|
Измерительный преобразователь влажности и температуры ДВ2ТС-ГМ
|
Преобразователь состоит из измерительного блока и выносного датчика, соединяемых кабелем длиной до 200 м.
В преобразователе для измерения относительной влажности используется сорбционно-емкостной сенсор. Для измерения температуры используется платиновый термопреобразователь сопротивления.
Сенсор влажности и термопреобразователь установлены в цилиндрический корпус выносного датчика и закрыты колпачком, обеспечивающим их защиту от механических повреждений и свободный доступ анализируемой среды.
Важнейшей особенностью преобразователя влажности и температуры ДВ2ТС-ГМ является отсутствие электронных компонентов в выносном датчике, что существенно повышает его устойчивость к радиационным и тепловым воздействиям!
Выносной датчик содержит 7-контактный разъем, 4 контакта которого соединены с платиновым термометром сопротивления (4-х проводная схема подключения), 2 контакта с сенсором влажности и один контакт с корпусом.
Измерительный блок содержит преобразователь "емкость-частота", микроконтроллер, АЦП и управляемый источник тока.
|
|
Микроконтроллер осуществляет следующие функции:
-
измерение сигнала по каналам влажности и температуры;
-
вычисление значений относительной влажности и температуры;
-
температурная коррекция значения относительной влажности;
-
поддержание заданной температуры чувствительного элемента влажности путем изменения величины измерительного тока, протекающего через платиновый термометр сопротивления;
-
поддержка протокола MODBUS.
Выносной датчик и измерительный блок соединяются 4 экранированными кабелями, два из которых могут содержать один провод, два других - двухпроводные, например, витая пара.
Схемотехника преобразователя "емкость-частота" позволяет с высокой точностью измерять емкость сенсора при паразитной емкости соединительного кабеля до 50 нФ. Некоторый сдвиг показаний, возникающий при подключении кабеля, может быть скомпенсирован путем индивидуальной настройки линии с помощью имитатора с известным значением емкости.
Для подключения выносного датчика измерительный блок имеет 8-ми контактную клеммную колодку "Датчик". Схема подключения выносного датчика к измерительному блоку показана на рисунке.
Линии связи с выносным датчиком гальванически развязаны от цепи питания преобразователя и интерфейса RS485.
Для устранения влияния дрейфа градуировочной характеристики на точность измерения низких значений относительной влажности в преобразователе ДВ2ТС-ГМ применена технология автокоррекции.
Автокоррекция сдвига градуировочной характеристики сенсора влажности
Автокоррекция осуществляется автоматически через задаваемый интервал времени или принудительно.
Измерительный преобразователь ДВ2ТС-ГМ имеет встроенную функцию защиты сенсора от переувлажнения для устранения дрейфа градуировочной характеристики при длительном воздействии высокой влажности, характерного для емкостных сенсоров влажности. При высокой относительной влажности (более 85%) включается подогрев чувствительного элемента, в результате чего относительная влажность газа области размещения сенсора не превышает 85%.
|
Основные технические характеристики
| Габаритные размеры преобразователя |
|
| выносной датчик, мм |
ø32x84 |
| измерительный блок, мм |
37x62x80 |
| Длина соединительного кабеля между измерительным блоком и выносным датчиком преобразователя, м |
не более 200 |
| Установочные и габаритные размеры выносного датчика и измерительного блока |
|
| Диапазон измерения относительной влажности, % |
0...75 |
| Диапазон измерения температуры, °С |
0...+125 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения относительной влажности при температуре (20±2)°С |
|
| в диапазоне отн. влажности от 0 до 10% |
±(0,075+0,0925П) |
| в диапазоне отн. влажности от 10 до 50% |
±(0,5%+0,05П) |
| в диапазоне отн. влажности от 50 до 75% |
±3 |
| где П - показания преобразователя, %. |
|
| Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры: |
|
| в диапазоне от 0 до 60°С, °С |
±0,5 |
| в диапазоне от 60 до 125°С, °С |
±1 |
| Межповерочный интервал, мес |
12 |
|
Под влиянием различных внешних воздействий емкость сенсора влажности может незначительно изменяться. При измерении высоких значений относительной влажности сдвиг градуировочной характеристики, например, на 0,5% RH не вызовет значительной ошибки при вычислении значения точки росы. Так при температуре 25°С при RH=20% точка росы газа составляет 0,5°С, при RH=20,5% - 0,84°С, т.е. погрешности 0,5%RH при температуре 25°С и RH=20% соответствует погрешность измерения точки росы 0,34°С.
Значительно худшая ситуация наблюдается при низких значениях относительной влажности. При температуре 25°С и RH=0,1% точка инея газа составляет -51,7°С, при RH=0,6% - минус 36,5°С, т.е. погрешности 0,5%RH при температуре 25°С и RH=0,1% соответствует погрешность измерения точки росы 15,2°С, что совершенно недопустимо.
Для устранения влияния дрейфа градуировочной характеристики на точность измерения низких значений относительной влажности в преобразователе ДВ2ТС-ГМ применена технология автокоррекции, функционирующая следующим образом:
В измерительном преобразователе влажности и температуры ДВ2ТС-ГМ сенсор влажности и платиновый термометр сопротивления Pt100 соединены теплопроводящим клеем, обеспечивающим хороший тепловой контакт между ними. Схема измерения температуры может в широких пределах менять измерительный ток через термометр сопротивления, что позволяет поддерживать заданную температуру сенсора. Микроконтроллер осуществляет расчет величины сдвига градуировочной характеристики и корректирует коэффициенты в памяти измерительного преобразователя.
Процедура "Автокоррекция" осуществляет определение величины сдвига градуировочной характеристики сенсора влажности и ввод ее в память преобразователя влажности, если величина этого сдвига превышает половину предела допустимой погрешности измерения относительной влажности. Основным условием успешного завершения процедуры является стабильность влажности газа в процессе ее выполнения.
Не рекомендуется устанавливать значение RHmax более 10% относительной влажности. Следует иметь в виду, что чем ниже значение влажности, при котором производится автокоррекция, тем ниже погрешность измерения при меньших значениях влажности. Выполнение процедуры автокоррекции занимает около пяти минут. При поверке и юстировке измерительных преобразователей ДВ2ТС-ГМ функция автокоррекции должна быть отключена. Это достигается переводом термогигрометра в "поверочный" режим из программы SNSetup.
|
|
