-

вания, регламентируемого настоящим руководством по эксплуатации, составляет
150000 ч.

1.2.30 Средний срок службы датчиков, кроме датчиков, эксплуатируемых

при измерении агрессивных сред, средний срок службы которых зависит от
свойств агрессивной среды, условий эксплуатации и применяемых материалов
(таблицы А.1, А.2), не менее:

– 15 лет;
– 30 лет – для опции МL.
Средний срок службы датчиков моделей 150TG, 150TA с кодом ОР, пред-

назначенных для измерения агрессивных сред, содержащих сероводород при
концентрации не выше 6% и парциальном давлении не выше 15 атм и диоксид
углерода при концентрации не выше 6 %, не менее 6 лет.

1.2.31 Масса датчиков не превышает значений, указанных в таблице 9.
Таблица 9

Модель

Масса *, кг,

не более

Примечание

150СD/CG

3,6

Без индикатора

3,8

С индикатором

150 ТG/TA

1,5

Без индикатора

1,7

С индикатором

* Без монтажных частей

1.2.32 Установочные и присоединительные размеры датчиков с установлен-

ными монтажными частями соответствуют указанным в приложении Ж.

1.2.33 Датчики по ГОСТ 27.003 относятся к изделиям непрерывного длитель-

ного применения, восстанавливаемым, ремонтируемым.

1.2.34 Датчики обеспечивают возможность настройки на смещенный диа-

пазон измерений с установкой нижнего предела измерений (смещение «нуля») на
любое значение в допустимых пределах датчика (таблицы 2, 3, примечание 2, 3 к
таблице 1 и примечание 2 к таблице 1а), при выполнении условия: диапазон из­мерений больше или равен P

min

, верхний предел измерений меньше или равен

P

max

(где P

max

– максимальный верхний предел измерений, P

min

– минимальный

диапазон измерений (таблицы 1 – 3)).

Для датчиков, настроенных на смещенный диапазон измерений с нижним

пределом измерений, не равным нулю, в пределах от 0 до P

max

или в пределах от о

24

до разрежения 101,3 кПа или 97,85 кПа (примечания 2 и 3 к таблице 1), основная
погрешность, выраженная в % от диапазона измерения, не превышает значений
см, определяемых формулой:

нв

в

см

РРР−

=



, (8)

где Рв − верхний предел измерений;

Р

н

– нижний предел измерений (Рн0);

 − предел допускаемой основной погрешности при настройке на Рв, в соот-

ветствии с таблицей 4.

1.2.35 Предельные значения (уровни ограничения) аналогового выходного

сигнала приведены в таблице 10.

Таблица 10

Выходной

сигнал, мА

Предельные значения выходного сигнала, мА

нижнее

верхнее

4-20

3,840,02

21,60,16

0-5

- 0,050,02

5,550,05

1.2.36 Датчики имеют внешнюю кнопку для корректировки смещения ха-

рактеристики датчика (калибровка «нуля») от монтажного положения на объ­екте или статического давления, расположенную на корпусе электронного пре­образователя.

1.2.37 Датчики имеют защиту от обратной полярности напряжения пита-

ния.

1.2.38 Датчики имеют блок защиты от переходных процессов в линиях свя-

зи, вызванных молнией, сваркой, работой мощного электрооборудования и ме­ханизмов включения.

1.2.39 Настройка датчиков с установленным индикатором (код М5) осу-

ществляется встроенными средствами управления.

1.2.40 Настройка и управление датчиков с кодом выходного сигнала А

осуществляется дистанционно при помощи управляющего устройства, поддер­живающего HART-протокол.

1.2.40а Датчики имеют исполнения клеммного блока по устойчивости к

электромагнитным помехам, приведённые в таблице 10а.

Таблица 10а

Исполнение клеммного блока

Выходной
сигнал, мА

Код исполнения

Для жёсткой электромагнитной обстановки IV
группы исполнения по ГОСТ 32137

4-20

–

(базовое исполнение)

0-5

Для промышленной электромагнитной обстановки
по ГОСТ Р МЭК 61326-1

4-20

Т0

25

1.2.41 Датчики в зависимости от кода исполнения клеммного блока устой-

чивы к воздействию электромагнитных помех, приведённых в таблице 10б, кри­терий качества функционирования А:

– по ГОСТ 32137 для датчиков с базовым исполнением клеммного блока;
– по ГОСТ Р МЭК 61326-1 для датчиков с клеммным блоком исполнения Т0.

Таблица 10б

Порт

Характеристика электромагнитной

помехи

Стандарт на

электромагнит-

ную совмести-

мость

Значение

параметра

Код испол-

нения

–

Т0

ввода – вывода (сиг-

налов/управления)

Наносекундные импульсные помехи

ГОСТ

30804.4.4

2 кВ

1 кВ

корпуса

Радиочастотное
электромагнитное
поле в полосе ча­стот, МГц
80−1000

ГОСТ

30804.4.3

10

В/м

10

В/м

800−960

30

В/м

−

1400−2000

30

В/м

3

В/м

2000−2700

−

1

В/м

корпуса

Электростатиче­ские разряды

Контактный
разряд

ГОСТ

30804.4.2

8 кВ

4 кВ

Воздушный
разряд

15

кВ

8 кВ

ввода – вывода (сиг-

налов/управления)

Кондуктивные помехи

ГОСТ Р

51317.4.6

10 В

3 В

корпуса

Магнитное поле
промышленной
частоты
Длительное поле

ГОСТ Р 50648

40

А/м

30

А/м

Кратковременное
поле длительно­стью 3 с

600

А/м

−

ввода – вывода (сиг-

налов/управления)

Микросекундные
импульсные по­мехи большой
энергии при пода­че помехи по схе­ме

Провод-провод

ГОСТ Р

51317.4.5

1 кВ

−

Провод-земля

2 кВ

1 кВ

корпуса

Импульсное магнитное поле

ГОСТ Р 50649

600

А/м

−

корпуса

Затухающее колебательное магнитное
поле

ГОСТ Р 50652

100

А/м

−

Примечание – Во время воздействия помех уровень ВЧ-пульсаций в полосе частот свыше

5 кГц и амплитуда импульсов выходного сигнала длительностью менее 100 мс не нормируется.

26

1.2.42 Дополнительная погрешность датчиков, вызванная воздействием ин-

дустриальных помех (п. 1.2.41), выраженная в % от диапазона изменения выход­ного сигнала, не превышает значений, указанных в таблице 10в:

Таблица 10в

Наименование электромагнитной

помехи

Дополнительная погрешность

Код исполнения

–

Опция Т0

Радиочастотное электромагнитное

поле (ГОСТ 30804.4.3)

0,1 % от P

max

– для датчиков без

встроенного индикатора

1 % от P

max

0,4 % от P

max

– для датчиков со

встроенным индикатором (код М5)

Остальные электромагнитные поме-

хи в соответствии с

таблицей 12б

1 % от P

max

Примечание – P

max

– тоже, что и в примечании к таблице 4

1.2.43 Датчики соответствуют нормам помехоэмиссии, установленным в

таблице 10г.

Таблица 10г

Код испол-

нения клем-

много блока

Стандарт на элек-

тромагнитную

совместимость

Полоса
частот,

МГц

Напряжённость

поля, дБ

Измерительное

расстояние, м

Класс

устройства

–

ГОСТ 30805.22

(CISPR22)

30 – 230

40

10

А

230 –

1000

47

Т0

ГОСТ Р 51318.11

(CISPR11)

30 – 230

40

3

Б

230-1000

47

1.2.45 Время восстановления аналогового выходного сигнала датчика с по-

грешностью 5% от диапазона изменения выходного сигнала после прерывания
напряжения питания на время не более 20мс – не более 35мс.

1.2.46 Датчики устойчивы к воздействию дождя с интенсивностью 5мм∕мин в

соответствии с ГОСТ 15150.

1.2.47 Датчики сохраняют работоспособность после воздействия солнечного

излучения: интегральная плотность потока излучения – 1120 Вт∕м

2

, плотность потока

ультрафиолетовой части спектра – 68 Вт∕м2 в соответствии с ГОСТ 15150.

1.2.48 Датчики коррозионностойки к воздействию соляного (морского) тумана

в соответствии с ГОСТ 15150.

1.2.49 Наружные поверхности датчиков устойчивы к динамическому воздей-

ствию пыли в соответствии с ГОСТ 15150.

1.2.50 Для датчиков взрывозащищенного исполнения при заказе кода АR про-

водится дополнительная технологическая наработка в течение 360 ч.

27

1.2.51 Для датчика с сигналом по HART-протоколу активная составляющая

входного импеданса датчика (сопротивление между клеммами питания) не менее
100 кОм, емкостная составляющая входного импеданса датчика не более 12000 пФ,
емкость между корпусом датчика и любой клеммой питания не более 12000 пФ.

1.2.52 После перенастройки датчика на любые пределы измерений от P

max

до P

min

, указанные в 1.2.1, датчик удовлетворяет требованиям настоящего руко­водства по эксплуатации, при этом основная погрешность и вариация не превы­шают значений, предусмотренных для соответствующих пределов измерений
(1.2.4, 1.2.5). Калибровка датчика после указанной перенастройки не требуется.

Датчики в транспортной таре прочны к вибрации по группе F3
ГОСТ Р 52931, действующей в направлении, обозначенном на таре манипуляци­онным знаком «Верх».

1.2.54 Датчики с кодом SM сейсмостойки при воздействии землетрясений
интенсивностью 9 баллов по шкале MSK-64 при установке над нулевой отметкой
до 70 м по ГОСТ 30546.1.

1.2.55 Дополнительная погрешность, вызванная сейсмическими нагрузка­ми (1.2.54), выраженная в процентах от диапазона измерений, не превышает ±1 %
от P

max

(Р

max

- то же, что и в примечании к таблице 4.)

1.2.56 Электрическое сопротивление изоляции между электрическими це­пями и корпусом датчика при температуре окружающего воздуха плюс 15–35 С
и относительной влажности до 80 % не менее значений, указанных в таблице 10е:

Таблица 10е

Код исполнения

клеммного блока

Сопротивление изоляции, МОм

–

5;

20 – при снятой перемычке заземления клеммного блока

Т0

20

1.2.57 Назначенный срок службы датчиков (кроме датчиков с кодом ОР),
применяемых на опасных производственных объектах, при условии, что матери­алы датчика являются коррозионностойкими к контактирующим средам – 15 лет.

Назначенный срок службы датчиков c кодом ОР – 6 лет.

1.2.58 Назначенный срок хранения датчиков (кроме датчиков с кодом ОР) –
15 лет.

Назначенный срок хранения датчиков c кодом ОР – 6 лет.
Суммарное время хранения и эксплуатации не должно превышать назна-

ченного срока службы.

28

1.2.59 Материалы датчиков соответствуют GEST 79/82 для применения в
условиях контакта с хлором.

1.3 Устройство и работа датчика

1.3.1 Датчик состоит из сенсора и электронного преобразователя.
Сенсор состоит из измерительного блока и платы аналого-цифрового пре-

образователя (АЦП). Давление подается в камеру измерительного блока, преоб­разуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического
сигнала.

Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал в соот-

ветствующий выходной сигнал.

1.3.2 Схема датчиков моделей 150CD, 150CG представлена на рисунке 2.
Измерительный блок датчиков моделей 150CD, 150CG состоит из корпуса 1

и емкостной измерительной ячейки 2. Емкостная ячейка изолирована механиче­ски, электрически и термически от технологической измеряемой среды и окру­жающей среды.

Измеряемое давление передается через разделительные мембраны 3 и раз-

делительную жидкость 4 к измерительной мембране 5, расположенной в центре
емкостной ячейки.

Воздействие давления вызывает изменение положения измерительной мем­браны. Изменение положения мембраны приводит к появлению разности емко­стей между измерительной мембраной и пластинами конденсатора 6, располо­женным по обеим сторонам от измерительной мембраны.

Разность емкостей измеряется АЦП, преобразуется электронным преобра­зователем в соответствующий выходной сигнал.

29

30

Рисунок 4

– Блок

-схема канала обработки (преобр

азования) сигнала измерительного блока