Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ТСА / На контрольную / 3051 Rosemount

.PDF
Скачиваний:
127
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
3.86 Mб
Скачать

Руководство по применению

00809-0107-4001, Версия ЕА Декабрь 2002

Модель 3051

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

Датчики модели 3051С Coplanar™ предназначена для измерений дифференциального давления (ДД), избыточного давления (ИД) и

абсолютного давления (АД). В датчиках модели 3051С использована технология емкостных сенсоров компании Rosemount Inc. для измерений ДД и

ИД. В моделях 3051Т и 3051С для измерений АД использована технология пьезорезистивных сенсоров.

Основными компонентами модели 3051 являются сенсорный модуль и блок электроники. В сенсорный модуль входят сенсорная система, заполненная маслом (разделительная мембрана, система заполнения маслом и сенсор) и электронная часть. Электроника сенсора устанавливается внутри сенсорного модуля и включает в себя температурный сенсор (температурный преобразователь сопротивления), модуль памяти и преобразователь емкостного сигнала в цифровой (C/D преобразователь). Электрический сигнал от сенсорного модуля передается на выходной блок электроники. Корпус блока электроники содержит электронную плату вывода (микропроцессор, модуль памяти, цифро-аналоговый преобразователь

сигнала - ЦАП), кнопки встроенной регулировки нуля и шкалы и клеммный блок. Блок-схема модели 3051CD приведена на рисунке 1-1.

В датчике модели 3051С расчетное давление прикладывается к разделительным мембранам, масло прогибает центральную мембрану, что приводит к изменению емкости. Затем емкостной сигнал преобразуется в цифровой с помощью C/D преобразователя. Микропроцессор обрабатывает сигналы, поступающие от ТПС и C/D преобразователя, и выдает точные выходные данные. Этот сигнал затем передается на ЦАП, где сигнал вновь

преобразуется в аналоговую форму и накладывается на выходной сигнал 4- 20 мА HART-коммуникатора.

Рисунок 1-1. Функциональная блок-схема.

 

 

Сенсорный модуль

 

 

 

Плата электроники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сигнал 4-20 мА,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обработка сигнала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к системе управления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Микрокомпьютер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Память

 

Линеаризация сенсора

 

 

 

 

ЦАП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сенсорного

 

Настройка диапазона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТПС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Демпфирование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модуля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диагностика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Управление

 

 

 

Цифровая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коммуникация

 

 

 

коммуникация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Встроенная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль памяти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения настройки

 

 

регулировка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конфигурация

 

 

нуля и шкалы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3051\0101А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HART-коммуникатор

1-3

Модель 3051

Руководство по применению

00809-0107-4001, Версия ЕА

 

Декабрь 2002

1-4

Руководство по применению

Модель

3051

 

Декабрь 2002

 

Версия ЕА

 

00809-0107-4001,

 

 

 

Раздел 2.

Установка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие замечания.........................................................................................

 

стр. 2-2

 

 

 

Замечания по механической установке......................................................

 

стр. 2-3

 

 

 

Замечания по диапазону пониженного давления......................................

стр. 2-3

 

 

 

Замечания по факторам окружающей среды ............................................

 

стр. 2-4

 

 

 

Процедуры установки...................................................................................

 

стр. 2-6

 

 

 

Размещение в опасных зонах....................................................................

 

стр. 2-18

 

 

 

Установка ЖКИ ..........................................................................................

 

стр. 2-19

 

 

 

Встроенные вентильные блоки моделей 305 и 306 ................................

стр. 2-22

ОБЗОР

В этом разделе рассматриваются вопросы, связанные с установкой датчика. Габаритные чертежи для датчика каждого типа модели 3051 и монтажная конфигурация приведены на стр. А-13.

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ

При выполнении процедур и инструкций, изложенных в данном руководстве, могут потребоваться специальные меры предосторожности для обеспечения безопасности персонала, выполняющего работу. Прежде чем приступить к

выполнению инструкций, в описании которых присутствует символ , прочтите рекомендации по безопасности, которые приведены в начале каждого раздела.

Предупреждения

ВНИМАНИЕ

Взрыв может привести к смертельным случаям или серьезным травмам.

Не снимайте крышку прибора во взрывоопасной атмосфере без отключения электропитания.

Для соответствия требованиям по взрывозащите обе крышки датчика должны быть полностью прикручены.

До подключения коммуникатора во взрывоопасной среде убедитесь, чтобы все приборы в контуре установлены в соответствии с техникой искро- и взрывобезопасности.

Проверьте, соответствуют ли окружающие условия эксплуатации при использовании в опасной среде сертификатам прибора.

ВНИМАНИЕ

Удар электрическим током может привести к смерти или серьезным травмам.

Избегайте контакта с выводами и клеммами.

www.rosemount.com

Модель 3051

Руководство по применению

00809-0107-4001, Версия ЕА

 

Декабрь 2002

ВНИМАНИЕ

Утечки в технологических соединениях могут привести к смерти или к серьезным травмам.

Установите и затяните все четыре болта фланца, прежде чем будет приложено давление.

Не пытайтесь отвернуть болты фланца во время работы датчика.

ВНИМАНИЕ

Использование оснастки и запасных частей, не утвержденных фирмой Rosemount Inc., может снизить удерживаемое давление и испортить датчик.

Используйте только те болты, которые поставляются с датчиком модели 3051 или продаются в качестве запасных частей к нему фирмой Rosemount Inc.

ВНИМАНИЕ

Неправильная установка вентильных блоков на стандартном корпусе может повредить сенсорный модуль.

Для безопасного присоединения вентильного блока к стандартному фланцу, болты должны выступать с задней стороны поверхности фланца (т.е. со стороны фиксации болта), но при этом не должны касаться корпуса модуля.

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Точность измерений зависит от правильной установки датчика и импульсных труб. Для достижения высокой точности монтируйте датчик как можно ближе к технологическому трубопроводу и используйте минимальное количество трубных соединений. Однако следует помнить о необходимости легкого доступа к датчику, безопасности персонала, возможности проведения калибровки в рабочем режиме и подходящих внешних условиях. Общим правилом при установке датчика является снижение до минимума вибраций, ударов и колебаний температуры.

ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ

Для соответствия требованиям по взрывозащите установите защитные заглушки на неиспользуемые отверстия кабелепроводов, закручивая заглушки минимум на пять оборотов резьбы. Датчик транспортируется с

заглушкой, установленной в соответствии с сертификатом взрывозащиты

CSA.

ПРИМЕЧАНИЕ

Ограничьте непрерывное циклическое использование универсальных команд HART, если циклы включают не только команды 1, 2 или 3, но и другие. Если

есть необходимость использовать непрерывные циклы дополнительных команд HART, проконсультируйтесь, пожалуйста, с изготовителем.

2-2

Руководство по применению

Модель 3051

Декабрь 2002

Версия ЕА

00809-0107-4001,

 

ЗАМЕЧАНИЯ ПО МЕХАНИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ

На рисунках приложения «Габаритные чертежи» (стр. А-13) приведены габаритные чертежи различных типов датчиков модели 3051. На рисунке 2-4 (стр. 2-10) показаны примеры установки датчика.

ЗАМЕЧАНИЕ

Датчики моделей 3051CD0 и 3051CD1 следует монтировать жестко, чтобы предотвратить их наклон. Физический наклон датчика может привести к сдвигу нуля на выходе.

ЗАМЕЧАНИЕ

Не продувайте импульсный трубопровод через датчик. В паровых системах сначала изолируйте датчик, затем промойте трубопровод и вновь наполните трубопровод водой перед тем, как возобновить измерения.

ЗАМЕЧАНИЕ

Когда датчик ориентирован боком, устанавливайте фланец Coplanar таким

образом, чтобы обеспечить необходимую вентиляцию или дренаж. Монтируйте фланец, как показано на рис. 2-4 (стр. 2-10), так, чтобы

вентиляционное/дренажное соединение находилось на нижней половине фланца при газовых измерениях и на верхней половине фланца при жидкостных измерениях.

ЗАМЕЧАНИЕ

Датчик модели 3051 укомплектован двумя независимыми уплотнениями между технологическим соединением и соединением кабелепровода.

ЗАМЕЧАНИЯ ПО ДИАПАЗОНУ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ

Установка

Датчик модели 3051CD0 с диапазоном пониженного давления лучше монтировать, располагая разделительные мембраны параллельно земле. Такая установка датчика снижает влияние давления столба масла и обеспечивает оптимальные температурные параметры.

Убедитесь, что датчик смонтирован надежно. Наклон датчика может привести к сдвигу нуля на выходе.

Снижение шумов процесса

Для снижения шумов процесса рекомендуются два метода: демпфирование выходного сигнала и фильтрация на входе при применении для измерения избыточного давления.

Демпфирование выходного сигнала

Величина демпфирования выходного сигнала для модели 3051CD0, устанавливаемая по умолчанию на заводе-изготовителе, равна 3,2 секунды. Если на выходе возникают шумы, увеличьте время демпфирования. Если требуется малое время отклика, уменьшите время

демпфирования. Информация о регулировке демпфирования приведена на стр. 3-16.

2-3

Модель 3051

Руководство по применению

00809-0107-4001, Версия ЕА

 

Декабрь 2002

Фильтрация на входе

При измерениях избыточного давления важно минимизировать флуктуации атмосферного давления, которые воздействуют на разделительную мембрану со стороны низкого давления.

Один способ уменьшения флуктуаций атмосферного давления состоит в присоединении отрезка трубы со стороны опорного давления, который будет служить демпфером давления.

Другой способ – установить со стороны опорного давления камеру, имеющую небольшое отверстие в атмосферу. При использовании нескольких датчиков с диапазоном пониженного давления, каждый из них должен быть соединен с камерой, чтобы получить одинаковые значения опорного давления.

ЗАМЕЧАНИЯ ПО ФАКТОРАМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Последующие указания помогут оптимизировать эксплуатационные параметры датчика. Устанавливайте датчик так, чтобы минимизировать колебания температуры внешней среды, вибрации, механические удары, а также избежать контакта с агрессивными веществами. В приложении А “Пределы диапазонов и сенсора” на стр. А-6 приведены рабочие температурные пределы датчика.

2-4

Руководство по применению

Модель 3051

Декабрь 2002

Версия ЕА

00809-0107-4001,

 

Рисунок 2-1. Блок-схема установки.

НАЧАЛО

Стендовая Нет калибровка?

Да

Конфигурирование (раздел 2)

Установка

единиц

Установка

диапазона

Установка типа выходного сигнала

Установка

демпфирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полевая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

установка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Монтаж датчика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(стр. 2-6)

 

 

 

 

Проверка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

технологических

 

 

 

 

Приложить

 

 

 

 

 

 

 

 

соединений на

 

 

 

 

давление

 

 

 

утечки (стр. 2-11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перемычек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(стр. 2-14)

 

 

 

 

 

В рамках

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Да

 

 

 

 

 

 

 

 

технических

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

требований

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?Подключение

 

 

 

 

 

проводов и

 

 

 

 

 

питания

 

Нет

 

 

 

 

 

 

 

(стр. 2-16)

 

 

 

 

 

 

 

См. раздел 5

 

 

 

 

«Устранение

 

 

 

 

неисправностей»

 

 

 

 

 

 

Подтверждение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конфигурации

 

 

 

 

 

 

датчика

 

 

 

 

 

 

(стр. 3-4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подстройка

 

 

 

 

 

датчика после

 

 

 

 

 

монтажа

 

 

 

 

 

(стр. 4-6)

Готово

2-5

Модель 3051

Руководство по применению

00809-0107-4001, Версия ЕА

 

Декабрь 2002

ПРОЦЕДУРЫ УСТАНОВКИ

При выборе места установки датчика и его ориентации примите во внимание необходимость доступа к датчику. Информация о габаритных размерах датчика дана на стр. А-13.

Ориентация технологических фланцев

Устанавливайте технологические фланцы с достаточным для технологических соединений зазором. Для обеспечения безопасности вентиляционно-дренажные клапаны должны быть ориентированы так, чтобы при пользовании клапанами жидкость была направлена в сторону от обслуживающего персонала. Кроме того, учитывайте возможную необходимость проведения тестирования или калибровки.

Поворот корпуса

См. «Поворот корпуса» на стр. 2-13.

Клеммная сторона корпуса электроники

Устанавливайте датчик так, чтобы имелся доступ к клеммной стороне корпуса. Для того, чтобы снять крышку, необходимо свободное пространство 19 мм (0,75 дюйма). Закройте заглушкой отверстие с неиспользуемой стороны отверстия кабелепровода.

Схемная сторона корпуса электроники

Оставьте, если это возможно, свободное пространство 19 мм (0,75 дюйма) для снятия крышки. Если установлен индикатор, для снятия крышки требуется свободное пространство 3 дюйма.

Внешний вид корпуса электроники

Встроенные регулировочные винты шкалы и нуля расположены под сертификационной табличкой в верхней части датчика. Предусмотрите минимум 1 дюйм свободного пространства, если вы намерены использовать встроенную регулировку нуля и шкалы.

Установка крышек

Крышки корпуса электроники всегда устанавливайте так, чтобы обеспечить надежное уплотнение «металл-металл».

Установка датчика

Датчик давления модели 3051С весит 2,6 кг (5,7 фунта) без дополнительных аксессуаров. Дополнительный набор монтажных кронштейнов, который может быть поставлен вместе с датчиком 3051, обеспечивает крепление датчика на панели, стене или двухдюймовой трубе. Дополнительный набор B4 монтажных кронштейнов для использования с фланцем Coplanar и моделью 3051Т изготовлен из стали 316 SST и используется с болтами из той же стали. На габаритных чертежах модели 3051Т на стр. А-16 показаны размеры кронштейнов и конфигурация креплений типа B4.

Монтажные кронштейны

Поставляемые по дополнительному заказу кронштейны типа B1, B2, B3, B7, B8 и B9 из углеродистой стали с полиэфирным эпоксидным покрытием разработаны для крепления на трубе или панели со стандартными фланцами (тип H2, H3, H4 и H7). Кронштейны типов B1–B3 имеют болты из углеродистой стали, а кронштейны типа B7–B9 имеют болты из нержавеющей стали. Кронштейны типа BA и BC и болты к ним изготовлены из нержавеющей стали.

Эти кронштейны идентичны кронштейнам типа B1-B3, использующимся для крепления датчика давления модели 1151 фирмы Rosemount, и отличаются

только длиной болтов крепления датчика к кронштейнам. Кронштейны типов B5/B6 используются с датчиками модели 3051H. Кронштейны этих типов используются для различных конфигураций креплений датчиков, см. «Перспективное изображение с пространственным разделением деталей и габаритные чертежи датчика давления модели 3051H» на стр.А-17. При креплении датчика к монтажному кронштейну заверните болты с усилием 125 дюйм-фунт.

2-6

Руководство по применению

Модель 3051

Декабрь 2002

Версия ЕА

00809-0107-4001,

 

ПРИМЕЧАНИЕ

На заводе датчик калибруется в горизонтальном или вертикальном положении. Если при монтаже ориентация изменилась, нулевой уровень сместится на величину изменения высоты столба жидкости при другом монтажном положении. Процедуры коррекции этого сдвига описаны в параграфе “Подстройка сенсора” на стр. 4-6.

Правила установки болтов

Следующие правила установлены для обеспечения герметичности фланца,

переходника или вентильного блока. Модель 3051 поставляется вместе с фланцем Coplanar или традиционным фланцем, закрепляемым четырьмя

болтами 45 мм (1,75 дюйма), или же встроенным вентильным блоком, установленным с помощью четырех болтов 57 мм (2,25 дюйма). Перечисленные ниже болты также входят в поставку для обеспечения других конфигураций монтажа.

Датчик перепада давления

Четыре болта длиной 73 мм (2,88 дюйма) для крепления переходников

к фланцу Coplanar в варианте поставки DF или отдельно как комплект болтов.

Четыре болта длиной 57 мм (2,25 дюйма) для крепления фланца Coplanar к трехвентильному блоку в сборке или отдельно как комплект болтов. В этой конфигурации болты длиной 45 мм (1,75 дюйма) могут быть использованы для крепления фланцевых переходников к

вентильному блоку со стороны подсоединения к технологическому процессу.

Датчик избыточного/абсолютного давления

Два болта длиной 73 мм (2,88 дюйма) для крепления переходников к фланцу Coplanar в варианте поставки DF или отдельно как комплект болтов.

На рисунке 2-3 показаны крепежные болты и конфигурации креплений для фланца Coplanar. На рис. 2-2 приведена информация о требованиях к

установке болтов при других монтажных конфигурациях. Стальные болты, поставляемые фирмой Rosemount Inc., покрыты смазочным материалом для

облегчения монтажа. Болты из углеродистой стали не нуждаются в смазке.

Таким образом, при установке болтов обоих типов смазка не требуется. Болты, поставляемые фирмой Rosemount Inc., на головке имеют следующие

маркировки:

Маркировка болтов из углеродистой стали (CS)

Маркировка болтов из нержавеющей стали (SST)

* В маркировке F593_ последний знак может быть любой буквой от А до М.

2-7

Модель 3051

Руководство по применению

00809-0107-4001, Версия ЕА

 

Декабрь 2002

Установка болтов

Используйте только те болты, которые поставляются с датчиком модели 3051 или продаются в качестве запасных частей к нему фирмой Rosemount

Inc. Используйте следующую процедуру установки болтов:

1.Заверните болты пальцами.

2.Затяните поочередно два противолежащих болта, затем другую противолежащую пару, с начальным усилием, приведенным в таблице

2-1.

3.Затяните болты с конечным усилием, используя процедуру, описанную в п. 2.

Таблица 2-1. Усилия, необходимые при затягивании болтов.

 

Материал болтов

 

Начальное усилие

 

Конечное усилие

 

 

Углеродистая сталь,

 

34 Н-м (300 фунт-дюйм)

 

73 Н-м (650 фунт-дюйм)

 

 

стандарт CS-ASTM-F-445

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нержавеющая сталь 316 –

 

17 Н-м (150 фунт-дюйм)

 

34 Н-м (300 фунт-дюйм)

 

 

вариант L4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ASTM-A-193-B7M - вариант L5

 

34 Н-м (300 фунт-дюйм)

 

73 Н-м (650 фунт-дюйм)

 

 

Monel® - вариант L6

 

34 Н-м (300 фунт-дюйм)

 

73 Н-м (650 фунт-дюйм)

 

Рисунок 2-2. Монтажные болты и схемы болтовых соединений для стандартных фланцев.

ДАТЧИК ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ

ДАТЧИК

ИЗБЫТОЧНОГО/АБСОЛЮТНОГО

 

 

ДАВЛЕНИЯ

Заглушка

Дренаж./вент.

Дренаж./вент.

клапаны

клапан

 

1.75 (44) × 4

1.50 (38) × 4

1.75 (44) × 4

 

1.50 (38) × 4

 

 

ПРИМЕЧАНИЕ

Размеры даны в дюймах (миллиметрах).

Обратите внимание на информацию по обеспечению безопасности, приведенную в параграфе «Указания по безопасному применению» на стр. 2-1.

2-8

Соседние файлы в папке На контрольную