Датчик избыточного давления ZET 7012-I для простого и быстрого измерения избыточного давления, передающий измеренные значения в цифровом виде по интерфейсу RS-485 или по интерфейсу 4-20 мА.
Цифровой тензометрический датчик избыточного давления ZET 7012-I предназначен для использования в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов в различных отраслях промышленности:
— нефтяная и газовая промышленность;
— металлургическая промышленность;
— энергетическая промышленность;
— строительная промышленность;
— химическая промышленность;
— пищевая промышленность;
— коммунальное хозяйство и водоснабжение;
— автомобильный и судоходный транспорт.
Датчик ZET 7012-I VER.2 в специальном исполнении может использоваться как электрический пьезометр для мониторинга порового давления воды в грунте или для измерения уровня жидкости в пьезометрических скважинах. Позволяет проводить динамические измерения с высокой точностью.
— Встроенный первичный преобразователь
— Может использоваться в качестве электрического пьезометра в системах геотехнического мониторинга
— Возможна организация беспроводных каналов передачи данных LoRaWAN или NB-IoT
— С цифровым выходом RS-485
— Возможно исполнение с выходом 4-20 мА
Принцип работы цифровых датчиков избыточного давления ZET 7012-I
Цифровой тензометрический датчик избыточного давления ZET 7012-I состоит из первичного преобразователя и встроенного измерительного модуля.
Первичный преобразователь осуществляет преобразование давления в аналоговый сигнал. Измерительный модуль оцифровывает сигнал с преобразователя и выдаёт значения давления в цифровом виде по интерфейсу RS-485 используя протокол Modbus, либо используя интерфейс передачи данных «Токовая петля» (4-20 мА). Мембрана первичного преобразователя изготовлена из эластичной титановой пластины. Это позволяет осуществлять безинерционные динамические измерения пульсации давления длительностью до 1 мс. В отличие от остальных мембран с наклеенными мостовыми тензорезисторами, мембраны данного типа позволяют регистрировать изменение давления на уровне 0,00005 от верхней шкалы диапазона.
Цифровые датчики избыточного давления ZET 7012-I оснащены встроенным кабелем. В зависимости от вида исполнения, датчики поставляются либо с контактным выходом для подключения как по интерфейсу 4-20 мА, так и по RS-485, либо с установленным на конце кабеля разъёмом FQ14-7TJ-8 для подключения по интерфейсу RS-485 (подключение к измерительной сети осуществляется через соединитель ZET 7002).
Датчики крепятся на объекте измерений, а интерфейсные модули, которые обеспечивают передачу информации, располагаются в электротехнических шкафах.
Электротехнический шкаф ZETLAB значительно меньше аналогового, а преимуществом модулей ZETSENSOR является легкий монтаж и демонтаж, а так же индикация питания и передача сигнала, что в свою очередь облегчает диагностику системы на объекте.
Требование к монтажу цифрового датчика избыточного давления ZET 7012-I-VER.2
Датчики давления должны устанавливаться в специально подготовленные посадочные места, переходники, вварные бобышки и пр.
Монтаж датчика давления (установка в посадочное место) осуществляется гаечным ключом за шестигранник штуцера. Производить установку за другие части корпуса датчика недопустимо.
Для обеспечения герметизации датчика давления в месте установки использовать только торцевое уплотнение (паронитовую прокладку). Использование других средств (фум-лента, сантехнический лен и пр.) может привести к повреждению измерительной мембраны, в данном случае монтаж датчика будет осуществляться в замкнутый объем, создавая избыточное давление, которое может превышать рабочий диапазон датчика.
Обозначение контактов цифровых датчиков для подключения к интерфейсу 4-20 мА и RS-485
| Цвет проводника |
Обозначение |
Назначение |
| Красный |
1 |
+(9…24) В |
| Синий |
2 |
RS-485 линия «B» или «DATA -» |
| Зеленый |
3 |
RS-485 линия «A» или «DATA +» |
| Желтый |
4 |
GND |
| Салатовый |
5 |
Ток + |
| Салатовый |
6 |
Ток — |
Схема измерительной сети цифровых датчиков избыточного давления ZET 7012-I
Использование цифровых датчиков особенно удобно при построении распределенных измерительных сетей. В отличие от централизованных схем измерений, используемых традиционно, не требуется подключения типа «звезда», что позволяет снизить общую длину цепей. Поскольку данные передаются в цифровом виде, снижаются требования к каналу передачи данных и для организации сети могут использоваться дешёвые кабели.
Для подключения измерительной сети к системам ZETLAB и ZETVIEW используется преобразователь интерфейса ZET 7070 (USB ↔ RS-485) или ZET 7076 (Ethernet ↔ RS-485). К одному модулю ZET 7070 может подключаться до 4 цифровых датчиков при использовании внутреннего блока питания ZET 7070 и до 60 датчиков — при использовании внешнего блока питания. Передача данных от датчиков ZET 7012-I может быть организована по средствам беспроводных интерфейсов связи по протоколам LoRaWAN или NB-IoT с использованием устройств сбора и передачи данных УСПД ZET 7000 LoRaWAN или УСПД ZET 7000 NB-IoT соответственно.
Программное обеспечение ZETLAB поддерживает подключение до 1024 датчиков к одному компьютеру. Измерительные сети также могут подключаться к любой системе, использующей протокол Modbus по интерфейсу RS-485.
Метрологический самоконтроль цифровых датчиков избыточного давления ZET 7012-I
В цифровых датчиках избыточного давления ZET 7012-I реализована функция метрологического диагностического самоконтроля — бездемонтажная поверка датчика в процессе его эксплуатации. Метрологический самоконтроль осуществляется путем оценки отклонения параметра, характеризующего критическую составляющую погрешности от принятого значения.
Для проведения метрологического самоконтроля цифровых датчиков ZETSENSOR в автоматическом режиме разработано специализированное программное обеспечение.
Главное окно программы «Метрологический самоконтроль ZET 7XXX» представлено на рисунке. На странице «Метрологический самоконтроль» пользователь осуществляет выбор типа устройства, выбор теста, управление процессом измерений, получает результаты самоконтроля.
Выбор типа устройства осуществляется при помощи выпадающего списка. Для выбора типа устройства необходимо щелкнуть левой клавишей мыши на элемент и из появившегося списка выбрать необходимое устройство, подлежащее проверке.
Для выбора теста предназначен селектор. Для изменения номера теста необходимо щелкнуть на число левой кнопкой мыши и при помощи колеса прокрутки установить требуемое значение. Если самоконтроль запущен, то селектор становится недоступным для изменения до того момента, как пользователь не остановит работу проекта или пока самоконтроль не закончится.
Для запуска и остановки процесса измерения предназначена кнопка. В процессе диагностики цвет кнопки зеленый, в остановленном состоянии цвет кнопки серый.
Индикатор служит таймером, который показывает, сколько осталось времени до конца текущего теста. Он начинает отсчет после того как начнётся проведение какого-либо теста. Результаты тестов отображаются в журнале.
Технические характеристики цифровых датчиков избыточного давления ZET 7012-I
| МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
| Измеряемая величина |
избыточное давление |
| Погрешность измерения (от диапазона измерений) |
0,1% |
0,2% |
| Верхний предел диапазона измерений давления (ВПИ) с возможностью поверки |
0,1 МПа; 0,16 МПа; 0,25 МПа; 0,4 МПа; 0,6 МПа; 1 МПа; 1,6 МПа; 2,5 МПа; 4 МПа; 6 МПа; 10 МПа; 16 МПа; 25 МПа; 40 МПа; 60 МПа |
| Верхний предел диапазона измерений давления (ВПИ) без возможности поверки |
80 МПа; 100 МПа; 160 МПа |
| Разрешающая способность |
0,005% |
| Дополнительная погрешность измерения (от изменения температуры) |
0,1 %/10°С |
| ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
| Частота обновления данных |
100 Гц |
| Цифровой интерфейс |
| Интерфейс передачи данных |
RS-485 |
| Скорость обмена |
4800, 9600, 14400, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с |
| Контроль четности |
0 — нет контроля; 1 — есть контроль (нечетность, ODD) |
| Протокол обмена |
Modbus RTU |
| Аналоговый интерфейс* |
| Токовый сигнал |
4-20 мА |
| Сопротивление нагрузки |
0…250 Ом |
| Дополнительный функционал |
Встроенный датчик температуры
значение вычитывается из регистра по протоколу Modbus |
| ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
| Габаритные размеры |
Ø31,5 × 160 мм |
Ø25 × 162 мм |
| Масса |
380 г |
| Питание устройства |
от 9 до 24 В |
| Мощность потребления |
0,5 Вт |
| Защита от переполюсовки |
есть |
| Температурный диапазон эксплуатации |
от -40 до +100 °С |
| Рабочая среда эксплуатации |
жидкости и газы неагрессивные к титановым сплавам и нержавеющим сталям |
| Исполнение |
Стандартное (степень защиты IP63) |
| Перегрузка по давлению |
1,5×Верхний предел диапазона измерений давления |
| ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ЭМС |
| МЭК 61000-4-2 (IEC 61000-4-2), ESD |
контакт 4 кВ; воздух 8 кВ |
| МЭК 61000-4-4 (IEC 61000-4-4), EFT |
питание 0,5 кВ; сигнал 0,25 кВ |
| МЭК 61000-4-5 (IEC 61000-4-5), Surge |
500 В |
*Опция
Базовая комплектация цифровых датчиков избыточного давления ZET 7012-I
В базовый комплект поставки цифрового датчика входит:
— цифровой датчик ZET 7012-I;
— ответвитель измерительной линии ZET 7001;
— паранитовая прокладка;
— комплект эксплуатационной документации.
