Принцип действия датчиков основан на линейной зависимости между измеряемым давлением, упругой деформацией чувствительного элемента и изменением сопротивления тензорезистивного элемента для измерения механических деформаций.

Измеряемая среда воздействует на чувствительный элемент, деформирует мембрану, деформация которой измеряется при помощи тензо-электрического преобразователя. На выходе чувствительного элемента мы имеем линейную зависимость между давлением и напряжением на тензорезистивном элементе.

Датчики выпускаются различных моделей в соответствии с таблицами 2 - 7, отличающиеся друг от друга конструкцией, видом измеряемого давления, диапазонами измерений, точностными характеристиками и видом выходного сигнала.

Условное обозначение датчиков давления: модель VMP YY ZWXА

где YY и W - вид измеряемого давления обозначения в соответствии с таблицами 2 - 7, например для измерения дифференциального давления (разности давлений) YY принимает значение ДД, а W принимает значение 4;

Z - конструктивное исполнение, принимает значение 1 или 2: 1 - датчик конструктивно состоят из измерительного блока со встроенным нормирующим преобразователем давления в стандартный выходной токовый сигнал с наложенным на него цифровым сигналом в стандарте HART, на измерительном блоке расположен разъем для присоединения жил кабелей питания и интерфейса; 2 - датчик конструктивно состоят из измерительного и интерфейсного блоков, корпус интерфейсного блока имеет два отсека, в одном из которых располагается клеммный блок, предназначенный для присоединения к внешним устройствам автоматики, а в другом -опционный жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) и плата интерфейсного модуля. Корпус интерфейсного модуля закрывается с двух сторон круглыми резьбовыми крышками. На клеммной плате установлен фильтр подавления внешних электромагнитных воздействий и клеммная колодка для присоединения жил кабелей питания и нагрузки. На плате измерительного модуля расположен микроконтроллер, который считывает сигналы с измерительного блока, отображает на жидкокристаллическом индикаторе и преобразует для передачи по протоколам MODBUS и HART, также данное исполнение имеет стандартный выходной токовый сигнал;

Х - принимает значения от 0 до 9, соответствует выбранному диапазону измерений, определяется из ряда установленного в технической и эксплуатационной документации изготовителя;

А - принимает значения от 0 до 9, соответствует конструктивной разновидности измерительной части датчика, определяется из ряда установленного в технической и эксплуатационной документации изготовителя.

Измерительный модуль датчиков абсолютного и избыточного давления содержит тензорезистивные чувствительные элементы. Давление подается на кремниевую подложку с тензорезисторами, собранными по мостовой схеме Уитсона, вызывая электрический разбаланс данной схемы, который измеряется электроникой измерителя и преобразуется в цифровой сигнал, пропорциональный приложенному к сенсору давления.

Измерительный модуль датчиков разности давлений также содержит тензорезистивный чувствительный элемент, на который подается давление, но уже через разделительную жидкость и разделительные сенсорные мембраны, зажимаемые (с помощью четырех шпилек с гайками) между двух фланцев, имеющих резьбовые подключения к процессу, дренажные вентили и отверстия для установки монтажных кронштейнов, фланцевых адаптеров, вентильных блоков или разделительных мембранных систем.

Датчики обладают функцией перенастройки диапазона измерений.

Для передачи измерительной информации в датчиках используется выходной аналоговый сигнал силы постоянного тока (от 4 до 20 мА или от 20 до 4 мА) с наложенным на него цифровым сигналом в стандарте HART и/или цифровой (RS-485 Modbus RTU). Зависимость аналогового выходного сигнала постоянного тока от входной измеряемой величины давления -линейно возрастающая или линейно убывающая (далее - линейна) и/или с зависимостью по закону квадратного корня (далее - корневой).

Датчики имеют исполнение по взрывозащите:

• - взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» “ia” в соответствии с ГОСТ 31610.11-2014 и ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11:2011), маркировка взрывозащиты: Ga/Gb Ex ia IIC «Т6...Т4» Х по ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0:2011), ГОСТ 31610.26-2012 /IEC 60079-26:2006;

• - взрывозащищенное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка d» по ГОСТ IEC 60079-1-2011, маркировка взрывозащиты: Ga/Gb Ex d IIC «Т6. Т4» Х по ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0:2011), ГОСТ 31610.26-2012 /IEC 60079-26:2006;

• - невзрывозащищенное (общепромышленного исполнения).

Степень защиты датчиков, обеспечиваемая оболочкой, от проникновения твердых частиц, пыли и воды, соответствует IP65; IP66; IP67; IP68 по ГОСТ 14254-96.

Защита от несанкционированного доступа к внутренним элементам датчиков обеспечивается конструкцией. Защита от несанкционированной перенастройки диапазона измерений для моделей VMP YY 2WХХ обеспечивается паролем, а также предусмотрена возможность нанесения пластикой пломбы в соответствии с рисунком 2.

а)

б)

в)

г)

д)

е)

(а, б, в - штуцерное исполнение моделей VMP ДИ, VMP ДА, VMP ДВ, VMP ДИВ; г - исполнение моделей VMP ДГ; д - фланцевое исполнение модели VMP ДД е - штуцерное исполнение со встроенным разделителем модели VMP ДИ, VMP ДВ, VMP ДИВ)

Рисунок 1 - Общий вид датчиков

Рисунок 2 - Место нанесения пломбы

Таблица 9

Таблица 2 - Метрологические характеристики датчиков для измерения дифференциального давления (разности давлений) VMP ДД

• ¹⁾ Диапазон измерений в таблицах 2-7 указан от нижнего предела измерений (НПИ) до верхнего предела измерений (ВПИ), конкретный диапазон измерений определяется при заказе из ряда установленного в технической документации изготовителя;

• ²⁾ Для датчиков разности давлений предельно допускаемое рабочее избыточное давление должно быть: 10 МПа - для датчиков с верхним пределом измерений от 0,16 до 1,6 кПа включ.;

16 МПа - для датчиков с верхним пределом измерений от 1,6 до 10 кПа включ.;

25 МПа - для остальных датчиков.

Продолжение таблицы 2

Таблица 4 - Метрологические характеристики датчиков для измерения абсолютного давления

VMP ДА

Таблица 6 - Метрологические характеристики датчиков для измерения гидростатического давления VMP ДГ

Таблица 8 - Основные технические характеристики