Industrijska elektronika

Autor: Danko Milošević, dipl. ing.

 

zorangr@eunet.yu

Transmiter pritiska

siguran, proveren uređaj firme MERA-BEOGRAD

Osnovni tip ovog industrijskog transmitera pritiska, MAT100P proizveden je 1991.godine. Tokom te i naredne 2. godine otklonjeni su svi nedostaci koji su se pojavili u pogonskoj eksploataciji, a u godinama koje su sledile stalno je poboljšavana njegova funkcionalnost. Današnja verzija je optimalna kombinacija pouzdanog, fizički lakog industrijskog mernog uređaja, izvanredne pogonske stabilnosti, otpornog na mehaničke udare i hemijske uticaje, sa velikim brojem ugrađenih primeraka i što nije ništa manje važno, niske cene!

5b52.jpg (8441 bytes)

Transmiter relativnog i apsolutnog pritiska, tip MAT 100P, meri i pretvara procesni pritisak u standardni strujni ili naponski signal. Osnova uređaja je piezootporni senzor u obliku Vitstonovog otvorenog mosta, odvojen od procesa čeličnom membranom i uljnom ispu-nom. Promena pritiska izaziva neravnotežu mosta koja se elektronski detektuje.

Merne karakteristike
Ovaj tip transmitera proizvodi se za merne opsege od 50mbar do 1000bar, a na poseban zahtev prave se transmiteri za 10mbar-ski opseg, ali takođe i za opsege do 7000bar. Klasa tačnosti uređaja je 0.6%. Za onaj mali broj merenja koja zahtevaju bolju klasu tačnosti, takva se i postiže posebno napravljenim transmiterima. Podešavanje mernog opsega je 1: 1.25 (na poseban zahtev, 1:1.5). Uređaj odlično podnosi preopterećenja do dva puta veća od maksimalnog mernog opsega. Brzina odziva senzorskog dela je cca 2ms (i manje), a to znači da je upotrebljiv za dinamičke priti-ske čak do 200Hz.


Temperaturne karakteristike

Standardna verzija pre-dviđena je za za temperature procesnih fluida od 0 do 70 °C. Uređaj u proširenoj tempera-turnoj klasi meri od -25 do 85 °C. U slučaju da je potrebno meriti pritiske u fluidima kod kojih vladaju ekstremno niske ili visoke temperature, transmiterima se dograđuje membra-nski separator ispunjen specijalnim termostabilnim uljem, ili (prvenstveno kod merenja pritiska vodene pare) odvajačka impulsna instalacija u kojoj se para kondenzuje i služi kao prenosnik pritiska parne faze fluida.


Električne karakteristike

Standardno se pravi dvožična varijanta uređaja (i napajanje i izlazni signal koriste isti dvožični kabl). Napajanje je 24VDC, a bez ikakve modifikacije moguća je bilo koja vrednost napajanja između 12 i 36VDC. Zavisnost između izlaznog opterećenja i napajanja data je sledećom formulom:

Ropt(Kohm)=(Vcc-12V)/20mA

Izlazni signal iz transmitera je 4 - 20mA. Preporučuje se žičani prenos izlaznog signala do 500m. Uz specijalno propisano uzemljenje i dodatnu zaštitu, moguća su rastojanja do 5km.

Konstrukcija, materijali i dimenzije

5b51.jpg (9621 bytes)
Slika 1. Unutrašnjost transmitera pritiska MAT 100P

Transmiter je potpuno montažno-demontažne kon-strukcije. Materijal procesnog priključka, oklopa senzora, glave, cilindra kućišta itd je kiselootporni čelik, a unutra-šnji skelet je od aluminijuma ili mesinga, elastično oslonjen na unutrašnje strane kućišta preko gumenih i teflonskih prstenova. Štampana pločica elektronike je od samogasivog materijala, a isto tako i komponente na njoj. Električni priključak je od metala i/ili termostabilne plastike.

Uređaj se sastoji od sledećih podsklopova:

  1. Senzorski deo pretvara fizičku veličinu (pritisak) u električnu (mV signal). Hidraulični prenosnik pritiska je uljna ispuna koja se nalazi između čelične procesne membrane i piezo-otpornog senzora u obliku otvorenog Vitstonovog mosta. Kompenzacija drifta “nule” rešena je uvođenjem potenciometra u otvorene grane mosta. Temperaturna kompenzacija obavlja se ugradnjom redno-paralelnih otpora u isti, a na osnovu temperaturnog odziva senzo-ra.Temperaturni koeficijent senzora je cca 0.015% / °C (ostali delovi uređaja nisu temperaturno kritični).

  2. Pretvaračka elektronika smeštena je unutar skeleta i ovešena posredstvom sili-konske zaptivne mase. Komponente na štampanom kolu zalivene su aralditom. Sam broj komponenti sveden je na minimum u cilju minimiziranja verova-tnoće otkaza celog uređaja. Podešavanje nule i opsega obavlja se potenciometrima na samoj elektronici. Temperaturni koeficijenti korišćenih komponenti su 50ppm.

  3. Kućište. Sastoji se od glave (u koju je smešten merni senzor) i cilindra koji zaštićuje skelet, tj pretvaračku elektroniku. Debljina zidova kućišta je cca 3mm, što garantuje odličnu mehaničku I hemijsku postojanost , kao i zaštitu uređaja od EMV smetnji.

  4. Pomoćni sklopovi.

    • Električni priključci se rade u tri verzije:
      Elastična spiralna, uvodnica,, Pg9/11, sa dva metra širmovanog odzračnog kabla što sprečava “lomljenje” kabla na spoju sa transmiterom.
      Ugaoni pogonski konektor kvadratnog preseka. ”Muški” i “ženski” deo osigurani su od rastavljanja dodatnim priteznim zavrtnjem.
      Industrijski ”BINDER” konektor pogodan za radioničku upotrebu.

    • Skelet uređaja je u obliku cilindričnog kaveza i daje unutrašnju elastičnost uređaju.

Trend razvoja novih varijanti uređaja
Kao idealno prilagođen pogonski uređaj, MAT100P se osavremenjuje novim opcijama baziranim na intenzivnoj nad-gradnji elektronike, koja dobija sledeće mogućnosti: RS485 komunikaciju i lokalni digitalni mikroprocesorski indikator, u prvoj varijanti napajan iz napojne jedinice, a kasnije i baterijski, što bi omogućilo lokalnu indikaciju pritiska nezavisno od spoljnog napajanja. Pri tome transmiter i dalje poseduje analogni izlazni signal, 4 - 20mA, koji radi paralelno sa serijskom komunikacijom. To smatramo izuzetno važnim, kao neophodnu alternativu za korisnike kojima je ona i dalje potrebna. Konkretan opis inoviranog uređaja biće prezentovan u nekom od sledećih brojeva.

Kontakt adresa: MERA , Juhorska br.1 ,11000 Beograd, Tel: 011/773-560, Fax: 011/773-560 ,

Pročitajte više o ovoj temi
Temperaturni transmiter
Ultrazvučna sonda
Temperaturni senzor - TMP01

C o p y r i g h t  1998 mikroElektronika. All Right Reserved. Za sva pitanja obratite se redakciji