2 Специальная часть

2.1 Выбор киПиА локальной сар

1. Выбор датчика давления

Датчик давления Yokogawa EJА530А

Датчик избыточного давления EJА530А ввертного типа (рис.2.1.2) предназначен для измерения давления жидкости газа или пара, использующий в качестве чувствительного элемента монокристаллический кремниевый резонатор (рис.2.1.1) – собственную уникальную разработку фирмы Yokogawa. Его выходной сигнал 4 - 20 мА постоянного тока соответствует величине измеренного давления. Датчик позволяет осуществлять дистанционный контроль и установку параметров посредством цифровой связи с BRAIN или HART®275 коммуникатором и хост-компьютерами CENTUM CS™, µXL™.

Рисунок 2.1.1 - Кремниевый резонатор

В зависимости от знака приложенного давления резонатор растягивается или сжимается, в результате чего частота его собственных механических колебаний соответственно растет или уменьшается. Колебания механического резонатора в постоянном магнитном поле преобразуются в колебания электрического контура, и, в итоге, на выходе чувствительного элемента получается цифровой (частотный) сигнал, точно отражающий величину измеряемого давления.

Рисунок 2.1.2 - Датчик избыточного давления EJА530А ввертного типа

Технические характеристики датчика избыточного давления EJА530А:

1. Погрешность измерений (базовая точность калиброванной шкалы)

± 0,2% от шкалы

± 0,075% от шкалы (при использавании опции /HAC для капсул A, B, C)

± 0,12% от шкалы (при использавании опции /HAC для капсул D)

2. Пределы измерения

Таблица 2.1.1 – Пределы измерения

Капсула	Диапазон измерения, МПа	Диапазон перенастройки шкалы, МПа
A	0…200 кПа	10…200 кПа
B	0…2	0,1…2
C	0…10	0,5…10
D	0…50	5…50

3. Допускается полное смещение нуля вниз (подавление нуля) или вверх (поднятие нуля) в пределах диапазона измерения капсулы.

4. Диапозон измеряемых давлний 0 – 200 мПа

5. Выходной сигнал 4…20 мА

6. Выходной сигнал программно может быть задан линейным.

7. Допустимая температура рабочей среды -40…120 °С

8. Допустимая температура окружающей среды -45…85 °С

9. Напряжение питания

1. от 10,5 до 42 В постоянного тока для датчика общего назначения и взрывозащищенного исполнения

2. от 10,5 до 32 В постоянного тока для датчика со встроенным грозозащитным разрядником

3. минимальное напряжение ограничивается 16,4 В постоянного тока для цифровой связи BRAIN и HART

10. Материал, контактирующий со средой

• диафрагма – Hastelloy C-276

• остальное – нержавеющая сталь, Hastelloy C-276

Датчик давления Метран 150

Интеллектуальные датчики давления серии Метран-150 (рис.2.3) 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:

1. с помощью HART-коммуникатора;

2. удаленно с помощью программы HART-Master, HART-модема и компьютера или программных средств АСУТП;

3. с помощью клавиатуры и ЖКИ.

Рисунок 2.1.3 - Датчик давления Метран 150

1. Измеряемые среды: жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси

2. Диапазоны измеряемых давлений:

а) минимальный 0-0,025 кПа;

б) максимальный 0-60 МПа

3. Выходные сигналы:

4-20 мА с HART протоколом;

4. Основная приведенная погрешность до ±0,075%

5. Диапазон температур окружающей среды от -40 до 80°С

6. Дополнительная температурная погрешность до ±0,05%/10°С

7. Диапазон перенастроек пределов измерений 50:1

8. Высокая стабильность характеристик

9. Взрывозащищенное исполнение вида "искробезопасная цепь и "взрывонепроницаемая оболочка"

Датчик давления Rosemount 2088

Недорогие компактные и экономичные интеллектуальных датчики давления Rosemount 2088 (рис.2.1.4). Они имеют надежное исполнение, длительный срок эксплуатации и сохранения технических характеристик, что в сочетании с интеллектуальными способностями модели 2088 Smart делает эти датчики исключительными по функциональным достоинствам. Компактность и малая масса упрощают установку и техническое обслуживание датчика.

Серия 2088 представляет собой интеллектуальные датчики давления, в которых применяется полупроводниковый сенсор из поликристаллического кремния. Кремний помещен за разделительной мембраной. Мембрана изготовлена из нержавеющей стали 316L или Hastelloy (сплав C-276). В модели 2088A полость над чувствительным элементом вакуумирована и герметизирована. Малый объем заполняющей жидкости обеспечивает малую восприимчивость к изменениям температуры. Измеряемое давление через разделительную мембрану и заполняющую жидкость передается на измерительную мембрану, изгиб которой вызывает изменение сопротивления в цепи мостика Уинстона. Сигнал рассогласования преобразуется в цифровой сигнал для обработки микропроцессором.

Рисунок 2.1.4 - Датчик давления Rosemount 2088

1. Измерение среды: жидкость, газ, пар

2. Избыточное, абсолютное давление

3. Верхние пределы измерений от 10,34 до 27579,2 кПа

4. Основная приведенная погрешность измерений ±0,075%; ±0,1%

5. Выходные сигналы 4-20 мА/НАRТ, 1-5 В/НАRТ, 0,8-3,2 В/НАRТ

6. Дополнительно: ЖК индикатор, кронштейны, вентильные блоки

7. Наличие взрывозащищенных исполнений

8. Диапазон температур окружающей среды от -40 до 85°С; измеряемой среды от -40 до 121°С

9. Влияние монтажного положения:

Изменение монтажного положения не влияет на диапазон измерения. Отклонение нуля составляет до 0,3 кПа. Смещение нуля может быть устранено калибровкой.

10. Относительная влажность до 100% при 35°С без конденсации влаги.

Вывод: среди представленных датчиков давления, наиболее подходящим и лучшим является датчик Yokogawa EJА530А, потому что в качестве чувствительного элемента используют кремниевый резонатор, который обеспечивает высокую точность величины измеряемого давления, надежность в эксплуатации, благодаря кремниевому резонатору время отклика составляет около 90-95 мсек (т.е. самый быстрый интеллектуальный датчик), кроме этого электроника датчика полностью резервирована даже для стандартный базовых исполнений.