ADAM-4000. Модули сбора данных и управления.

 

Модули серии ADAM-4000 предназ­начены для построения распределен­ных систем сбора данных и управле­ния и представляют собой компакт­ные и интеллектуальные устройства обработки сигналов датчиков, специ­ально разработанные для применения в промышленности. Наличие встроен­ных микропроцессоров помогает им осуществить нормализацию сигна­лов, операции аналогового и дискрет­ного ввода-вывода, отображение дан­ных и их передачу (или прием) по интерфейсу RS-485. Все модули имеют гальваническую развязку по цепям питание и интерфейса RS-485, программную установку параметров, командный протокол ASCII и ModBus, а также сторожевой таймер.

 

ADAM-4012.

 

Модуль аналогового ввода.

16-разрядный АЦП. Программная настройка для работы с мВ, В или мА. Гальваническая изоляция 3000 В постоянного тока. 1 дискретный вход/счетчик событий. 2 дискретных выхода/аварии по верхней и нижней границам измеряемого сигнала.

 

ADAM-4013.

 

Модуль аналогового ввода.

16-разрядный АЦП. Программная настройка для работы с термометрами сопротивления (Pt или Ni). Гальваническая изоляция 3000 В постоянного тока. Схема подключения: 2, 3 или 4- проводная.

 

ADAM-4522.

 

Модуль преобразователя RS-232 в RS-485 ADAM-4522.

Интерфейсы RS-232 (розетка DB-9), RS-485 (клеммная колодка). Автоматический контроль направления передачи.

 

Метран-300ПР.

 

Метран-300ПР - вихреакустический преобразователь объемного расхода с ультразвуковым детектированием вихрей (рисунок 2).

 

4.2.2.1. Предназначен для технологического и коммерческого учета расхода и объема воды и водных растворов в составе теплосчетчиков или счетчиков-расходомеров, а также в составе систем АСУТП и АСКУЭ.

Рисунок 2. Преобразователь Метран-300ПР.

 

 

Основные преимущества:

- наличие беспроливной методики поверки;

- поверка на месте без демонтажа с помощью имитатора расхода "Метран-550ИР"

- межповерочный интервал - 4 года;

- высокая надежность, стабильность в течение длительного времени;

- отсутствие в проточной части подвижных элементов;

- надежная работа при наличии вибрации трубопровода, изменений температуры и давления рабочей среды;

- малые длины прямых участков трубопроводов в месте установки преобразователя;

- самодиагностика.

 

Измеряемые среды: вода (питьевая, теплофикационная, техническая, речная и т.п.) и водные растворы, кроме абразивных, с вязкостьюдо 2-10 ⁶ м²/с (2 сСт)

Диапазон температур измеряемой среды 1...150 С

Избыточное давление измеряемой среды в трубопроводе до 1,6 МПа

Диаметр условного прохода Dy трубопровода 25...300 мм

Пределы измерений 0,18...2000 м³/ч

Динамический диапазон 1:100

Предел относительной погрешности измерений объема (5) ±1,0%

Выходные сигналы:

- токоимпульсный (ТИ);

- импульсный типа "замкнуто"/"разомкнуто"- оптопара (ОП);

- унифицированный токовый 0-5, 0-20, 4-20 мА (по заказу);

- цифровой интерфейс на основе RS-485 (по заказу);

- ЖК-индикатор для отображения значений расхода, накопленного объема, времени наработки, кода самодиагностики (по заказу)

Температурная коррекция расходной характеристики в области малых значений расхода

Питание от источника постоянного тока стабилизированным напряжением от 16 до 36 В

 

4.2.2.2. Устройство и принцип действия.

 

Принцип действия преобразователя основан на ультразвуковом детектировании вихрей, образующихся в потоке жидкости при обтекании ею призмы, расположенной поперек потока.

Преобразователь состоит из проточной части и электронного блока. В корпусе проточной части (рисунок 3) расположены тело обтекания - призма трапецеидальной формы (1), пьезоизлучатели ПИ (2), пьезоприемники ПП (3) и термодатчик (7).

Электронный блок включает в себя генератор (4), фазовый детектор, микропроцессорный адаптивный фильтр с блоком формирования выходных сигналов, собранные на двух печатных платах: приемника и цифровой обработки.

На плате цифровой обработки расположены два светодиода - зеленый и красный, выполняющие функцию индикаторов состояния преобразователя. Зеленый светодиод сигнализирует о нормальной работе преобразователя, причем частота мигания соответствует частоте следования импульсов выходного сигнала преобразователя.

 

Красный светодиод загорается при расходе меньшем 0,8Qmin, либо хаотичном характере процесса вихреобразования, в частности, при попадании посторонних предметов на тело обтекания и т.п.

Тело обтекания расположено на входе жидкости в проточную часть. При обтекании этого тела потоком жидкости за ним образуется вихревая дорожка, частота следования вихрей в которой с высокой точностью пропорциональна расходу.

 

За телом обтекания в корпусе проточной части расположены диаметрально противоположно друг другу стаканчики, в которых собраны ультразвуковой пьезоизлучатель ПИ и пьезоприемник ПП.

 

Рисунок 3. Корпус проточной части преобразователя.

 

 

В зависимости от типа преобразователь имеет два конструктивных исполнения:

- однолучевой преобразователь - одна пара ПИ-ПП (Ду 25-200 мм);

- двухлучевой преобразователь - две пары ПИ-ПП (Ду 250; 300 мм).

На ПИ от генератора подается переменное напряжение, которое преобразуется в ультразвуковые колебания. Пройдя через поток, эти колебания в результате взаимодействия с вихрями оказываются модулированными по фазе. На ПП ультразвуковые колебания преобразуются в электрические и подаются на фазовый детектор.

На фазовом детекторе определяется разность фаз между сигналами с ПП и опорного генератора - для однолучевого преобразователя, или разность фаз между ПП первой и второй пары - для двухлучевого преобразователя.

На выходе фазового детектора образуется напряжение, которое по частоте и амплитуде соответствует интенсивности и частоте следования вихрей, которая в силу пропорциональности скорости потока является мерой расхода.

 

Для фильтрации случайных составляющих сигнал с фазового детектора подается на микропроцессорный адаптивный фильтр и затем в блок формирования выходных сигналов. Для повышения достоверности показаний при обработке сигнала вычисляется дисперсия периода колебаний вихрей.

Для увеличения динамического диапазона преобразователя за счет измерения малых расходов, где характеристика преобразователя нелинейна и зависит от температуры теплоносителя, в проточную часть установлен термодатчик. Сигнал от него автоматически вводится в программу вычисления расхода в области малых значений.

Таким образом, в результате преобразований и программной обработки модуль формирует импульсный выходной сигнал.

 

По способу монтажа преобразователи Ду 25-200 мм имеют два исполнения:

- Метран-300ПР-А (Ду 25-100 мм);

- Метран-300ПР-В (Ду 150, 200 мм).
Установка преобразователя исполнения "В"

Ду 150, 200 мм на трубопроводе производится с помощью патрубков, обеспечивающих сопряжение проточной части прибора с трубопроводом, и фланцев. Геометрическая форма патрубков на входе и выходе проточной части обеспечивает сохранение метрологических характеристик и снижает требования к длине прямых участков трубопроводов до и после места установки прибора.

У преобразователя исполнения "А" патрубки отсутствуют. Функцию патрубков обеспечивают конические переходы, выполненные в проточной части.

У преобразователя Ду 250; 300 мм переходы "конфузор-диффузор" отсутствуют.

Для увеличения срока службы преобразователя и сведения к минимуму образования отложений в проточной части, проточная часть изготовлена из нержавеющей стали и обработана по высокому классу чистоты поверхности.