Датчики давления иностранного производства

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра автоматизация технологических процессов и производств

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Средства получения информации»

Современные датчики давления (датчики иностранного производства)

Вариант № 3

Выполнил: студент гр. АГ-09-01        ________          А.В. Зарубин   

                                                                    подпись                                 И.О. Фамилия

                                                                       «______»_____________2012 г.

                                                                     дата сдачи на проверку

Проверил:  доцент                                 ________          С.В. Светлакова    

                                                                     подпись                                 И.О. Фамилия

                  Оценка  _________                      «______»_____________2012 г.

                                                                      дата проверки

Уфа 2012

Содержание

              С             

Введение……………………………………………………………….………….3

1. DMD 331 Датчик дифференциального давления……..….…...……………..5 2. Измерительный преобразователь давления АРС – 2000AL .....………....…..8

3. Преобразователи давления в полевом исполнение Модели F-10…………11

4. Датчик давления XACT ci …….…………………….….…..………………….14 5. Датчик давления SIEMENS SITRANS P серия Z…………………………...17

Заключение………………………………………………………………..…….20

Список использованной литературы…………………………………….…...21

Введение

              Датчик давления — устройство, физические параметры которого изменяются в зависимости от давления измеряемой среды (жидкости, газы, пар). В датчиках давление измеряемой среды преобразуется в унифицированный пневматический, электрический сигналы или цифровой код.

              Датчик давления состоит из первичного преобразователя давления, в составе которого чувствительный элемент - приемник давления, схемы вторичной обработки сигнала, различных по конструкции корпусных деталей, в том числе для герметичного соединения датчика с объектом и защиты от внешних воздействий и устройства вывода информационного сигнала. Основными отличиями одних приборов от других являются пределы измерений, динамические и частотные диапазоны, точность регистрации давления, допустимые условия эксплуатации, массогабаритные характеристики, которые зависят от принципа преобразования давления в электрический сигнал: тензометрический, пьезорезистивный, емкостной, индуктивный, резонансный, ионизационный, пьезоэлектрический и другие.

              Сигналы с датчиков давления могут быть как медленноменяющимися, так и быстропеременные. В первом случае их спектр лежит в области низких частот. Для того чтобы с высокой точностью оцифровать такой сигнал необходимо подавить высокочастотную часть спектра, полностью состоящую из помех. Это особенно актуально в промышленных условиях. Специально для ввода медленноменяющихся сигналов используются интегрирующие АЦП. Они проводят измерение не мгновенного значения сигнала (которое изменяется под действием помех), а интегрируют сигнальную функцию за заданный промежуток времени, который заведомо меньше постоянной времени процессов, происходящих в контролируемой среде, но заведомо больше периода самой низкочастотной помехи.

              Для измерения переменных давлений применяют датчики с аналоговым выходным сигналом, например, 0-20,4-20 мА и 0-5, 0,4-2 В.

              Пьезоэлектрические датчики применяются для измерения быстропеременных процессов в диапазоне частот от единиц Гц до сотен кГц.

1               DMD 331 Датчик дифференциального давления                                         

Датчики давления серии DMD, предназначены для непрерывного преобразования измеряемой величины – разности давления жидких и газообразных сред (в том числе агрессивных) в унифицированные выходные сигналы по напряжению, либо в токовые выходные сигналы.

Датчики предназначены для использования в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.

DMD 331 – общепромышленный датчик разности давлений для измерения низких и средних давлений (от 2 кПа до 1.6 МПа).

Датчик DMD 331 состоит из двух измерительных блоков избыточного давления и электронного преобразователя, конструктивно объединенных в стальном корпусе.

Измерительный блок давления (тензомодуль в дальнейшем) состоит из стального сварного корпуса, на металлостеклянном основании которого закреплен первичный преобразователь давления, выполненный из монокристаллического кремния. На мембране данного преобразователя сформирован мост Уинстона из диффузионных тензорезисторов. У модели DMD 331 преобразователь отделен от измеряемой среды стальной мембраной, приваренной к корпусу тензомодуля. Давление, воздействующее на стальную мембрану, передается на первичный преобразователь через силиконовое масло, которым заполнен тензомодуль и вызывает изменение сопротивления тензорезисторов и, как следствие, разбаланс мостовой схемы. Электрический сигнал от двух первичных преобразователей давления, через металлостеклянные гермовыводы, подается в электронный преобразователь, осуществляющий, помимо питания тензомодулей, линеаризацию, термокомпенсацию и преобразование сигнала в унифицированный выходной сигнал постоянного тока или напряжения.

На наклейке, прикрепленной к корпусу датчика, нанесены следующие надписи:

- товарный знак предприятия-изготовителя;

- модель датчика;

- диапазон измерения с указанием единиц измерения;

- серийный номер датчика;

- напряжение питания;

- выходной сигнал;

На потребительскую тару датчика наклеена этикетка, на которую нанесены следующие надписи:

- модель датчика;

- диапазон измерения с указанием единиц измерения;

- выходной сигнал;

- тип механического присоединения датчика;

- серийный номер датчика;

Схемы электрического соединения датчика приведены на Рисунке-1.1 – Рисунке-1.2.

Рисунок-1.1 – Схема электрического соединения при двухпроводном исполнении: 4…20 мА

Рисунок-1.2 – Схема электрического соединения при трехпроводном исполнении: 0…10 В                                                                                                                                                            В таблице 1.1 представлены основные характеристики датчика                                               Таблица 1.1 - Сводная таблица основных характеристик DMD 331

Производитель: BD SENSORS, Чехия, BD SENSORS s. r. o. Hradišťská 817 CZ - 68708 Buchlovice [1]

2 Измерительный преобразователь давления АРС – 2000AL              Преобразователь давления APC-2000 предназначен для измерения давления, вакуумметрического давления, а также абсолютного давления газа, пара и жидкости. Измерительным элементом является пьезорезистивная кремниевая монолитная структура, встроенная в приёмник давления, который отделён от измеряемой среды разделительной мембраной и заполнен специальной манометрической жидкостью.                                                                      Конфигурация режима работы индикатора позволяет:                                                        - цифровой отсчёт давления, воздействующего на измерительный элемент;                                                                                                                                                                                      - отсчёт выходного тока в % либо единицах пользователя (отсчёт учитывающий конфигурацию, т.е. диапазон, демпфирование и характеристику преобразования);                                                                                                                              - поворот на 180° символов на индикаторе;                                                                                    - проекция в позитиве или в негативе.                                                                                    Связь пользователя с преобразователем APС-2000 осуществляется посредством протокола Hart. При этом в качестве линии связи используется цепь выходного сигнала (4…20) мА. Обмен данными с преобразователем осуществляется с помощью:                                                                                                                                             - коммуникатора КАР-01R;                                                                                                                              - некоторых других коммуникаторов, поддерживающих протокол Hart;              - персонального компьютера.                                                                                                                Обмен данными с преобразователем позволяет осуществлять:                                           - идентификацию преобразователя                                                                                                                - конфигурацию выходных параметров:                                                                                                                - единиц измерения и значений начала и конца измерительного                                           диапазона;                                                                                                                                                                        - постоянной времени демпфирования;                                                                                                  - характеристики преобразования (обратная, нелинейная характеристика пользователя).                                                                                                                              - отсчёт измеряемой в данный момент величины давления, выходного тока и уровня выходного сигнала в %;                                                                                                                - задание значения выходного тока;                                                                                                  - калибровку преобразователя по отношению к образцовому давлению.              В связи с небольшой массой, преобразователь можно устанавливать непосредственно на объекте. Для измерения давления пара или других горячих сред, необходимо использовать сильфонную или импульсную трубку. Применение манометрического вентиля перед преобразователем облегчает монтаж и даёт возможность обнуления или замены преобразователя во время работы объекта. Для крепления преобразователя исполнения AL предусмотрен универсальный держатель (Крепление AL). Для измерения уровня и давления, где требуются специальные процессные присоединения (пищевая, химическая промышленность и т.п.), преобразователь оснащается одним из мембранных разделителей. Электрическое подключение преобразователя рекомендуется производить с помощью экранированного кабеля. Полезно предусмотреть при установке место для подключения коммуникатора.