Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399, 22676-12

Назначение

Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399 (далее по тексту - ИПМ или приборы) предназначены для измерений и преобразования сигналов термопреобразователей сопротивления (ТС) по ГОСТ 6651-2009, преобразователей термоэлектрических (ТП) по ГОСТ Р 8.585-2001, преобразователей с унифицированными выходными сигналами в унифицированные сигналы постоянного тока 0-5 мА, 0-20 мА или 4-20 мА по ГОСТ 26.011-80 и (или) в цифровые сигналы HART-протокола.

Описание

Принцип действия приборов основан на измерении и преобразовании сигналов от первичных датчиков в унифицированный выходной сигнал постоянного тока, либо с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом в стандарте HART. Сигнал с подключенного датчика поступает на вход ИПМ, где преобразуется с помощью аналоговоцифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал. Дискретный сигнал обрабатывается с помощью микропроцессорного модуля прибора и поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока, на который, при наличии у ИПМ частотного модулятора, может накладываться сигнал HART-протокола. Микропроцессорный модуль обеспечивает управление всеми схемами прибора и осуществляет информационную связь с компьютером через последовательный интерфейс и другими изделиями.

ИПМ являются микропроцессорными переконфигурируемыми (потребителем) приборами с индикацией текущих значений преобразуемых величин (ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3) и предназначены для функционирования как в автономном режиме, так и с помощью внешнего программного обеспечения (ПО). Связь прибора с компьютером осуществляется по интерфейсу RS-232 или RS-485.

ИПМ выпускаются в следующих основных модификациях: ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399/М0-Н, ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3, различающихся по конструктивному исполнению и по техническим и метрологическим характеристикам. Модификации ИПМ имеют следующие исполнения: общепромышленное (ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399/М0-Н, ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3), общепромышленное повышенной надежности (ИПМ 0399/М3М), взрывозащищенное (ИПМ 0399Ех/М0, ИПМ 0399Ех/М0-Н, ИПМ 0399Ех/М3), повышенной надежности для эксплуатации на объектах АС и ОЯТЦ (ИПМ 0399А/М0-Н, ИПМ 0399/М3А), повышенной надежности взрывозащищенное для эксплуатации на объектах АС и ОЯТЦ (ИПМ 0399АЕх/М0-Н, ИПМ 0399/М3АЕх).

Приборы модификации ИПМ 0399/М0-Н с HART-протоколом передают информацию об измеряемой величине в цифровом виде по двухпроводной линии связи вместе с сигналом постоянного тока 4-20 мА, не оказывая на него влияния. Цифровой выход используется для связи прибора с портативным HART-коммуникатором или с компьютером через последовательный интерфейс и дополнительный HART-модем. На экране монитора компьютера и на встроенном дисплее приборов модификаций ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3 отображаются результаты измерений в цифровом виде, а также сведения о режиме работы ИПМ. В зависимости от значения измеренного сигнала прибор может осуществлять регулирование значения физической величины за счет управления различными исполнительными устройствами.

Приборы ИПМ 0399/М3 также имеют встроенные блоки питания (24 или 36 В) для питания первичных преобразователей с унифицированными выходными сигналами.

В соответствии с ГОСТ 13384-93 ИПМ являются:

-    по числу преобразуемых входных сигналов: одноканальными;

-    по числу выходных сигналов:

-    ИПМ 0399/М0: одноканальными;

-    ИПМ 0399/М0-Н: двухканальными (унифицированный токовый сигнал и сигнал

HART-протокола);

-    ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3: двухканальными с индикацией текущих значений измеряемых величин, числовых и символьных значений программируемых параметров конфигурации;

-    по зависимости выходного сигнала от входного: с линейной зависимостью для входных сигналов от ТС, ТП и с линейной зависимостью или с функцией извлечения квадратного корня для унифицированного входного сигнала;

-    по связи между входными и выходными цепями: без гальванической связи;

-    по связи между выходными цепями ИПМ 0399/М2, ИПМ 0399/М3: без гальванической связи.

Фотографии общего вида приборов представлены на рисунке 1.

В ИПМ предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (ПО).

Внутреннее ПО состоит только из встроенной в микропроцессорный модуль ИПМ метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.

Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных.

Внешнее ПО, предназначенное для взаимодействия ИПМ с компьютером, не оказывает влияния на метрологические характеристики ИПМ. Внешнее ПО служит для конфигурирования, подстройки и получения данных измерения в процессе эксплуатации ИПМ. Конфигурирование включает разрешение программирования уставок, установку типа первичного преобразователя, установку нижнего и верхнего пределов диапазона преобразования входного и выходного унифицированного сигнала, возможность установки функции извлечения квадратного корня, установку количества измерений для усреднения, задание сетевого адреса и установку пароля. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии ИПМ и возникающих в процессе его работы ошибках и способах их устранения.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1:

Таблица 1

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399/М0-Н

Таблица 3 - Основные метрологические характеристики ИПМ 0399/М2

Примечания:

(*) Одна единица последнего разряда, выраженная в процентах от диапазона измерений. В приведенных формулах Амакс - разность верхнего и нижнего пределов диапазона измерений.

Примечание к таблицам 2 и 3: TN, Ан - нормирующие значения, равные разности верхнего и нижнего пределов поддиапазонов преобразования, установленных потребителем.

Таблица 4 - Основные метрологические характеристики ИПМ 0399/М3__

Примечания к таблицам 2-4:

1)    Поддиапазоны измерений конфигурируются потребителем в пределах диапазонов измерений.

2)    Для унифицированных сигналов с корнеизвлекающей зависимостью основная погрешность определена в диапазонах: от 2 до 100 мВ; от 1,5 до 75 мВ; от 0,4 до 20 мА; от 4,3 до 20 мА; от 0,1 до 5 мА.

Сопротивление нагрузки (для всех модификаций кроме ИПМ 0399/М0-Н), кОм, не более:

-    для выхода 0.5 мА:    2;

-    для выхода 0.20, 4.20 мА:    0,5. Сопротивление нагрузки ИПМ 0399/М0-Н для выхода 4.20 мА, кОм, не более:

-    для напряжения питания 24 В:    0,4;

-    для напряжения питания 36 В:    1,1.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности ИПМ для конфигурации с ТП, вызванной изменением температуры их свободных концов, °С:    ±1.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха на 10 °С от нормальной плюс 20±5 °С, %:    0,5 у.

Потребляемая мощность, В-А, не более:

-    для ИПМ 0399/М0, ИПМ 0399/М0-Н:    0,6 (при напряжении 24 В) или

0,9 ( при напряжении 36 В);

-    для ИПМ 0399/М2:    3 ( при напряжении 24 В);

-    для ИПМ 0399/М3М, ИПМ 0399Ех/М3, ИПМ 0399/М3А, ИПМ 0399АЕх/М3: 11 (при номинальном напряжении сети переменного тока 220 В).

Таблица 5 - Габаритные размеры и масса__

Средняя наработка на отказ, ч, не менее:

-    для всех исполнений, кроме ИПМ 0399А/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н    50000;

-    для ИПМ 0399А/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н    100000. Средний срок службы, лет, не менее: 12. Маркировка взрывозащиты:

-    ИПМ 0399Ех/М0, ИПМ 0399Ех/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н:    0 Ех1а11СТ6 X

( установка во взрывоопасной зоне),

-    ИПМ 0399Ех/М0, ИПМ 0399Ех/М0-Н, ИПМ 0399АЕх/М0-Н

ИПМ 0399Ех/М3, ИПМ0399АЕх/М3:    [Ех1а]НС

( установка вне взрывоопасной зоны).

Рабочие условия эксплуатации:

-    диапазон температур окружающего воздуха

(в зависимости от исполнения приборов), °С: минус 55. плюс 80, минус 50. плюс 70,

минус 10. плюс 70, минус 30. плюс 50, минус 10. плюс 50;

-    атмосферное давление, кПа:    84.106,7;

-    относительная влажность при температуре 35 °С и ниже, %, не более:    98.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на переднюю панель приборов термотрансферным способом, а также на руководства по эксплуатации НКГЖ.411531.001-ХХРЭ, формуляры НКГЖ.411531.001-ХХФ0 и паспорта НКГЖ.411531.001-ХХПС типографским способом.

Комплектность приборов приведена в таблице 6. Таблица 6 - Комплектность

Поверка

осуществляется по документу НКГЖ.411531.001МП «Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 08.10.2012 г.

Основные средства поверки:

-    калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-260: диапазон воспроизведения сигналов ТС 50П (100П): минус 200.. .600 °С, ПГ: ±(0,03... 0,05) °С; диапазон воспроизведения напряжения: минус 10.100 мВ, ПГ: ±(7 10-5|U|+3) мкВ; диапазон воспроизведения и измерений тока: 0.25 мА, ПГ: ±(10-4I+1) мкА;

-    мегомметр Ф 4102/1-1М (ТУ 25-7534.005-87), диапазон измерений от 0 до 20000 МОм.

Сведения о методиках (методах) измерений содержатся в разделе «Использование изделий по назначению» руководств по эксплуатации НКГЖ.411531.001-ХХРЭ.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к преобразователям измерительным модульным ИПМ 0399

ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

ГОСТ 6651-2009. ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.

ГОСТ Р 8.585-2001. ГСИ. Преобразователи термоэлектрические. Номинальные статические характеристики преобразования.

ГОСТ 26.011-80. Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные.

НП-001-97. Общие положения обеспечения атомных станций (ОПБ-88/07).

НП-016-05. Общие положения обеспечения безопасности объектов ядерного топливного цикла (ОПБ ОЯТЦ).

ТУ 4227-026-13282997-07. Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399. Технические условия.

ТУ 4227-104-13282997-2012. Преобразователи измерительные модульные ИПМ 0399А/МО-

Н, ИПМ 0399Ех/МО-Н, ИПМ 0399/МО-Н. Технические условия.

ГОСТ 8.558-93. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта; осуществление деятельности в области использования атомной энергии; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.