ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДАВЛЕНИЯ-РАЗРЕЖЕНИЯ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ

Приборы (измерительные преобразователи) избыточного, вакуумметрического, абсолютного и гидростатического давления с унифицированным электрическим выходным сигналом.

НАЗНАЧЕНИЕ

Функционирование современных систем на основе микропроцессорной техники, организация сигнала по измеряемому давлению, автоматизация технологических процессов, включая системы аварийной защиты, требуют измерительных преобразователей с унифицированным электрическим сигналом в виде тока, напряжения или частоты, индуктивного сигнала и другие.

Необходимость измерения различных видов давлений с высокой точностью обусловливает использование различных типов приборов, в частности измерительных преобразователей и датчиков избыточного, абсолютного и вакуумметрического давления (разряжения).

• Измерительный преобразователь - это техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования базовой измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи;
• Датчик - конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы.

Представленные в данном разделе каталога модели устройств базируются на передовых принципах работы, а также системах преобразования и передачи сигналов, имеют высокие метрологические и качественные технические характеристики, современную элементную базу, новые функциональные возможности.

ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ

Измерительные преобразователи давления функционируют на основе различных методов и принципов работы :

• тензорезистивный - наиболее распространенный метод построения сенсоров, в основе действия которого положена зависимость изменения относительного сопротивления проводника под воздействием прилагаемого к нему деформирующего усилия. Определяющими в в тензометрическом методе измерения являются чувствительность преобразователя и деформационная способность его упругой основы;
• ёмкостный - метод измерений, основанный на зависимости электрической емкости конденсатора при постоянной площади электродов от расстояния между ними и электрофизических свойств среды, находящейся в межэлектродном пространстве. Основным фактором, оказывающим влияние на емкость конденсатора является диэлектрическая проницаемость исследуемого вещества;
• пьезоэлектрический - основан на так называемом пьезоэффекте отдельных видов кристаллов. При механическом воздействии на их поверхности генерируются электрические заряды, что приводит к нарушению равновесия и возникновению поляризации кристалла.
  
• электромагнитный - основан на взаимодействии электрического поля постоянного магнита, соединенного с чувствительным элементом, с магнитным полем, образованным катушками возбуждения и появлении магнитного поля рассогласования, значение которого зависит от измеряемого давления;
  

по функциональному назначению :

• ДА - преобразователи абсолютного давления;
• ДВ - преобразователи вакуумметрического давления (разряжения);
• ДГ - преобразователи гидростатического давления;
• ДИ - преобразователи избыточного давления;
• ДИВ - преобразователи избыточного и вакууммметрического давлений.

по виду выходного сигнала :

• токовый выход (мА; В);
• индуктивный выход (Гн, мГн);
• цифровой код (HART-протокол)
  

по принципу действия используемого чувствительного элемента :

• ёмкостные;
  
• пьезоэлектрические;
  
• тензометрические;
  
• электромагнитные.

по технологическому назначению :

• без индикации показаний;
• с индикацией показаний;

по метрологическому назначению :

• рабочие;
  
• контрольные;
• образцовые (приборы имеют различную точность измерений и показаний).

В зависимости от возможности перестройки диапазона измерения, в соответствие ГОСТ 22520-84, датчики подразделяются на :

• однопредельные;
• многопредельные (в том числе перенастраиваемые);

В зависимости от типов и видов чувствительных элементов и в соответствие с ГОСТ 22520-85 регламентируются следующие верхние пределы измерений или пределы измерений для преобразователей  :

Разрежения (вакуумметрического давления, ДВ)

• кПа : 0,06; 0,063; 0,10; 0,16; 0,25; 0,40; 0,60; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100.

Избыточного давления (ДИ)

• кПа : 0,06; 0,063; 0,10; 0,16; 0,25; 0,40; 0,60; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 600; 630.
• МПа : 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250.

Абсолютного давления (ДА)

• кПа : 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 600; 630.
• МПа : 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16.

Избыточного давления-разрежения (ДИВ) с одинаковыми по абсолютному значению верхними пределами измерений, +/-

• кПа : 0,05; 0,08; 0,125; 0,2; 0,3; 0,315 0,5; 0,8; 1,25; 2,0; 3,0; 3,15; 5,0; 8,0; 12,5; 20,0; 30,0; 31,5; 50.
• МПа : 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250.

Избыточного давления-разрежения (ДИВ) с различающимися по абсолютному значению верхними пределами измерений, с пределом измерений вакуумметрического давления минус 100 кПа :

• кПа : 60; 150; 300; 500; 900
• МПа : 1,5; 2,4.

Предельно допустимые рабочие избыточные давления выбираются из ряда :

• кПа : 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600;
• МПа : 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160

Выходные сигналы преобразователей унифицированы для связи со вторичными приборами, регуляторами, сигнализаторами и другими устройствами и в согласно ГОСТ 22520-85 могут иметь следующие значения :

• мА : 0-5; 0-20; 4-20; 5-0; 20-4; 20-0;
• В : 0-1; 0-5; 0-10.
  

В соответствие с техническими условиями производителей и ГОСТ 2405-88 выпускаются преобразователи разности давлений со следующими класс точности, %   :

• 0,06; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 1,0; 1,5.

В зависимости от места установки преобразователей, они могут изготавливаться с различной степенью защиты от воздействия влаги и пыли.  В соответствие с ГОСТ 14254-96, приборы имеют следующие основные варианты исполнений :

• IP40
• IP54
  
• IP55
• IP65

• ОМ - для макроклиматических районов как с умеренно-холодным, так и тропическим морским климатом, в том числе для судов неограниченного района плавания;
• У - для макроклиматического района с умеренным климатом;
• УХЛ - для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом;
• Т - для макроклиматических районов, как с сухим, так и с влажным тропическим климатом;

• 1 - для эксплуатации на открытом воздухе (воздействие совокупности климатических факторов, характерных для данного макроклиматического района);
  
• 2 - для эксплуатации под навесом;
• 3 - для эксплуатации в закрытых помещениях (объемах) с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий;
• 3.1 - для эксплуатации в нерегулярно отапливаемых помещениях;
• 4 - для эксплуатации в помещениях (объемах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных.
  

Условные обозначения, наносимые на преобразователи :

На корпусе или табличке наносят:

• товарный знак завода-изготовителя;
• наименование преобразователя;
• знак утверждения типа средств измерений;
• класс точности;
  
• степень защиты от пыли и влаги;
• обозначение исполнения по материалам;
• обозначение климатического исполнения;
• пределы измерений с указанием единицы измерения;
• порядковый номер преобразователя;
• предельно допускаемое рабочее избыточное давление с указанием единицы измерения;
• год выпуска;
• параметры питания преобразователя;
• код выходного сигнала.

Место установки приборов должно обеспечивать удобство его обслуживания и эксплуатации в условиях объекта.

При выборе места установки, следует соблюдать следующие правила :

• устанавливать прибор в месте, наименее подверженному вибрации и ударам;
• соединительные линии должна быть такой, чтобы температура измеряемой среды не превышала 60 С;
• не загораживать доступ к приборам трубопроводами;
• наиболее благоприятные условия для работы измерителя - температура воздуха в помещении +/-25С и относительная влажность воздуха не более 80%;
• в окружающем воздухе не должно быть агрессивных газов, разрушающе действующих на детали прибора, частиц, загрязняющих измерительный механизм, а также повышенной влажности, вызывающей коррозию.
• установку приборов, сужающих и дополнительных устройств, монтаж соединительных линий должны производиться в соответствие с ГОСТ 8.563.1-97;
• устанавливать преобразователи следует на определенном расстоянии от непосредственной точки измерения, что обеспечивает для приборов такого класса снижение влияния температуры на результат измерения;
• рекомендуемая длина линии - не более 15 м. Соединительные линии должны иметь односторонний уклон (не менее 1:10) от места отбора давления, вверх к преобразователю, если измеряемая среда - газ и вниз к преобразователю, если измеряемая среда - жидкость. Если это невозможно, при измерении разности давлений газа в нижних точках соединительной линии следует устанавливать отстойные сосуды, а при измерении разности давлений жидкости в наивысших точках - газосборники.
• отстойные сосуды рекомендуется устанавливать перед преобразователем и в других случаях, особенно при длинных соединительных линиях и при расположении преобразователя ниже места отбора давления.
• при наличии в соединительных линиях газосборников и отстойников в них должны предусматриваться самостоятельные устройства для продувки соединительных линий.
• в соединительной линии от места отбора давления к преобразователю давления рекомендуется установить два вентиля или трехходовой кран для отключения преобразователя от линии и соединения его с атмосферой. Это упростит периодический контроль установки выходного сигнала, соответствующегонулевому значению измеряемого давления, и демонтаж преобразователя давления.
• в соединительных линиях от сужающего устройства к преобразователю разности давлений рекомендуется установить на каждой из линий вентиль для соединения линии с атмосферой и вентиль для отключения преобразователя.
• Монтаж соединительных линий и сужающих устройств должен производиться в соответствии с Правилами измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами и техническим описанием и инструкцией по эксплуатации на диафрагмы и сосуды.
• после окончания монтажа преобразователей проверить места соединений на герметичность при максимальном рабочем давлении путем контроля за спадом давления. Спад давления за 15 мин не должен превышать 5% от максимального рабочего давления.
• При выборе схемы внешних соединений следует учитывать следующее:
  
  • заземление любого конца нагрузки допускается только для гальванически разделенных преобразователей.
  • при отсутствии гальванического разделения преобразователей с двухпроводной линией связи (предельные значения выходного сигнала 4 и 20 мА) заземление нагрузки допускается только со стороны подключения источника питания.
  • при отсутствии гальванического разделения преобразователей с четырехпроводной линией связи заземление нагрузки не допускается.

• При монтаже необходимо проверить состояние взрывозащитных поверхностей деталей, подвергаемых разборке (царапины, трещины, вмятины не допускаются). Детали с резьбовыми соединениями должны быть завинчены на всю длину резьбы и застопорены.
• При эксплуатации преобразователей в диапазоне минусовых температур необходимо исключить:
  
  • накопление и замерзание конденсата в рабочих камерах и внутри соединительных трубок (при измерении параметров газообразных сред);
  • замерзание, кристаллизацию среды или выкристаллизовывание из нее отдельных компонентов (при измерении жидких сред).

• перед монтажом изделий для измерения параметров кислорода, убедиться в наличии штампа в паспорте прибора с надписью "ОБЕЗЖИРЕНО". (при монтаже преобразователей в исполнении "кислород" недопустимо попадание жиров и масел в полости прибора. В случае их попадания необходимо провести обезжиривание приборов и соединительных линий;
  
• по требованию заказчика для монтажа некоторых моделей преобразователей поставляется вентильный блок и кронштейн.

Более подробная информация с описанием каждой модели, ее цены, габаритных размеров, массы, руководств по эксплуатации, иструкций, паспортов и сертификатов производителей представлена выше.