Сапфир 22ДД

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Сложность и высокая скорость протекания технологических процессов, взрыво- и пожароопасность перерабатываемых веществ, чувствительность к нарушениям режима и условиям работы привели к тому, что комплексной механизации и автоматизации в химической промышленности уделяется очень большое внимание. Немаловажным является и тот факт, что механизация производства сокращает тяжелый физический труд, уменьшает численность необходимых рабочих, увеличивает производительность труда, улучшает качество продукции и снижает ее себестоимость - то есть является экономически выгодным решением.

Проведение некоторых современных технологических процессов возможно только при условии их полной автоматизации (например, процессы, осуществляемые на атомных установках и в паровых котлах высокого давления, процессы дегидрирования). При ручном управлении такими процессами малейшее замешательство человека (вызванное утомляемостью, недостаточной скоростью реакции на изменение окружающей обстановки и на большое количество одновременно поступающей информации, субъективностью в оценке сложившейся ситуации и т. д.) и несвоевременное воздействие его на процесс могут привести к серьезным последствиям. Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха и водоемов промышленными отходами.

Комплексная автоматизация предполагает не только автоматическое обеспечение нормального хода технологических процессов с использованием различных автоматических устройств (контроля, регулирования, сигнализации и др.), но и автоматическое управление пуском и остановкой аппаратов для ремонтных работ и в критических ситуациях.

Преобразователи давления Сапфир 22дд предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения разности давлений нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи. Модели прибора различаются по верхнему пределу измерений и предельно допустимому рабочему избыточному давлению.

Преобразователи могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости, расхода жидкости или газа в унифицированный токовый сигнал.

Преобразователи Сапфир 22дд-Вн имеют взрывобезопасный уровень взрывозащиты и могут применяться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно требованиям Правил устройства электроустановок и других нормативно-технических документов, определяющих применяемость электрооборудования во взрывоопасных средах.

Преобразователи Сапфир 22дд предназначены для работы со вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, работающими от стандартного выходного сигнала 0-5 или 0-20 или 4-20 mA постоянного тока.

По устойчивости к климатическим воздействиям преобразователи в зависимости от исполнения соответствуют:

• исполнению УХЛ категории размещения 3.1 по ГОСТ 15150-69, но для работы при температуре от 5 до 50 ⁰С (основной вариант исполнения) или, по обоснованному требованию потребителя, от 1 до 80 ⁰С;
• исполнению У категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69, но для работы при температуре от минус 30 до плюс 50 ⁰С (основной вариант исполнения) или, по обоснованному требованию потребителя, от минус 50 до плюс 80 ⁰С;
• исполнению Т категории размещения 3 по ГОСТ 15150-69, но для работы при температуре от минус 10 до плюс 55 ⁰С или минус 20 до плюс 80 ⁰С в соответствии с заказом-нарядом внешнеторговой организации.

По устойчивости и прочности к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха преобразователи имеют группы исполнений, соответственно В4; С4; С3 по ГОСТ 12997-84. Каждый преобразователь имеет регулировку диапазона измерений и может быть настроена на любой верхний предел измерения, указанный для данной модели.

При выпуске предприятия-изготовителя преобразователь настраивается на верхний предел измерений, при этом нижний предел измерений равен нулю. При выпуске преобразователя, предназначенного для измерения уровня жидкости, преобразователь может быть настроен в соответствии с заказом на любой верхний предел измерений, не выходящий за крайние значения, предусмотренные для данной модели. По требованию потребителя, согласованному с предприятием-изготовителем, допускается сдвиг верхних пределов измерений, охватываемых данной моделью, в меньшую или большую сторону на один предел измерения. Верхний предел измерений 2,5 кгс/см² обеспечивается только в случае, если этот предел измерений указан в заказе. После перенастройки преобразователя на любой верхний предел измерений, предусмотренный для данной модели, основная погрешность не превышает 5 % от соответствующего верхнего предела измерений. Зона нечувствительности преобразователей не превышает 0,05 % от верхнего предела измерений. Предельные значения выходных сигналов: 0 и 5 или 0 и 20 или 4 и 20 mA постоянного тока.

Электрическое питание преобразователей осуществляется от источника питания постоянного тока напряжением 36 V.

Допускается питание преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 4 и 20 mA осуществлять от источника постоянного тока напряжением от 15 до 42 V. При этом пределы допускаемого напряжения питания зависят от нагрузочного сопротивления и должны соответствовать границам рабочей зоны. Источник питания должен удовлетворять следующим требованиям: сопротивление изоляции не менее 40 Ом выдерживать испытательное напряжение при проверке электрической прочности изоляции 1,5 kV, пульсация выходного напряжения не должна превышать 0,5 % от номинального значения выходного напряжения, при частоте гармонических составляющих, не превышающей 500 Hz.

Для преобразования напряжения переменного тока 220 V с частотой 50 Hz в напряжение постоянного тока 36 V рекомендуется использовать блок питания 22БП-36.

При использовании преобразователя с выходным сигналом 4 и 20 mA совместно с блоком извлечения корня БИК-1 питание преобразователя осуществляется от БИК-1. Питание БИК-1осуществляется переменным током напряжением 220 V частотой 50 Hz.

Нагрузочное сопротивление, кОм:

• от 0,2 до 2,5 - для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 и 5 mA при напряжении питания 36 V;
• от 0,1 до 1,0 - для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 и 20 или 4 и 20 mA при напряжении питания 36 V;
• RH- для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 4 и 20 mA при напряжении питания в диапазоне от 15 до 42 V.

Преобразователи предназначены для работы при барометрическом давлении от 84,0 до 106,7 kPa.

Преобразователи исполнений УХЛ и У устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха 95 % при температуре 350С и более низких температурах, без конденсации влаги. Преобразователи исполнения Т устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха 100 % при температуре 350С с конденсацией влаги.

Степень защиты преобразователей от воздействия пыли и воды – 1З54 по ГОСТ 14254-80.

По устойчивости к воздействию вибрации преобразователи относятся к группе исполнения N3 по ГОСТ 12997-84.

Дополнительная погрешность, вызванная воздействием вибрации во всем диапазоне частот, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, не должна превышать:

• 1,5 – для диапазона измерений менее 2,5 kPa;
• 0,6 – для диапазонов измерений от 2,5 kPa;
• 0,4 – для диапазонов измерений 10 kPa и более.

Амплитуда пульсации выходного сигнала, имеющей частоту в пределах полосы пропускания преобразователя не превышает 0,6 % диапазона изменения выходного сигнала.

Изменение значения выходного сигнала преобразователей, вызванное изменением нагрузочного сопротивления от 100 Ом до 1000 Ом или от 200 Ом до 2500 Ом, соответственно у преобразователей с верхним предельным значением выходного сигнала 20 mA или 5 mA не превышает 0,25 % диапазона изменения выходного сигнала.

Преобразователи имеют устройство, позволяющее перенастраивать их на любой из пределов измерений, предусмотренных для данной модели, а также перенастраивать их на смещенный диапазон измерений с установкой начального предельного значения выходного сигнала при значении измеряемого параметра в пределях:

• от разрежения Pmax до избыточного давления 0,84 Pmax – для преобразователей моделей 2410, 2420, 2430, 2434;
• от разрежения 0,1 Mpa до избыточного давления 0,84 Pmax – для остальных моделей.

Pmax – максимальное значение верхнего предела измерений модели.

Пульсация выходного сигнала нормируется при нагрузочных сопротивлениях:

• 1 кОм – для выходного сигнала с предельными значениями 0 и 5 mA;
• 250 Ом – для выходного сигнала с предельными значениями 0 и 20 mA или 4 и 20 mA.

Средняя наработка на отказ преобразователей не менее 100000 часов.

Полный средний срок службы не менее 12 лет; при воздействии сред, содержащих сероводород до 6 % - не менее 8 лет; до 25 % - не менее 3 лет.

Преобразователь Сапфир 22дд состоит из измерительного блока и электронного устройства.

Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке.

Электронное устройство преобразователя преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал.

Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС), прочно соединяется с металлической мембраной тензопреобразователя. Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство. По проводам через гермоввод. Измерительный блок выдерживает воздействие односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением. Это обеспечивается тем, что при перегрузке одна из мембран ложится на профилированную поверхность основания.

Электронный преобразователь (ПЭС) включает в себя:

• преобразователь изменения сопротивления тензомоста в выходной сигнал, выполненный в виде отдельной микросборки ПСТ-М;
• элементы, обеспечивающие работу ПСТ-М в заданных режимах;
• элементы, входящие в схему температурной компенсации и линеаризации выходной характеристики измерительного блока;
• элементы для настройки начального значения выходного токового сигнала и диапазона измерения.

Сборка электронного блока осуществляется на самом современном технологическом оборудовании со 100 % контролем как собственно сборки, так и электрических характеристик, что значительно повышает как качество, так и надежность преобразователя в целом. Элементы коммутации и потенциометры оперативной регулировки удобно и доступно расположены на плате электронного блока.

Унификация электронного блока позволила во всех моделях без исключения получить:

1) переключаемые растущие и падающие характеристики выходного сигнала;

2) переключаемые различные токовые выходные сигналы;

3) сдвиг начального значения выходного сигнала ±100 %, что позволяет осуществить эффект "электронной лупы";

4) полноценный контрольный сигнал - "ТЕСТ", как токовый, так и по напряжению на одних и тех же специальных контактах.

В новом электронном блоке присутствуют традиционные для эксплуатации элементы регулировки. При разработке электронного блока в первую очередь были максимально учтены предложения и пожелания эксплуатирующих организаций различных отраслей промышленности.

К обслуживанию преобразователей Сапфир 22дд должны допускаться лица, прошедшие соответствующий инструктаж, изучившую инструкцию к прибору, а также другие нормативно-технические документы, действующие в данной отрасли промышленности.

Техническое обслуживание преобразователей давления Сапфир 22дд заключается, в основном, в периодической проверке и, при необходимости, корректировке «нуля» преобразователя, в сливе конденсата или удаления воздуха из рабочих камер преобразователя, проверке технического состояния преобразователя.

Методические характеристики преобразователя в течение межповерочного интервала соответствуют установленным нормам с учетом показателей безотказности преобразователя и при условии соблюдения потребителем правил хранения, транспортирования и эксплуатации.

Необходимо следить за тем, чтобы трубки соединительных линий и вентили не засорялись и были герметичны. В трубках и вентилях не должно быть пробок жидкости (при измерении давления газа) или газа (при измерении давления жидкости). С этой целью трубки рекомендуется периодически продувать, не допуская при этом перегрузки преобразователя; периодичность устанавливается потребителем в зависимости от условий эксплуатации.

В процессе эксплуатации преобразователи должны подвергаться систематическому внешнему осмотру, а также периодическому осмотру, ремонту.

При внешнем осмотре необходимо проверить:

• целостность оболочки, отсутствие на ней коррозии и других повреждений;
• наличие всех крепежных деталей и их элементов, наличие и целостность пломб;
• наличие маркировки взрывозащиты и предупредительных надписей у преобразователей Сапфир 22дд-Вн;
• состояние заземления, заземляющие болты должны быть затянуты, на них не должно быть ржавчины. В случае необходимости они должны быть очищены;
• состояние уплотнения кабеля. Проверку производить при отключенном от сети кабеле.

Кабель не должен выдергиваться и не должен проворачиваться в узле уплотнения. Эксплуатация преобразователей с поврежденными и другими неисправностями категорически запрещается.

Прежде чем приступить к монтажу преобразователей, их необходимо осмотреть. При этом необходимо обратить внимание на:

• наличие всех крепящих элементов (болтов, гаек, шайб);
• наличие средств уплотнений для кабеля и крышек;
• маркировку взрывозащиты (для преобразователей Сапфир 22дд-Вн);
• наличие заземляющих и пломбировочных устройств.

Датчики подлежат поверке в соответствии с требованиями ГОСТ 8.002-86 и ГОСТ 8.513-84.

Периодическая поверка производится не реже одного раза в год в сроки, устанавливаемые в зависимости от условий эксплуатации, а также после перенастройки преобразователя на другой диапазон измерений или после его ремонта. Проверка преобразователей производится по методическим указаниям по поверке МИ 33-83.

Взрывозащищенность преобразователей Сапфир 22дд-Вн обеспечивается сочетанием видом взрывозащиты «специальный вид взрывозащиты» по ГОСТ 22782.3-77 и «взрывонепроницаемая оболочка» по ГОСТ 22782.6-81. Установка начального значения выходного сигнала преобразователя Сапфир- 22дд-Вн производится при отсутствии взрывоопасной смеси в месте установки преобразователя.

«Специальный вид взрывозащиты» обеспечивает взрывозащищенность измерительного блока преобразователя. Средством взрывозащиты является герметизация с помощью сварки внутренней полости измерительного блока, заполненной кремнийорганической жидкостью. Контроль герметичности проводится давлением, превышающим верхний предел измерений в два раза. Взрывозащищенность преобразователей обеспечивается заключением элементов электрической схемы и вводного устройства электронного блока во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва внутри корпуса и исключает передачу взрыва в окружающую взрывоопасную среду. Прочность взрывонепроницаемых оболочек преобразователей преобразователей проверяется при их изготовлении гидравлическим испытанием при избыточном давлении 8 кгс/см2 по ГОСТ 22782.6-81. Взрывонепроницаемость оболочки обеспечивается применением щелевой взрывозащиты.

Резьбовые взрывонепроницаемые соединения законтрены:

• скобой
• гайкой
• штифтом

В резьбовых взрывонепроницаемых соединениях имеется не менее 5 полных непрерывных неповрежденных витков в зацеплении.

Валики настройки предохранены от выпадения шайбы; доступ к ним разрешен только после отключения преобразователя от электрической цепи.

Взрывонепроницаемость воода кабелей обеспечивается путем уплотнения его эластичным резиновым уплотнением. Все токоведущие и заземляющие зажимы предохранены от самоослабления применением пружинных шайб и контргаек. Температура оболочек при нормальных режимах работы преобразователей не превышает температуру окружающего воздуха.

По способу защиты человека от поражения электрическим током преобразователи относятся к классу 01 по ГОСТ 12.2.007.0-75. Корпус преобразователя должен быть заземлен. Не допускается эксплуатация преобразователей в системах, рабочее давление в которых может превышать соответствующие предельные значения.

Запрещается использование преобразователей без разделительных сосудов в процессах, где по условиям техники безопасности производства попадание заполнительной жидкости измерительного блока в измеряемую среду не допустимо.

Присоединение и отсоединение преобразователя от магистралей, проводящих измеряемую среду, должно производится после закрытия вентилей на линии перед преобразователем. Отсоединение преобразователя должно производится после сброса давления в преобразователе до атмосферного.

В зимнее время ящики с преобразователями нужно распаковывать в отапливаемом помещении не менее чем через 12 часов после внесения их в помещение.

При получении преобразователя рекомендуется завести на него свой паспорт, в котором должны быть указаны: наименование и номер преобразователя, данные, касающиеся эксплуатации преобразователя, например, дата установки преобразователя; место установки преобразователя, записи по обслуживанию и времени, когда эти работы были проведены.

Преимущества преобразователя Сапфир 22дд:

• малогабаритность по сравнению с другими датчиками расхода;
• электрический сигнал может передаваться на большие расстояния без погрешности и потерь;
• невысокая стоимость, по сравнению с более новыми и дорогими аналогами, при почти равных возможностях;
• возможность установки во взрывоопасных помещениях;
• возможность подключения компьютера как вторичного прибора;
• возможность установки в агрессивных средах;
• довольно высокий класс точности.

 Таким образом, приборы Сапфир 22дд надежны, доступны по цене, проверены временем, малогабаритны и обладают небольшим весом, а также непривередливы в работе. Поэтому находят широкое применение в современной промышленности.