Концепция построения информационно-измерительной системы. Анализ метрологического обеспечения каналов измерения давления системы линейной телемеханики нефтепровода, страница 8

Приведём нормативные документы, на основе которых будет разрабатываться методика калибровки:

-  МИ 2539-99. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки;

- МИ 2440-97 ГСИ. Методы экспериментального определения и контроля характеристик погрешности измерительных каналов измерительных систем и измерительных комплексов.

- МИ 2560-99 ГСИ. Измерительные каналы программируемых контроллеров. Общие требования к метрологическим характеристикам.

- МИ 1997-89 ГСИ. Преобразователи давления измерительные. Методика поверки.

3. Рекомендации по совершенствованию метрологического обеспечения канала измерения давления.

В целях совершенствования метрологического обеспечения каналов измерения давления необходимо:

- определить средства измерения давления, удовлетворяющие требованиям нормативных документов;

- проанализировать возмущающие факторы, влияющие на процесс измерения давления. 

- разработать методику калибровки предложенных средств измерений;  

- разработать методику калибровки канала измерения давления;

3.1  Рекомендации по совершенствованию технической части

 метрологического  обеспечения канала измерения давления.

3.1.1 Рекомендации по выбору средств измерения давления.

При выборе преобразователя давления необходимо оценить:

- измеряемую (рабочую среду);

- максимальное приближение рабочего давления к верхнему пределу измерений преобразователя давления;

- стабильность характеристик;

- динамическую характеристику (быстродействие);

- перегрузочные характеристики;

- материалы;

- лёгкость интеграции в системы управления;

- стабильность производственного процесса.

В результате анализа парка существующих средств измерений был сделан вывод о возможном применении следующего оборудования:

В качестве преобразователя давления рекомендуется использовать датчик давления Rosemount 2088G (рис.4) со следующими техническими характеристиками:

1. Диапазон измерения избыточного давления 0-6 МПа;

2. Основное отклонение показаний 0,1%;

3. Предел допускаемого основного отклонения 0,25%;

4. Информативный параметр выходного сигнала:

- аналоговый (4…20) мА

- цифровой (протокол HART);

5. Напряжение питания (10,5…36) В;

6. Сопротивление измерительного контура.

Максимальное сопротивление контура определяется уровнем напряжения внешнего источника питания в соответствии с диаграммой (рис.5 ). Минимальное сопротивление контура связи 250 Ом.

7. Диапазон рабочих температур (-40…+85) ;

8. Степень защиты IP65 по ГОСТ 14254-80;

9.  Вид взрывозащиты 1ЕхdIIBT6.

10. Масса преобразователя – 1,3 кг.

 

рис.4  Преобразователь давления Rosemount 2088G

рис.5. Зависимость сопротивления измерительного контура от напряжения источника питания.

Принцип действия измерительных преобразователей давления Rosemount 2088 основан на тензорезистивном принципе преобразования давления в электрический сигнал.

Измеряемое давление, подаваемое в измерительную камеру преобразователя, передаётся на заполненный силиконовым маслом тензомодуль с чувствительным элементом на кремниевой основе, вызывая деформацию тензорезисторов, изменение электрического сопротивления и разбаланс измерительного моста. Соответствующее изменение электрического сигнала низкого уровня преобразуется в унифицированный токовый аналоговый выходной сигнал (4…20) мА и в цифровой код (HART – протокол).

Выбор предлагаемого преобразователя давления можно обосновать по приведённым выше критериям:

1. Измеряемая среда. Преобразователи давления давления Rosemount 2088 G способны работать с любыми измеряемыми средами в широком температурном диапазоне.

2. Максимальное приближение рабочего давления к верхнему пределу измерений преобразователя давления. Идеальный случай работы, обеспечивающий наибольшую точность измерения, когда Рмах/Рi = 1, т.е. давление технологического процесса Рi должно быть максимально приближено к верхнему пределу диапазона измерений Рмах преобразователя давления. В данном случае Рi  4,5 МПа, Рмах = 6 МПа, т.е. Рмах/Рi = 6 МПа/ 4,5 МПа = =1,5.