Концепция построения информационно-измерительной системы. Анализ метрологического обеспечения каналов измерения давления системы линейной телемеханики нефтепровода, страница 7

В настоящее время в России действует более 40 предприятий, выпускающих преобразователи давления. К гигантам отечественных производителей преобразователей давления можно отнести такие предприятия, как ПГ «Метран», ЗАО «Манометр», Ульяновское предприятие «Микроэлектронные нормализаторы и системы» и ряд других. Наиболее известными зарубежными фирмами, производящими преобразователи давления, являются: Fisher-Rosemount, Siemens, Foxboro, Yokogawa, Honeywell, Motorola, Druck, Wika, Green Sensors.

При выборе типа преобразователя в первую очередь рассматриваются его потребительские свойства, а именно: достоверность показаний, надёжность, устойчивость к воздействию окружающей среды, стоимость и ряд других специфических для конкретного применения требований. В отношении метрологических характеристик следует иметь в виду, что различные конструктивные решения и различный метод преобразования давления в электрический сигнал определяет приоритет того или иного параметра. Так, например, для получения максимально высокой точности измерения (по зарубежной терминологии под точностью измерения понимается суммарное влияние нелинейности, вариации и воспроизводимости, а в ряде случаев и температурной зависимости датчика) используется резонансный метод преобразования. Для измерения сверхмалых и знакопеременных давлений используется индукционный метод преобразования. Для работы в условиях высоких температур применяют плёночные преобразователи давления. В преобразователях дифференциального давления, предназначенных для работы при условиях воздействия значительных перегрузок, применяют емкостные ячейки. Японская фирма Yokogawa разработала принципиально новый метод преобразования – магниторезонансный.

Традиционным и наиболее широко применяемым методом преобразования давления является тензорезистивный. Большинство отечественных и зарубежных фирм используют данный метод при конструировании преобразователей давления. На его основе разработана серия преобразователей с «мВ»-выходом, серия с «В»-выходом, и серия с «мА»-выходом. Типовая точность измерения 0,1% от верхнего предела измерения (ВПИ), повышенная 0,04% ВПИ. Диапазон измеряемых давлений от 70 мбар до 1400 бар. Преобразователи обладают устойчивостью к воздействию 2-10 кратных перегрузок по давлению и проходят испытания на воздействие ударов до 1000g и вибраций в диапазоне от 10 до 2000 Гц с ускорением до 30 g. Максимальный температурный диапазон -54…+150.

Резонансный метод преобразования используется для достижения предельно высоких показателей точности (0,01% ВПИ) и стабильности (0,01 ВПИ в год) при измерении атмосферного давления в барометрических преобразователях. Преобразователи выпускаются с частотным, цифровым и аналоговым выходами. Некоторые модели имеют температурный выход.

Индукционный метод используется для измерения сверхнизких абсолютных давлений (верхний предел измерения от 2мбар до 10 бар) и разности давлений (верхний предел измерения от 0,1 мбар до 10 бар). На минимальном пределе измерения преобразователи обладают устойчивостью к воздействию 500 кратных перегрузок по давлению. Величина статического давления составляет 200 бар.

Емкостной метод преобразования используется в интеллектуальных перестраиваемых преобразователях дифференциального давления с «мА»-выходом и НАRT-протоколом.

2.4 Анализ нормативно-технической документации на каналы измерения давления.

В настоящее время на линейном участке НПС «Песь» завершается процесс перехода на систему телемеханики, основанную на применении микропроцессорного оборудования. Поэтому существует необходимость разработки методики калибровки канала измерения давления, как основного измеряемого параметра системы. Основные принципы разработанной методики могут применяться при калибровке каналов измерения других параметров системы. Введение нормативного документа «РД -06.02-72.60.00-КТН-059-1-07. Автоматизация и телемеханизация магистральных нефтепроводов. Основные положения.», требует введения в эксплуатацию оборудования, отвечающего изменившимся технологическим и метрологическим требованиям и разработки соответствующих положений, касающихся метрологического обеспечения этого оборудования.