Анализ средств автоматизации и контроля технологических процессов на предприятии

метки: Датчик, Преобразователь, Контроль, Процесс, Технологический, Значение, Измерение, Сигнал

Интеллектуальные датчики давления серии Метран-150 предназначены для непрерывного преобразования в унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола

HART входных измеряемых величин:

• избыточного давления;
• абсолютного давления;
• разности давлений;
• давления/разрежения;
• гидростатического давления (уровня).

Управление параметрами датчика:

• с помощью HART/коммуникатора;
• удаленно с помощью программы HART-Master, HART-модема и компьютера или программных средств АСУТП;
• с помощью клавиатуры и ЖКИ.

Улучшенный дизайн и компактная конструкция. Поворотный электронный блок и ЖКИ.

Высокая перегрузочная способность. Защита от переходных процессов. Внешняя кнопка установки «нуля» и диапазона. Непрерывная самодиагностика

Датчик состоит из сенсорного модуля и электронного преобразователя. Сенсор состоит из измерительного блока и платы аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

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

Датчики Метран-150 фланцевого исполнения (CD, CG), копланарного исполнения (CDR, CGR, L)

Измерительный блок датчиков этих моделей состоит из корпуса 1 и емкостной измерительной ячейки Rosemount 2. Емкостная ячейка изолирована механически, электрически и термически от измеряемой и окружающей сред. Измеряемое давление передается через разделительные мембраны 3 и разделительную жидкость 4 к измерительной мембране 5, расположенной в центре емкостной ячейки. Воздействие давления вызывает изменение положения измерительной мембраны 5, что приводит к появлению разности емкостей между измерительной мембраной и пластинами конденсатора 6, расположенным по обеим сторонам от измерительной мембраны. Разность емкостей измеряется АЦП и преобразуется электронным преобразователем в выходной сигнал.

Датчики МетранI150 штуцерного исполнения

В измерительных блоках моделей TG, TGR, TA, ТАR используется тензорезистивный тензомодуль на кремниевой подложке. Чувствительным элементом тензомодуля является пластина 1 из кремния с пленочными тензорезисторами (структура КНК-кремний на кремнии).

Дипломная работа датчики давления

... датчика давления с заданными ТТ. 3. Патентный поиск В данной курсовой работе был выбран потенциометрический метод преобразования. Выбор конструкции осуществляется на основе патентного поиска. Патенты, изученные по теме ... датчике давления, можно использовать потенциометрический метод. Однако введение в тракт измерения дополнительных измерительных ... конструирование датчика в герметичном исполнении и ...

Давление через разделительную мембрану 3 и разделительную жидкость 2 передается на чувствительный элемент тензомодуля. Воздействие давления вызывает изменение положения чувствительного элемента, при этом изменяется электрическое сопротивление его тензорезисторов, что приводит к разбалансу мостовой схемы. Электрический сигнал, образующийся при разбалансе мостовой схемы, измеряется АЦП и подается в электронный преобразователь, который преобразует это изменение в выходной сигнал. В моделях 150ТА и 150ТАR полость над чувствительным элементом вакууммирована и герметизирована.

Основные технические характеристики

Датчик имеет программируемую характеристику выходного сигнала в соответствии с функцией преобразования входной величины: линейную или по закону квадратного корня. По умолчанию датчики выпускаются настроенными на линейно/возрастающую характеристику. В процессе эксплуатации в датчике потребителем может быть установлена любая характеристика выходного сигнала.

Выходные сигналы

Датчики выпускаются с двумя типами выходного сигнала:

• 4I20 мА с протоколом HART (код выходного сигнала А);
• 0I5 мА (код выходного сигнала В).

Датчик имеет электронное демпфирование выходного сигнала, характеризующееся временем усреднения результатов измерений (tд).

Значение времени демпфирования устанавливается потребителем при настройке. Датчик поставляется настроенным на значение 0,5 с / для моделей 150CD, 150CG, 150TA, 150TG и 0,4 с / для остальных моделей. Настройка времени демпфирования определяется пользователем при заказе опции С1 с указанием его в листе настройки.

Время готовности датчика, измеряемое как время от включения питания датчика до установления аналогового выходного сигнала, не более 2 с при минимальном установленном времени демпфирования.

Нестабильность начального значения выходного сигнала за год эксплуатации не превышает ±г при изменении температуры окружающей среды (23±20) °С. Определяется в нормальных климатических условиях.

Нестабильность характеристики выходного сигнала за 3 года эксплуатации не превышает ±г при изменении температуры окружающей среды от /40 до 80 °С. Определяется в нормальных климатических условиях, при этом допускается корректировка начального значения выходного сигнала.

Настройка датчика

Настройка датчика Метран-150 с кодом выходного сигнала А (4/20 мА с HART) осуществляется по цифровому каналу связи с помощью управляющих устройств, поддерживающих HART/протокол (HART/коммуникатор, HART/ модем, HART/мультиплексор и др.) и конфигурационных программ или с помощью встроенного ЖКИ и клавиатуры (опция М5), расположенных под крышкой электронного преобразователя, по символам режимов настройки в соответствии с «Руководством по эксплуатации». Настройка датчика Метран-150 с кодом выходного сигнала В (0/5 мА) осуществляется только с помощью встроенного ЖКИ и клавиатуры, расположенных под крышкой электронного преобразователя, в соответствии с алгоритмом настройки в «Руководстве по эксплуатации». Цифровой сигнал от датчиков Метран-150 (код выходного сигнала А) может приниматься и обрабатываться любым HART/устройством, поддерживающим HART/протокол в объеме универсальных и общих команд. Для датчиков Метран-150 реализованы специальные команды: команда калибровки сенсора, команда чтения уникальных параметров датчика, ввод пароля, чтение состояния вывода на дисплей, запись состояния вывода на дисплей. HART-коммуникатор Метран-650 (версия 4.0 и выше) и 375, а также конфигурационная программа HART-Master (версия 4.7 и выше) взаимодействуют с датчиками Метран-150 в полном объеме команд (все команды HART/протокола можно разделить на 3 группы: «универсальные», «общие» и «специальные»; универсальные и общие команды поддерживаются всеми HART/совместимыми устройствами).

Курсовая работа поверка метран

... выходной сигнал, цифровой сигнал на базе НАRТ«протокола и цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485. Метран-100-Ех предназначен для работы ... измеряющий перепад давления. В данной курсовой работе я вместо дифманометра беру датчик перепада давления. Соединительное устройство, передающее перепад ... техники, отсутствие достаточных знаний по их грамотной эксплуатации приводит часто к большим погрешностям, а ...

Индикация

Для моделей 150CD, 150CG, 150TG, 150TA

Жидкокристаллическое индикаторное устройство (ЖКИ) и клавиатура располагаются в одном блоке и могут быть установлены в корпусе электронного преобразователя по

заказу (код М5); датчики с кодом выходного сигнала В (0/5 мА) поставляются только с кодом М5. Дисплей индикатора имеет три строки: графическую, матричную и цифровую 4,5 разрядную. В режиме измерения давления на дисплее индикатора отображаются:

• значение измеряемого давления в цифровом виде в установленных при настройке единицах измерения;
• единицы измерения давления: мм рт.ст., мм вод.ст., бар, кгс/см2, кгс/м2, Па, кПа, МПа;
• % от диапазона изменения выходного сигнала;

• предупреждения или диагностические сообщения.

Сообщения на дисплее индикатора формируются по выбору на русском или английском языках. Для удобства считывания показаний индикатор может быть повернут на 360° с фиксацией через 90°. Кроме того, для лучшего обзора ЖКИ и для удобного доступа к двум отделениям электронного преобразователя последний может быть повернут относительно сенсорного блока на угол не более ±180°

Диагностика

При включении датчика в процессе измерения он выполняет самодиагностику своего состояния. При исправном состоянии на выходе датчика устанавливается ток, соответствующий измеренному давлению. При возникновении неисправности датчик обнаруживает как информационные, так и аварийные ошибки. В случае обнаружения аварийной ошибки при запуске или в процессе работы на выходе датчика устанавливается постоянное значение тока в соответствии в таблице и формируется дополнительная информация

Надежность

Средний срок службы датчика — 12 лет, кроме датчиков, эксплуатируемых при измерении агрессивных сред, средний срок службы которых зависит от свойств агрессивной среды, условий эксплуатации и применяемых материалов. Средняя наработка датчика на отказ составляет 150 000 ч.

Поверка датчика давления Метран-150

Межповерочный интервал — 3 года.

Методика поверки МИ 4212/012/2006 МИ 4212-012-2001. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Датчики (измерительные преобразователи) давления типа «Метран»

При проведении поверки выполняют следующие операции:

• внешний осмотр

При внешнем осмотре датчика устанавливают:

1. Соответствие его внешнего вида технической документации и отсутствие видимых дефектов;

2. Наличие клеммных колодок и (или) разъемов для внешних соединений, устройства для регулировки «нуля», клемм контроля выходного сигнала и др.;

3. Наличие дополнительных выходных устройств — электрических аналоговых или цифровых индикаторов и (или) других устройств, предусмотренных технической документацией на датчик;

Фотоэлектрические преобразователи положения

... сигналов. Растровая линейка представляет собой стеклянную полоску с нанесенными на ней штрихами с шагом 20 или 40 мкм. Таблица 10.12. Технические характеристики фотоэлектрических датчиков положения Наименование датчика ... и положению. Всего выходных сигналов – 11, из них: 6 сигналов – датчик положения для следящих приводов, 3 сигнала – датчик положения ротора для вентильного электропривода, 2 сигнала ...

4. Наличие на корпусе датчика таблички с маркировкой, соответствующей паспорту или документу, его заменяющему;

5. Наличие РЭ, если это предусмотрено при поверке датчика, паспорта или документа, его заменяющего.

• опробование

При опробовании проверяют герметичность и работоспособность датчика, функционирование устройства корректора «нуля».

• определение основной погрешности датчика

Основную погрешность датчика определяют по одному из способов:

1. По эталонному СИ на входе датчика устанавливают номинальные значения входной измеряемой величины (например, давления), а по другому эталонному СИ измеряют соответствующие значения выходного аналогового сигнала (тока или напряжения).

При поверке датчика по его цифровому сигналу к выходу подключают приемное устройство, поддерживающее соответствующий цифровой коммуникационный протокол для считывания информации при установленных номинальных значениях входной измеряемой величины.

2. В обоснованных случаях по эталонному СИ устанавливают номинальные значения выходного аналогового сигнала (тока или напряжения) или устанавливают номинальные значения цифрового сигнала датчика, а по другому эталонному СИ измеряют соответствующие значения входной величины (например, давления).

• определение вариации выходного сигнала датчика

При проведении поверки соблюдают общие требования безопасности при работе с датчиками давления (см., например, ГОСТ 22520-85), а также требования по безопасности эксплуатации применяемых средств поверки, указанные в технической документации на эти средства.

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом серии Метран-2700

Метран-2700 микропроцессорные термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом 4/20 или 20/4 мА предназначены для измерения температуры различных сред в газовой, нефтяной, угольной, энергетической, металлургической, химической, нефтехимиической, машиностроительной, металлообрабатывающей, приборостроительной, пищевой, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности, а также в сфере ЖКХ и энергосбережения.

Отличительные особенности:

• гальваническая развязка входа от выхода
• самодиагностика технического состояния
• повышенная защита от индустриальных помех
• повышенная вибростойкость
• возможность выносного монтажа измерительного преобразователя на DIN рейке

Настройка и управление термопреобразователем Метран02700 осуществляются с помощью ПК посредством конфигуратора «Метран-6700» и программы «Prog-Master».

Конфигуратор обеспечивает соединение Метран/2700 с ПК по интерфейсу стандарта USB или RS232.

Программа «Prog-Master» предназначена для конфигурирования и настройки термопреобразователей Метран-2700.

Возможности конфигурирования:

• типа ПП;
• перенастройки диапазона измерений температуры с минимальным поддиапазоном измерений:

10°С / для Метран-2700 с НСХ ПП: 100П, Pt100;

25°С / для Метран-2700 с НСХ ПП: K, N;

• уровня аварийного сигнала (высокий/низкий);
• вида выходного сигнала (4/20, 20/4 мА);
• времени демпфирования (от 0 до 32 с);
• единиц измерения температуры;
• установка электронного фильтра для отфильтровывания помех сети переменного тока с частотой 50 Гц.

Самодиагностика:

Датчики давления (2)

... значения разности давлений нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи. Преобразователи могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости, расхода жидкости или газа в унифицированный токовый сигнал. При работе ...

• первичного преобразователя (обнаружение обрыва или короткого замыкания);
• режима работы ИП Метран-270М.

При обнаружении неисправностей во время самодиагностики ИП Метран-270М выходной аналоговый сигнал переводится в состояние, соответствующее выбранному уровню сигнала тревоги:

• низкий уровень: 3,20 мА <
• IН ? 3,75 мА;

• высокий уровень: 21 мА < IВ ? 23 мА.

При выходе температуры ПП за пределы диапазона измерений Метран-2700 переходит в режим насыщения:

• низкий уровень: (IН + 0,05) мА <
• IНН ? 3,9 мА;

• высокий уровень: 20,50 мА < IВН ? (IВ / 0,05) мА.

Предприятие/изготовитель производит настройку измерительного преобразователя под индивидуальную статическую характеристику чувствительного элемента первичного преобразователя по 2/8 температурным точкам.

Устройство и конструктивные особенности

Первичный преобразователь в Метран-2700 помещен в защитную арматуру, измерительный преобразователь Метран-270М встроен в соединительную головку или расположен на рейке DIN.

Соединительная головка имеет внутренний и внешний винты заземления.

В ИП Метран-270М реализована гальваническая развязка входа от выхода.

Типы применяемых первичных преобразователей:

• преобразователи термоэлектрические: ТХА (НСХ: К), ТНН (НСХ: N);
• термометры сопротивления платиновые: ТСП (НСХ: 100-, Pt100).

Чувствительный элемент преобразователей термоэлектрических изготовлен из термопарного кабеля в виде кабельной вставки. В случае использования преобразователей термоэлектрических в качестве первичных преобразователей в Метран-270М выполняется автоматическая компенсация изменения термо-ЭДС при изменении температуры холодного спая. Чувствительный элемент термометра сопротивления изготавливается по 4/проводной схеме. Конструктивные исполнения чувствительных элементов первичных преобразователей:

• с монтажной платой стандарта DIN (только для ПП с НСХ К, N, соединительной головкой с кодом А1 или С1);
• без монтажной платы стандарта DIN.

Монтаж ИП осуществляется:

• в соединительной головке;
• на рейке DIN с помощью монтажного зажима.

Для термопреобразователей Метран-2700 с выносным монтажом ИП с зажимом для крепления на рейке DIN в соединительной головке устанавливается клеммная колодка.

Межповерочный интервал:

• Метран-2700 с НСХ: K — 1 год;
• Метран-2700 с НСХ: N, 100П, Pt100 — 2 года.

Методика поверки: МИ 4211-018-2008

Расходомер электромагнитный Rosemount 8700

Расходомеры электромагнитные серии Rosemount 8700 предназначены для измерений объемного расхода электропроводных жидкостей, пульп, суспензий и т.п.

Используются в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в энергетике, химической, пищевой, бумажной и других отраслях промышленности, а также в системах коммерческого учета жидкостей.

Основные преимущества:

• применение для измерения расхода агрессивных сред;
• широкий размерный ряд;
• различные материалы электродов и футеровок;
• высокая точность измерений;
• отсутствие движущихся частей;
• малые потери давления;
• прямолинейный участок трубопровода до расходомера 5Dу, после расходомера 2Dу.

Расходомеры электромагнитные состоят из датчика расхода и преобразователя. Датчик расхода устанавливается непосредственно в трубопровод и представляет собой трубу из нержавеющей стали (футерованную неэлектропроводным материалом), с приваренными к ней фланцами (для фланцевого исполнения); на трубе установлены две катушки индуктивности (индуктор) и два изолированных от трубы электрода. Электроды и индуктор герметично защищены кожухом, состоящим из двух полуцилиндров, приваренных к двум кольцам, установленным на трубе. К кожуху крепится стойка, на которой размещена плата с клеммами для подключения к преобразователю. В корпусе преобразователя установлены электронный блок, локальный операторский интерфейс ЛОИ (опция), выходные клеммы, клеммы питания и заземления. Принцип действия электромагнитного расходомера основан на взаимодействии движущейся электропроводной жидкости с магнитным полем, подчиняющемся закону электромагнитной индукции. ЭДС индуцируется в жидкости при пересечении ею магнитного поля, создаваемого катушками индуктивности, и снимается с двух измерительных электродов, контактирующих с жидкостью и расположенных в направлении, перпендикулярном как к направлению движения жидкости, так и направлению силовых линий магнитного поля. Измеряемая разность потенциалов, прямопропорциональная объемному расходу жидкости, подается в электронный блок преобразователя, где усиливается и обрабатывается, формируя выходные сигналы расходомера.

Расходомеры “ЭМИС-ВИХРЬ”

... миллионов рублей. В данной курсовой работе рассмотрен вихревой расходомер ЭМИС-ВИХРЬ. 1.2 Назначение и область применения преобразователя расхода ЭМИС – ВИХРЬ Вихревые расходомеры ЭМИС-ВИХРЬ предназначены для измерения: расхода проводящих жидкостей (например, ...

Особенности составных частей расходомера:

1. Датчики расхода

Фланцевые датчики расхода моделей 8705 и 8707 с индуктором повышенной мощности

• Dу от 15 до 900 мм % для 8705;
• от 80 до 600 мм % для 8707.

Датчик 8707 является аналогом датчика 8705, и только в комплекте с преобразователем 8712Н он будет представлять собой расходомер с индуктором повышенной мощности.

Герметичный корпус гарантирует максимальную надежность, защищая все внутренние элементы и кабели от самых агрессивных сред.

Бесфланцевые датчики расхода модели 8711

Dу от 4 до 200 мм.

Бесфланцевая конструкция делает это изделие экономичной, компактной и легкой альтернативой фланцевым расходомерам. Центровочные кольца, поставляемые с каждым датчиком 8711, центрируют его на трубопроводе и упрощают установку.

Датчик расхода модели 8721 для санитарных исполнений

Dу от 15 до 100 мм.

Применяемые материалы отвечают санитарным требованиям. Присоединение на трубопровод: санитарные соединения Tri-Clamp, IDF, Cherry-Barrell I-Line и приварной ниппель.

2. Преобразователи

Удаленно монтируемые преобразователи 8712D и 8712Н

Имеет легкий в использовании локальный операторский интерфейс (ЛОИ).

15-элементная клавиатура обеспечивает доступ к наиболее часто использующимся функциям, а дисплей, состоящий из 2 строк по 20 знакомест в каждой, ясно и четко отображает всю необходимую информацию: текущее значение объемного расхода или текущая скорость потока измеряемой среды, процентное значение текущего расхода или скорости относительно диапазона выходного сигнала, опции настройки и конфигурации расходомеров, диагностические сообщения. Преобразователь 8712D совместим со всеми датчиками расхода серии 8700 и датчиками расхода любого производителя.

Измерительные преобразователи (датчики)

... этих преобразователей требуются внешние источники. К таким датчикам относятся: резистивные, индуктивные, трансформаторные, емкостные преобразователи. Генераторные преобразователи ... Однако при этом растет мощность рассеяние датчика. Емкостные преобразователи. Принцип действия основан на ... давления, расхода, уровня. Их часто используют также в качестве промежуточных преобразователей неэлектрических ...

Преобразователь 8712H совместим только с датчиком расхода 8707 (с индуктором повышенной мощности) и применяется для измерения расхода жидкостей в условиях повышенного уровня зашумленности сигнала.

Преобразователи 8732Е и 8742С

Совместимы с датчиками расхода 8705, 8707, 8711 и 8721. Возможен интегральный или удаленный монтаж. Имеют ЛОИ, состоящий из двухстрочного дисплея по 16 знакомест в каждой строке и 4 оптических кнопок для настройки и конфигурирования расходомера в опасных зонах без снятия крышки. Преобразователь 8742С имеет только дисплей.

Расширенные функции самодиагностики преобразователей 8732Е: проверка параметров проточной части и электронного блока с помощью технологии Rosemount 8714i;

• Индикация повышенного уровня зашумленности сигналов, определение пустой или не полностью заполненной трубы при наличии расхода, неисправности в заземлении и внешних подключениях, а также в катушке и преобразователе;
• определение нулевого расхода и обратного потока. Преобразователь 8732Е совместим с датчиками расхода других производителей.

Измеряемый расход

Максимальные объемные расходы в зависимости от диаметров условных проходов датчиков расхода (Dу) и скоростей потока приведены в таблице Dу выбирается, исходя из конкретного значения расхода измеряемой среды, поэтому Dу трубопровода может не соответствовать Dу датчика.

Периодическая поверка проводится в соответствии с методикой поверки СПГК.5223.000.00 МП.

Межповерочный интервал — 2 года.