Назначение
Преобразователи давления измерительные АИР-20/М2 (далее по тексту - преобразователи или приборы) предназначены для измерений и непрерывного преобразования значений абсолютного давления, избыточного давления, разности давлений и гидростатического давления (уровня) жидких и газообразных, а также избыточного давления-разрежения газообразных, в том числе агрессивных сред, включая газообразный кислород и кислородосодержащие газовые смеси в унифицированный выходной токовый сигнал и (или) цифровой сигнал HART-протокола, или цифровой сигнал интерфейса RS-485 с протоколом обмена MODBUS RTU.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией мембраны первичного преобразователя.
Преобразователи изготавливаются в виде единой конструкции. В их состав входят: первичный преобразователь, электронное устройство, светодиодный (СД) или жидкокристаллический (ЖК) индикаторы. Преобразователи могут иметь исполнение с глухой крышкой. Среда под давлением подается в камеру первичного преобразователя и деформирует его мембрану, что приводит к изменению электрического сигнала первичного преобразователя. Электронное устройство преобразует сигнал, поступающий от первичного преобразователя в унифицированный токовый выходной сигнал, цифровой сигнал HART-протокола и в цифровой сигнал давления, поступающий на индикатор и интерфейс RS-485 с протоколом обмена MODBUS RTU.
Посредством интерфейса преобразователи подключаются к компьютеру для конфигурирования и подстройки. Конфигурирование преобразователей включает в себя изменение диапазонов измерений, единиц измерений, выбор зависимости выходного сигнала от входного (линейной или корнеизвлекающей), установку числа усреднений (времени демпфирования) и задание сетевого адреса преобразователя. Подстройка преобразователей включает установку нуля и диапазона выходного токового сигнала.
Преобразователи с HART-протоколом передают информацию об измеряемой величине в цифровом виде по двухпроводной линии связи вместе с сигналом постоянного тока 4-20 мА, не оказывая на него влияния. Цифровой выход используется для связи преобразователя с портативным HART-коммуникатором или с компьютером через стандартный последовательный интерфейс и дополнительный HART-модем. При этом могут быть выполнены такие операции, как конфигурирование преобразователя, подстройка, считывание измеряемого давления и др.
На индикаторе преобразователя АИР-20/М2-Н или HART-коммуникаторе в режиме измерения давления отображается значение измеряемого давления в цифровом виде в установленных при настройке единицах измерения или в процентах от диапазона изменения выходного сигнала.
Преобразователи выпускаются в двух модификациях АИР-20/М2-Н, АИР-20/М2-МВ, отличающихся конструктивным исполнением и функциональными возможностями.
Преобразователи имеют исполнения:
- общепромышленное,
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» (Ех);
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (Ехd);
- взрывозащищенное с видами взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» и
«искробезопасная электрическая цепь» (Ехdia);
- для эксплуатации на объектах АС и объектах ядерного топливного цикла (ОЯТЦ) (А);
- взрывозащищенное для эксплуатации на объектах АС и объектах ядерного топливного цикла (ОЯТЦ) (АЕх, АЕхd);
- для измерения давления газообразного кислорода и кислородсодержащих смесей (О2).
В зависимости от возможности перестройки диапазона измерений преобразователи являются многопредельными, перенастраиваемыми.
Фотографии общего вида преобразователей представлены на рисунке 1.
, \у
It
АИР-20/М2-Н-ДА, -ДИ, -ДВ,
-ДИВ АИР-20/М2-Н-ДД
АИР-20/ М2-МВ-ДА, -ДИ, -ДВ, -ДИВ
АИР-20/
М2-Н-ДГ
АИР-20/
М2-МВ-ДД
1Т
Чгт
АИР-20/М2-Н-ДГ Варианты исполнений индикаторов для АИР-20/М2-Н
Вариант исполнения Вариант
АИР-20/М2-Н, исполнения
АИР-20/М2-МВ с индикатора для
глухой крышкой АИР-20/М2-МВ
ЖК-индикатор СД-индикаторы
СД-индикатор
Программное обеспечение
В преобразователях предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение
(ПО).
Внутреннее ПО состоит только из встроенной в микропроцессорный модуль преобразователей метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.
Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных.
Для взаимодействия преобразователя с компьютером используется внешнее программное обеспечение (ПО), которое не оказывает влияния на метрологические характеристики преобразователя. Внешнее ПО служит для конфигурирования, подстройки и получения данных измерения в процессе эксплуатации преобразователя. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии преобразователя и возникающих в процессе его работы ошибках и способах их устранения.
Идентификационные данные внешнего программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Идентиф икационные данные
|
Значение
|
|
ПО HART
|
ПО MODBUS
|
|
Идентификационное наименование ПО
|
S etup_HART confi g_ver 13. 0.exe
|
AIR20_P0LZ_V0.0.18.exe
|
|
Номер версии (идентификационный номер) ПО (*)
|
13.0
|
0.0.18
|
|
Цифровой идентификатор программного обеспечения
|
по номеру версии
|
|
П р и м е ч а н и е: () и более поздние версии.
|
Идентификационные данные встроенной части ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2
|
Идентификационные данные
|
Значение
|
|
ПО HART
|
ПО MODBUS
|
|
Идентификационное наименование ПО
|
air20hc_v131_PIC 18F67 22.hex
|
AIR20MB 8051F340 V0011.HEX
|
|
Номер версии (идентификационный номер) ПО (*)
|
131
|
0.0.11
|
|
Цифровой идентификатор программного обеспечения
|
по номеру версии
|
|
Примечание: () - и более поздние версии.
|
Технические характеристики
Верхние пределы измерений или диапазоны измерений:
- избыточного давления от 0,16 кПа до 100 МПа;
- абсолютного давления от 1,0 кПа до 16 МПа;
- разрежения от 0,4 кПа до 100 кПа;
- давления-разрежения:
с одинаковыми по абсолютному значению верхними пределами измерений избыточного давления и разрежения
от 0,125 кПа до 50 кПа;
от 60 кПа до 2,4 МПа;
с различающимися по абсолютному значению верхними пределами измерений: избыточного давления
и разрежения
- разности давлений
- гидростатического давления
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности у, %:
Выходные сигналы:
- аналоговый сигнал постоянного тока, мА
- аналоговый сигнал постоянного тока, мА
- цифровой сигнал
Вариация выходного сигнала, %:
Потребляемая мощность, Вт, не более
- для АИР-20/М2-Н
- для АИР-20/М2-МВ
Пределы дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха на 10 °С от нормальной 23±2 °С, %/10°С:
±(0,04+0,12РBmaxPв)'; ±(0,04+0,08 РBmax/Pв) ±(0,03+0,05РBmaxPв) ±(0,05+0,15РBmax/Pв) ±(0,05+0,20РBmaxPв)
±(0,08+0,12РBmax/Pв)
- для АИР-20/М2-МВ ±0,12; ±0,20; ±0,08. Примечание:
РВ - верхний предел или диапазон измерений, на который настроен преобразователь.
PBmax - максимальный верхний предел или диапазон измерений.
Габаритные размеры корпуса, мм, не более:
- для АИР-20/М2-Н 195x180x340;
- для АИР-20/М2-МВ 140x180x220. Масса, кг, в зависимости от конструктивного исполнения: от 0,6 до 12. Средняя наработка на отказ, ч, в зависимости от исполнения: 150000 (250000). Средний срок службы, лет, в зависимости от исполнения: 15 (30).
- для АИР-20/М2-Н
100 кПа; от 0,063 кПа до 16 МПа, от минус 0,3 кПа до минус 100 кПа;
от 0,63 кПа до 250 кПа.
±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,2; ±0,25; ±0,3; ±0,4; ±0,5; ±0,6; ±0,8; ±1,0; ±1,2; ±1,5; ±2,0;
±2,5; ±3,0; ±5,0.
4 - 20 (20 - 4) или 0 - 5 (5 - 0),
4 - 20 (20 - 4) совмещенный с цифровым выходным сигналом HART- протокол; RS 485 с протоколом обмена MODBUS RTU.
0,5 |g|.
0,7 (при напряжении 24 В), 1,0 (при напряжении 36 В),
0,8 (при напряжении 24 В).
Рабочие условия эксплуатации:
- диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С:
от минус 40 до плюс 70; от минус 55 до плюс 70; от минус 50 до плюс 70; от минус 10 до плюс 70; от минус 25 до плюс 70; от минус 25 до плюс 80; от минус 25 до плюс 70; от минус 25 до плюс 70. (в зависимости от климатического исполнения)
84.106,7;
35 °С и ниже, %, не более: 98.
0ExiaIICT6 X; 1ExdIICT6 X; 0ExiaIICT6 X, 1ExdIICT6 X.
- атмосферное давление, кПа
- относительная влажность при температуре Маркировка взрывозащиты:
АИР-20Ех/М2-Н
АИР-20Ехё/М2-Н, АИР-20Ехё/М2-МВ АИР-20ЕхШа/М2-Н
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель преобразователей термотрансферным способом, а также на руководства по эксплуатации НКГЖ.406233.028РЭ, НКГЖ.406233.054РЭ и паспорта НКГЖ.406233.028ПС, НКГЖ.406233.054ПС - типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- Преобразователь давления измерительный АИР-20/М2
1 шт. 1 компл. 1 экз. 1 экз. 1 экз. 1 экз.
- Комплект монтажных частей и принадлежностей
- Программное обеспечение
- Руководство по эксплуатации
- Паспорт
- Методика поверки Поверка
осуществляется по документу НКГЖ.406233.028МП «Преобразователи давления измерительные АИР-20/М2. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 12.10.2015 г.
Основные средства поверки:
- комплекс поверочный давления и стандартных сигналов «ЭЛЕМЕР-ПКДС-210»,
диапазон измерений тока: от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности: ±0,003 мА; верхние пределы измерений давлений: от 10 кПа до 60 МПа, пределы допускаемой основной погрешности: от ±0,03 % до ±0,3 %;
- калибраторы давления портативные «ЭЛЕМЕР-ПКД-160», диапазон воспроизведения давления: от 0 до 16 МПа, пределы допускаемой основной относительной погрешности: ±0,02; ±0,03; ±0,05 %; диапазон измерений тока: от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной погрешности: ±(10-4I + 1) мкА;
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов ИКСУ-260, диапазон измерений тока: от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности: ±(10-41 + 1) мкА.
- манометры грузопоршневые МП-60, МП-600, диапазон измерений: от 0,6 до 60 МПа, пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02 %, ±0,05 %;
- манометр абсолютного давления МПАК-15, диапазон измерений от 0 до 400 кПа,
пределы допускаемой погрешности: ±6,65 Па в диапазоне от 0 до 20 кПа, ±13,3 Па в диапазоне от 20 до 133 кПа, ±0,01 % от действительного значения измеряемого давления в диапазоне от 133 до 400 кПа;
- задатчики избыточного давления «Воздух-6,3», «Воздух-4000», диапазоны измерений: от 10 до 630 кПа, от 0,02 до 40 кПа, пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02 %, ±0,05 %;
- калибратор давления пневматический «Метран-505 Воздух», диапазон измерений: от 0,02 до 25 кПа, пределы допускаемой основной погрешности: ±0,015 % от действительного значения измеряемого параметра;
- калибратор давления пневматический «Метран-504 Воздух», диапазон измерений: от 40 до 1000 кПа, пределы допускаемой основной погрешности: ±0,01 % от действительного значения измеряемого параметра;
- задатчик разрежения «Метран-503 Воздух», диапазон воспроизводимого давления:
минус 0,25...минус 63 кПа, пределы допускаемой основной погрешности ±0,02 % от действительного значения измеряемого параметра;
- измерительная поршневая система грузопоршневого манометра СРВ 5000-ХН, диапазоны измерений: от 0,2 до 100 МПа, класс точности: 0,005.
Сведения о методах измерений
содержатся в руководствах по эксплуатации НКГЖ.406233.028РЭ, НКГЖ.406233.054РЭ.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к преобразователям давления измерительным АИР-20/М2
ГОСТ Р 8.802-2012 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.
ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1 - 110 Па.
ТУ 4212-064-13282997-05. Преобразователи давления измерительные АИР-20/М2. Технические условия.
