Комбинированные преобразователи давления микропроцессорные Сапфир-22МР-ДДИ,-ДДА-27хх:
избыточного и разности давлений Сапфир-22МР-ДДИ-2751…4741,
абсолютного и разности давлений Сапфир-22МР-ДДА-2750…4740,
(см. также ниже всережимный уровнемер Всемер-У-ДДИ.)
предназначены для непрерывного преобразования измеряемых параметров давления: избыточного и разности давлений (ДДИ), абсолютного и разности давлений (АДД) нейтральных и агрессивных сред в стандартный токовый от 4 до 20 мА и в цифровой сигнал по интерфейсу RS-485 в соответствии с протоколом Modbus.

В настоящее время серийное производство датчиков-преобразователей Сапфир-22МР-ДДИ/ДДА временно приостановлено, поэтому сроки изготовления комбинированных (спаренных) датчиков Сапфир-220МРС-ДДИ (моноблочное специсполнение) могут быть увеличены до 2,5-3 месяцев;
или рекомендуем замену на измерительную систему приборов (срок изготовления месяц):
датчик разности давления (перепадомер) Сапфир-22-МРС-ДД (Специсполнение) с пятивентильным блоком (БКН-5 с КМЧ и КПЧ) для присоединением датчика избыточного давления Сапфир-22-МРС-ДИ,
оба варианта подразумевают последующие подключением ко вторичному прибору регистратору-контроллеру  ЭлМетро-ВиЭР-М7 (8”)-С или Ф1772-С в специсполнении (ПО с прошивкой таблиц Вукаловича М.П. для контроля уровня при переменной плотности пароводяной смеси).

Комбинированные преобразователи давления микропроцессорные Сапфир-22МР-ДДИ-27хх могут осуществлять вычисление значения уровня раздела сред пар-вода (с учетом коррекции значений плотности воды и водяного пара, изменяющихся в диапазоне рабочей температуры) и значения расхода жидких и газовых сред в трубопроводах (в комплекте с сужающими устройствами), предназначены для работы в системах автоматического контроля в различных областях промышленности, в том числе для регулирования и управления технологическими процессами в барабане котла тепло-электроцентрали.

Наиболее эффективное применнение комбинированные датчики-преобразователи Сапфир-22МР-ДДИ-27хх обеспечивается при их совместной работе с регистраторами-контроллерами (видеографические безбумажные регистраторы ЭлМетро-ВиЭР-М7 (8”) и Ф1772). Благодаря расширенным математическим и логическим возможностям регистраторы-контроллеры ЭлМетро-ВиЭР-М7 (8”) и Ф1772 могут выполнять функции схожие с возможностями серьезных импортных промышленных контроллеров. Также могут использоваться в качестве вычислителей расхода сред по перепаду давления, корректоров газа (вычисление расхода в соответствии с ГОСТ 8.586.(1-5)-2005), всережимных уровнемеров при контроля уровне в барабане энергетических котлов высокого давления (при работе с Сапфир-22МР-ДДИ,-ДДА (преобразователи давления микропроцессорные комбинированные) с прошивкой таблиц Вукаловича М.П.).

Комбинированные преобразователи (датчики) давления Сапфир-22МР-ДДИ-27хх имеют контакты для подключения преобразователя температуры с выходным сигналом постоянного тока от 4 до 20 мА.
В преобразователях Сапфир-22МР-ДДИ (ДДА) операции перенастройки выполняются с помощью манипулятора. В комплекте может поставляться коммуникатор К-МР2, способный проводить дистанционное измерение и управление прибором.
Принцип действия всех комбинированных преобразователей давления основан на использовании пьезорезистивногоэффекта. Под воздействием измеряемого давления (разности давлений) на мембраны измерительного блока (для моделей Сапфир-22-МР-2051, 2144, 2145, 2151, 2152, 2153, 2161, 2162, 2163, 2171, 2172, 2173, 2174, 2351 – на мембраны тензопреобразователей) изменяется сопротивление мостовой схемы тензопреобразователя, соединённого с мембранами. Электронный блок датчика Сапфир-22МР преобразует изменение сопротивления тензопреобразователя в стандартный аналоговый сигнал постоянного тока и/или в цифровой сигнал по линии связи с поддержкой HART- протокола, или в цифровой сигнал по интерфейсу RS-485 в соответствии с протоколом Modbus.

Модельный ряд преобразователей давления Сапфир-22МР-ДДА,-ДДИ-27хх

Обозначение моделей преобразователей Сапфир-22МР-ДДА (ДДИ) состоит из четырех цифр ХХYY, из которых первые две цифры ХХ определяют метрологические характеристики канала измерения разности давлений (см. таблицу 1а), а вторые две цифры YY — метрологические характеристики канала измерения избыточного или абсолютного давления (см. таблицу 1б).
Измеряемый параметр, модель, значения верхних пределов измерений параметров давления, пределов допускаемой основной погрешности преобразователей указаны в таблицах 1а, 1б.

Модельный ряд преобразователей Сапфир-22МР-ДДИ: 2751, 2761, 2771, 3751, 3761, 3771, 4751, 4761, 4771, 3871, 4871, 2721, 2731, 2741, 3731, 3741, 4741.

Модельный ряд преобразователей Сапфир-22МР-ДДА: 2750, 2760, 2770, 3750, 3760, 3770, 3870, 4750, 4760, 4770, 4870, 2730, 2740, 3730, 3740, 4740.

Пример обозначения при заказе датчика-преобразователя Сапфир-22-МР-ДДИ модели 2771, с приработкой «П» 360ч, с комплектом монтажных частей — «КМЧ»:
Сапфир-22-МР-ДДИ-2771-П-02-УХЛ3.1(-10+80С)-0,2/0,25-6,3кПа-25МПа-М20-ВД, ТУ-4212-049-00226218-2009.

Преимущества датчиков давления Сапфир-22МР-С перед Сапфир-22Р и другими моделями Сапфир-22:

— класс точности до 0,1%;
— наличие программной перестройки диапазона измерения по стандартному ряду давлений;
— программное задание параметров преобразователя и предоставления информации с помощью магнитного манипулятора через корпус электронного блока с отображением на индикаторе;
— самодиагностика и идентификация;
— наличие фильтра защиты от помех.

Преобразователи имеют исполнение:
— обыкновенное;
— взрывозащищенное (Ех, Вн см. основные технические характеристики);
— для эксплуатации на ОАЭ.
Преобразователи взрывозащищенные предназначены для установки во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно ГОСТ Р 51330.13 и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
Преобразователи, предназначенные для работы на ОАЭ, относятся к классу 2У по ПHАЭ Г-1-011-89 и выпускаются только в невзpывозащищенном исполнении.

Принцип действия преобразователей основан на воздействии измеряемого давления (разности давления) на мембраны измерительного блока (для моделей 2051, 2144, 2145, 2151, 2152, 2153, 2161, 2162, 2163, 2171, 2172, 2173, 2174, 2351 — на мембрану тензопреобразователя), что вызывает деформацию упругого чувствительного элемента и изменение сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя.
Это изменение преобразуется в электрический сигнал, который передается от тензопреобразователя из измерительного блока в электронный блок, и далее в виде стандартного токового унифицированного сигнала [(0-5), (0-20), (4-20), (5-0), (20-0) или (20-4)] мА.

Датчики давления Сапфир-22МР полностью взаимозаменяемы с преобразователями аналогичного назначения комплекса Сапфир-22Р. Для удобства проектировщиков и потребителей в новом семействе микропроцессорных датчиков сохранены обозначения типов моделей, принятые для аналоговых преобразователей серии Сапфир-22Р. Взаимозаменяемость обеспечивается использованием измерительных блоков из ряда преобразователей Сапфир-22Р. Преобразователи Сапфир 22МР имеют универсальный микропроцессорный электронный блок.
Встроенный фильтр радиопомех, защита от импульсов высоких энергий, взрывозащищенное исполнение с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» и «взрывонепроницаемая оболочка» позволяют использовать преобразователи давления Сапфир 22МР в жестких условиях эксплуатации.

Преобразователь состоит из измерительного и электронного блоков.
Электронный блок имеет встроенный цифровой жидкокристаллический индикатор (ЖКИ).
Наличие ЖКИ позволяет наблюдать цифровое значение измеряемой величины и контролировать процесс изменения характеристик преобразователя с помощью встроенной клавиатуры. Электронный блок имеет встроенную клавиатуру, управляемую магнитным манипулятором, поставляемым в комплекте. Манипулятор позволяет управлять преобразователем с целью изменения его характеристик, а также является ключом, предотвращающим несанкционированный доступ к изменению характеристик.
При необходимости изменения характеристик преобразователя манипулятор вводится в отверстия корпуса электрического блока, находящиеся под откидной крышкой преобразователя, без нарушения взрывозащищенности.
Манипулятор позволяет выполнить следующие операции по установке и изменению характеристик преобразователя:
— проверка функционирования манипулятора;
— корректировка “нуля” (калибровка/смещение);
— калибровка верхнего предела измерения;
— перенастройка верхнего предела измерений;
— настройка на смещенный диапазон измерений;
— выбор вида номинальной статической характеристики (линейно-возрастающей, линейно-убывающей, типа “корень квадратный”);
— выбор постоянного времени установления выходного сигнала;
— выбор единицы измерения значения измеряемойвеличины, отображаемой на ЖКИ;
— выбор отображаемого на ЖКИ измеряемого параметра или температуры;
— самодиагностика с указанием кода ошибок.
Все указанные операции отображаются на ЖКИ преобразователя.
Для удобства наблюдения конструкция преобразователя предусматривает возможность изменения ориентации электрического блока относительно измерительного в пределах ± 180°.
Основная функция прибора — преобразование измеряемой величины в стандартный выходной сигнал с одновременным отображением значения измеряемой величины на экране ЖКИ.

 Выдержки из статьи «Всережимный уровнемер Всемер-У-ДДИ»

I. О проблемах замера уровня в барабане энергетических котлов высокого давления.

В настоящее время в энергетических барабанных котлоагрегатах высокого давления, вырабатывающих перегретый пар высокой энергии, для контроля уровня раздела фаз: питательная вода – насыщенный пар, используется метод измерения перепада давления в двухкамерном уравнительном конденсационном сосуде.

При переходном процессе (растопка или расхолодка) котлоагрегат находится под контролем (визуальном наблюдении!) со стороны оперативного обслуживающего персонала теплосиловых цехов по водомерным колонкам, так как существенно изменяется термодинамическое состояние теплоносителя — питательной воды, вследствие существенного изменения ее удельный веса (плотность меняется от 1000кг/м3 до 647 кг/м3) при достижении рабочих параметров.

Режим поддержания уровня в барабане котлоагрегата в заданных пределах является одним из важнейших эксплуатационных параметров, контроль которого осуществляется тремя независимыми системами:
1. системой измерения-контроля уровня с регистрацией;
2. автоматической система регулирования уровня воды в барабане;
3. системой автоматического останова котлоагрегата при отклонении уровня в барабане за допустимые пределы.
Поэтому давно назрела задача разработать и укомплектовать котлоагрегаты интеллектуальными датчиками – «всережимными уровнемерами типа Всемер-У-ДДИ», автоматически выдающими сигнал в систему управления для корректировки уровня в зависимости от изменения удельного веса питательной воды.

Потому что просто не серьезно в XXI веке проводить замер уровня питательной воды в барабане парового энергетического котлоагрегата высоких параметров (при давление свыше 100 кгс/см2 (свыше 10МПа, 100 Бар) и температуре до 500 °С) путем оснащения их водосмотромными колонками прямого действия, посылая к ним для контроля показаний на переходных процессах сотрудника (а зачастую даже сотрудницу) цеха тепловой автоматики ЦТА.

II. Решение проблемы контроля уровня – применение датчиков-ровнемеров типа Всемер-У-ДДИ

Применяемые до настоящего времени датчики–перепадомеры, осуществляющие замер уровня питательной воды в барабане котла, изначально настраиваются на рабочие параметры (удельный вес воды при этих параметрах составляет порядка 670 кг/м3).

При переходных же режимах (растопка и расхолодка) котлоагрегата в течение более четырех часов, гидростатический метод измерения уровня путем замера перепада давления в конденсационном сосуде невозможен в следствии значительного изменения удельного веса воды от 1000 кг/м3 до 670кг/м3 (см.» Термодинамические свойства воды и пара» — Таблица Вукаловича М.П.)

Патентом инженера – начальника цеха ТАИ Игумновской ТЭЦ Харитонова Николая Викторовича , предусматривается создание системы измерения уровня воды в барабане энергетического котла гидростатическим методом с применением всережимного уровнемера (на основе датчика-перепадомера Всемер-У-ДДИ) оснащенного:

1. Двумя сенсорами: перепада давления-ДД и избыточного давления-ДИ в «+» камере.

2. Устройством измерения электрических величины на выходе сенсоров, их преобразования и коррекции выходного сигнала по линии насыщения соответствующей изменению давления в процессе растопки в барабане котлоагрегата и реальному уровню воды.

3. Программируемым микропроцессором с оперативным и постоянным модулем памяти.

4. Аналого-цифровым преобразователем (АЦП) сетевого контроллера связи с типовыми полевыми сетями и аналоговым выходом 4-20 мА.

5. Возможностью самодиагностики нарушений, сбоев и неисправностей, для определения мест и причин их возникновения.

6. Возможностью архивирования измеряемых и настроечные параметров данного прибора.

III. Об эффективности всережимного датчика-уровнемера типа Всемер-У-ДДИ

Эффективность применения всережимного датчика-уровнемера типа Всемер-У-ДДИ для контроля уровня в барабане парового энергетического котла заключается в следующем:

— повышается надежность работы энергетического котла в переходных режимах (растопка);

— исключается действие человеческого фактора;

— открывается возможность полной автоматизации процесса растопки котлоагрегата.

Выдержка из письма РП «Центрэнерготехнадзор» —
« Изготовленный на основании указанного патента Уровнемер Всёмер-У-ДДИ, прошедший соответствующие испытания и аттестацию, внесенный в Государственный реестр средств измерений обеспечит выполнение требований п.4.3.13. ПТЭ.
«С момента начала растопки котла должен быть организован контроль за уровнем воды в барабане … …Сниженные указатели уровня воды должны быть сверены с водоуказательными приборами в процессе растопки (с учетом поправок)».
В период проведения тематических проверок состояния и надежности функционирования защит, автоматики, точности измерений на технологичном оборудовании ТЭЦ прибор будет внедряться на энергетическом оборудовании действующих электростанций.»

IV. Внедрение «Всережимного уровнемера Всемер-У-ДДИ»

В настоящее время проводится доработка и испытания всережимного уровнемера Всемкр-У-ДДИ, начало опытного производства намечено на начало 2009 года.
Всю подробную техническую информацию можно получить непосредственно от изобретателя всережимного уровнемера – Харитонова Николая Викторовича.