ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ МОДЕЛИ 3051

Описание

Госреестр средств измерений № 14061-94

Датчики давления моделей 3051 (производства компании Fisher-Rosemount, США) (рис. 181) предназначены для качественных измерений абсолютного и избыточного давления, разности давлений, уровня.

Рис. 181. Датчик давления модели 3051

Измеряемое давление через разделительную мембрану и заполняющую жидкость подается на сенсорную мембрану.

В датчиках избыточного давления и разности давлений при изменении положения сенсорной мембраны изменяется емкость между мембраной и пластинами конденсатора пропорционально измеряемому давлению.

В датчиках абсолютного давления прогиб мембраны вызывает изменение сопротивления мостовой схемы пропорционально приложенному давлению.

Изменение емкости или сопротивления преобразуется в сенсорном модуле в цифровой сигнал для последующей обработки в электронном модуле, который корректирует, линеаризует измеряемый сигнал, а затем преобразует в соответствующий выходной сигнал датчика давления.

Структурная схема датчика перепада давления модели 3051C приведена на рис. 182.

Датчики избыточного давления и разности давлений имеют емкостный сенсор высокой точности. Пластины сенсора расположены с разных сторон сенсорной мембраны и определяют ее смещение.

Емкостная ячейка заварена с помощью лазера. Со стороны низкого давления в датчиках избыточного давления прикладывается атмосферное давление.

В датчиках абсолютного давления сенсор изготовлен из поликристаллического кремния и состоит из мостовой схемы, в которой кремниевые сопротивления нанесены на кремниевую подложку. Прогиб кремниевой подложки вызывает изменение сопротивления мостовой схемы. Кремниевый сенсор помещен в капсулу и заварен с помощью лазера.

Сенсорные элементы изолированы механически, электрически и термически от измеряемой и окружающей среды.

Механическая и тепловая изоляция достигатеся удалением сенсора от технологического фланца внутрь корпуса электроники и исключает тепловой контакт с процессом.

Сенсорный модуль имеет встроенный датчик температуры для коррекции температурных погрешностей.

Электронный модуль состоит из одной платы, изготовленной с использованием печатного монтажа и микропроцессорной технологии, в том числе микрокомпьютера, осуществляющего следующие функции:

линеаризацию сенсоров, переустановку диапазона, демпфирование, диагностику. Этот модуль получает цифровой входной сигнал от сенсорного узла вместе с коэффициентами коррекции, а затем корректирует и линеаризует его. Выходной блок электронного модуля

преобразует сигнал из цифрового формата в выходные сигналы 4...20 мА и HART-протокола.

Дополнительный ЖКИ вставляется в электронную плату и выводит цифровые значения сигнала в технических единицах или процентах от шкалы.

Данные храняться в энергонезависимой памяти электронного модуля датчика и сохраняются при отключенном питании, так что датчик готов к работе сразу после подсоединения питания.

Переменные процесса хранятся в цифровом виде, удобном для проведения точной коррекции и преобразования технических единиц. Скорректированные данные преобразуются затем в выходной ток 4...20 мА с наложением сигнала HART-протокола. Для этого используется промышленный стандарт Bell 202 с частотной манипуляцией. Связь на расстоянии осуществляется наложением высокочастотного сигнала на выходной сигнал 4...20 мА.

Использование этого метода позволяет осуществлять одновременно вывод показаний и обмен с традиционными аналоговыми и цифровыми устройствами. Датчик модели 3051C может осуществлять связь с любым устройством, в том числе с компьютером, поддерживающим стандарт HART-протокола.

Сертифицирован в России по взрывозащите.

Технические характеристики

Измеряемые среды: газ, жидкость, пар, агрессивные среды. Диапазоны верхних пределов измерений:

абсолютного давления 8,б...27580 мм рт. ст.; избыточного давления 0,62...13800 кПа; перепада давления 0,12...13800 кПа; гидростатического давления (уровня) 0,62...2070 кШ..

Перенастройка диапазонов 1:100. Предел допустимой основной приведенной погрешности ±0,075;

±0,05 % (Для модели 305 IP).

Выходные сигналы: 4...20 мА с цифровым сигналом на базе HART-протокола; экономичный 0,8...3,2;

I...5 В с цифровым сигналом на базе HART-протокола.

Габаритные размеры приведены на рис. 183.