Датчик мида принцип работы

Датчики давления МИДА

Датчики избыточного давления МИДА

Датчики избыточного давления МИДА предназначены для непрерывного пропорционального преобразования в унифицированный выходной сигнал постоянного тока или напряжения избыточного давления в диапазоне рабочих температур от -40С до +80С. Рабочая среда – жидкости и газы, неагрессивные к титановым сплавам и нержавеющим сталям. Датчики могут использоваться в общепромышленных системах контроля и регулирования в том числе на объектах атомной энергетики.

Классификация датчиков:

МИДА-ДИ-13П — Датчики общепромышленные невзрывозащищённые
МИДА-ДИ-13П-К, МИДА-ДИ-13П-В, МИДА-ДИ-13П-КН, МИДА-ДИ-15 — Датчики общепромышленные высокоточные невзрывозащищённые
МИДА-ДИ-13П-Ех, МИДА-ДИ-13П-Вн — Датчики общепромышленные взрывозащищённые
МИДА-ДИ-13П-Ех-K, МИДА-ДИ-13П-Ex-В, МИДА-ДИ-13П-Ех-KН, МИДА-ДИ-13П-Вн-К, МИДА-ДИ-13П-Вн-В, МИДА-ДИ-13П-Вн-КН, МИДА-ДИ-15-Ех — Датчики общепромышленные высокоточные взрывозащищённые
МИДА-ДИ-13П-Вн-Г — Датчики общепромышленные взрывозащищённые с блоком грозозащиты
МИДА-ДИ-12П-11, МИДА-ДИ-12П-12 — Датчики высокотемпературные
МИДА-ДИ-12П-05-К, МИДА-ДИ-12П-06-К, МИДА-ДИ-12П-072-К, МИДА-ДИ-12П-081-К, МИДА-ДИ-12П-082-К, МИДА-ДИ-12П-11-В, МИДА-ДИ-12П-12-В — Датчики высокотемпературные высокоточные
МИДА-ДИ-12П-11-Ex, МИДА-ДИ-12П-12-Ex — Датчики высокотемпературные взрывозащищённые
МИДА-ДИ-12П-05-Ex-К, МИДА-ДИ-12П-06-Ex-К, МИДА-ДИ-12П-072-Ex-К, МИДА-ДИ-12П-081-Ex-К, МИДА-ДИ-12П-082-Ex-К, МИДА-ДИ-12П-11-Ex-В, МИДА-ДИ-12П-12-Ex-В — Датчики высокотемпературные высокоточные взрывозащищённые
МИДА-ДИ-13П-М — Датчики для предприятий ЖКХ и систем регулирования тепло- и водоснабжения
МИДА-ДИ-13П-О(П)(-Ех) — Датчики общепромышленные избыточного давления с открытой измерительной мембраной

Датчики абсолютного давления МИДА

Датчики абсолютного давления МИДА предназначены для непрерывного пропорционального преобразования в унифицированный выходной сигнал постоянного тока или напряжения абсолютного давления в диапазоне рабочих температур от -40С до +80С. Рабочая среда – жидкости и газы, неагрессивные к титановым сплавам и нержавеющим сталям. Датчики могут использоваться в общепромышленных системах контроля и регулирования в том числе на объектах атомной энергетики.

Классификация датчиков:

МИДА-ДА-13П — Датчики общепромышленные невзрывозащищённые
МИДА-ДА-13П-К, МИДА-ДА-13П-В, МИДА-ДА-13П-КН, МИДА-ДА-15 — Датчики общепромышленные высокоточные невзрывозащищённые
МИДА-ДА-13П-Ех, МИДА-ДА-13П-Вн — Датчики общепромышленные взрывозащищённые
МИДА-ДА-13П-Ех-K, МИДА-ДА-13П-Ex-В, МИДА-ДА-13П-Ех-KН, МИДА-ДА-13П-Вн-К, МИДА-ДА-13П-Вн-В, МИДА-ДА-13П-Вн-КН, МИДА-ДА-15-Ех — Датчики общепромышленные высокоточные взрывозащищённые
МИДА-ДА-13П-Вн-Г — Датчики общепромышленные взрывозащищённые с блоком грозозащиты

Датчики разряжения МИДА

Микроэлектронные датчики разряжения предназначены для непрерывного преобразования значения избыточного давления и разряжения жидкостей и газов, неагрессивных к материалам контактирующих деталей (титановые сплавы ВТ-1 и ВТ-9) в унифицированный сигнал постоянного тока или напряжения постоянного тока в системах контроля и управления давлением, использующихся, в том числе, в атомной электроэнергетике.

Датчики предназначены для работы при температуре измеряемой среды и окружающего воздуха от минус 40 до плюс 80 С. Конструкция и покрытие датчиков обеспечивает устойчивость к маслам и моющим средствам.

Классификация датчиков:

МИДА-ДИВ-13П, МИДА-ДВ-13П — Датчики общепромышленные невзрывозащищённые
МИДА-ДИВ-13П-В, МИДА-ДВ-13П-В — Датчики общепромышленные высокоточные невзрывозащищённые
МИДА-ДИВ-13П-Ех, МИДА-ДВ-13П-Ех — Датчики общепромышленные взрывозащищённые
МИДА-ДИВ-13П-Ех-В, МИДА-ДВ-13П-Ех-В — Датчики общепромышленные высокоточные взрывозащищённые

Датчики разности давлений МИДА

Предназначены для непрерывного измерения текущего значения измеряемого перепада давлений нейтральных или агрессивных жидких и газообразных сред в унифицированный сигнал постоянного тока. Применяются на измерительных трубопроводах, фильтрах очистки газов, системах учета природного газа и газораспределительных пунктов с целью контроля степени их засоренности. Датчики предназначены для работы при температуре измеряемой среды и окружающего воздуха от минус 40 до плюс 80 С.

Классификация датчиков:

МИДА-ДД-15 — Датчики общепромышленные невзрывозащищённые
МИДА-ДД-15-Ех — Датчики общепромышленные взрывозащищённые

Преобразователи давления МИДА

МИДА-ПИ-51, МИДА-ПИ-52, МИДА-ПИ-61, МИДА-ПИ-62, МИДА-ПИ-82 — Преобразователи избыточного давления

Преобразователи избыточного давления МИДА-ПИ предназначены для непрерывного пропорционального преобразования в нормированный выходной сигнал напряжения постоянного тока избыточного давления жидкостей и газов в системах контроля и управления давлением. Рабочая среда – жидкости и газы, неагрессивные к титановым сплавам и нержавеющим сталям. Преобразователи могут использоваться в общепромышленных системах контроля и регулирования.

МИДА-ПА-51, МИДА-ПА-61 — Преобразователи абсолютного давления

Предназначены для непрерывного пропорционального преобразования в нормированный выходной сигнал напряжения постоянного тока абсолютного давления жидкостей и газов в системах контроля и управления давлением. Рабочая среда – жидкости и газы, неагрессивные к титановым сплавам и нержавеющим сталям. Преобразователи могут использоваться в общепромышленных системах контроля и регулирования.

Источник

Датчики давления промышленной группы МИДА для нефтегазовой промышленности

В ПГ МИДА постоянно проводятся исследования и разработки датчиков, включая оригинальные конструкторские, схемотехнические и технологические решения, направленные на дальнейшее расширение возможностей измерения давления и температуры с помощью структур КНС, повышение точности, стабильности приборов, уменьшение их габаритов и массы.

В настоящее время для нефтегазовой промышленности Промышленной группой МИДА разработаны и серийно выпускаются датчики абсолютного и дифференциального давления для систем коммерческого учета расхода газа с точностью 0,05%, преобразователи для контроля давления в скважинах с точностью 0,1% при рабочей температуре до +350 °С. Разработаны преобразователи для одновременного точного измерения давления и температуры до +350 °С в нефтяных и газовых скважинах. Также ПГ МИДА выпускает десятки видов датчиков и преобразователей избыточного и абсолютного давления, разности давлений, разрежения, избыточного давления/разрежения. Верхний предел измерений датчиков и преобразователей составляет 1 кПа — 250 МПа, основная погрешность 0,05–0,5%, а диапазон температур измеряемых сред –200…+500 °С. Датчики выпускаются как с аналоговыми (4–20 мА, 0–5 В, 0,5–4,5 В и др.), так и с цифровыми (RS-485/Modbus) выходными сигналами как в обычном, так и во взрывозащищенном исполнении: искробезопасная цепь (Ех) или взрывонепроницаемая оболочка (Вн). Все приборы имеют необходимые сертификаты, лицензии, свидетельства, разрешения. Метрологическая служба ООО «МИДАУС» аккредитована на проведение государственной поверки (включая класс 0,05%) при выпуске датчиков из производства и ремонта. На предприятии действует система менеджмента качества ИСО 9001:2011. Приборы МИДА внесены в Государственные реестры России, Украины, Беларуси, Казахстана.

Общепромышленная линейка датчиков давления МИДА представлена сериями МИДА-13П [2] и МИДА-15 [3] (рис. 1).

Рис. 1. Общепромышленные датчики давления серии МИДА-13П (слева) и МИДА-15 (справа)

МИДА-13П — общепромышленные датчики с аналоговым стандартным сигналом для измерения давления избыточного (ДИ), абсолютного (ДА), разрежения (ДВ), избыточного давления-разрежения (ДИВ) в обычном и взрывозащищенном (-Ех и -Вн) исполнениях, включая датчики с открытой мембраной (рис. 2), высокоточные датчики (-В и -К), датчики с блоком грозозащиты (-Г).

Рис. 2. Датчик МИДА-13П-Ex с открытой мембраной

МИДА-15 — общепромышленные датчики с аналоговым и цифровым выходным сигналом моделей ДИ, ДА, ДВ, ДИВ и перепада давлений (ДД), в том числе с низким энергопотреблением и со взрывозащищенным исполнением Ех.

МИДА-ДИ-12П (рис. 3) — датчики избыточного давления высокотемпературных (до +350 °С) сред, включая датчики с открытой мембраной и с исполнением Ех. Особенностью выпускаемых датчиков является нормировка дополнительной температурной погрешности — она нормируется не в %/10 °С, а зоной температурной погрешности в рабочем диапазоне температур.

Рис. 3. Общепромышленные датчики давления серии МИДА-12П

Кроме линейки общепромышленных датчиков, в ПГ МИДА разработан и выпускается ряд специализированных датчиков давления: эталонные датчики давления МИДА-15-Э, высокотемпературные датчики давления — температуры расплавов МИДА-12П-082, криогенные датчики давления МИДА-12П-12-КР, датчики абсолютного давления для вакуумной техники МИДА-ДА-15, погружные гидростатические уровнемеры МИДА-ДИ-15-П.

В настоящее время в промышленной группе МИДА серийно производятся сертифицированные эталонные датчики давления МИДА-15-Э (рис. 4) с основной погрешностью не хуже 0,05%, с цифровым выходным сигналом. Эталонные датчики обеспечивают суммарную погрешность Таблица. Основные характеристики эталонных датчиков давления МИДА-15-Э

Диапазон измеряемых давлений, МПа

Выходной сигнал

Диапазон рабочих температур

Источник

Датчик мида принцип работы

Все датчики используют для преобразования давления в электрический сигнал тензочувствительные преобразователи (ТП) на основе гетероэпитаксиальных структур «Кремний на сапфире» (КНС), что обеспечивает высокую точность, стабильность и надежность приборов.

Датчики серии МИДА-13П предназначены для измерения избыточного ( ДИ ), абсолютного ( ДА ) давления, разрежения ( ДВ ) и избыточного давления-разрежения ( ДИВ ). Верхний предел измеряемого давления изменяется от 4 кПа до 250 МПа по нормальному ряду. Основная погрешность (при комнатной температуре) составляет 0,15%, 0,2%, 0,25% или 0,5% от верхнего предела измерений (кроме датчиков МИДА-13П-К). Датчики выпускаются с выходными сигналами 4-20 мА (2-проводная линия), 0-5 мА (3- и 4- проводная линия) и 0-5 В (4-проводная линия). Выпускаются также датчики с малым энергопотреблением (ток питания не более 2-5 мА), имеющие выходной сигнал в виде напряжения постоянного тока, нижнее значение которого может находиться в пределах 0- 5 В, а верхнее – в пределах 3-10 В (3-проводная линия). Кроме обычного исполнения датчики выпускаются во взрывобезопасном исполнении с видом взрывозащиты «искробезопасная цепь» МИДА-13П-Ех ( OExiaIICT4 ) и «взрывонепроницаемая оболочка» МИДА-13П-Вн ( 1ExdIIBT4”X” ). Датчики МИДА-ДИ-13П-Вн-Г и МИДА-ДА-13П-Вн-Г имеют встроенный блок грозозащиты, который защищает электронную схему датчика от действия мощных импульсных помех, создаваемых грозовыми разрядами или промышленным оборудованием.

Датчики МИДА-13П работают в диапазоне температур от -40 до +80°C (рабочий диапазон может быть изменен по дополнительному требованию потребителя). В отличие от большинства традиционных датчиков давления на основе КНС, в которых питание тензопреобразователя осуществляется постоянным током для использования явления температурной самокомпенсации, в датчиках МИДА-13П мостовая схема ТП питается постоянным напряжением. Это дает ряд преимуществ при производстве датчиков; вместе с тем при правильно подобранных параметрах чувствительного элемента и схемы коррекции температурной погрешности результирующая температурная погрешность датчиков не увеличивается по сравнению с питанием током.

Коррекция температурной погрешности преобразования производится непосредственно в тензопреобразователе с помощью пассивной схемы, состоящей из термонезависимых резисторов. Это позволяет не заботиться о равенстве температуры чувствительного элемента и корректирующей схемы, что часто вызывает затруднения при использовании термозависимых элементов коррекции. В результате температурная зависимость выходного сигнала датчика U_вых(Т) оказывается близкой к параболической (рис.1) с вершиной параболы в точке калибровки (для датчиков МИДА-13П это, как правило, комнатная температура 20 + 5°C). Соответственно для датчиков такого типа не имеет смысла использовать нормировку температурной погрешности преобразования в %/10°C, поскольку наклон кривой U_вых(Т) в рабочем диапазоне температур непрерывно изменяется.

Поэтому в датчиках МИДА-13П в качестве нормирующего показателя дополнительной температурной погрешности используется ширина зоны температурной погрешности ΔT, за пределы которой не выходит погрешность измерений в любой точке рабочего диапазона температур (1,6%, 2% и 3% для датчиков с основной погрешностью соответственно 0,15%, 0,2% (0,25%) и 0,5%). При этом следует учитывать, что при равномерном сокращении рабочего диапазона температур (когда точка калибровки остается в центре этого интервала) ширина зоны температурной погрешности ΔT сокращается пропорционально квадрату изменения рабочего диапазона температур. Так, при измерениях в диапазоне температур 0-40°C зона температурной погрешности датчиков МИДА-13П не превышает 0,3% для датчиков с основной погрешностью 0,25% и 0,4% для датчиков с основной погрешностью 0,5%.

Рис. 2. Погрешность измерения датчика МИДА-ДИ-13П-К в диапазоне температур -40…+80 оС.

Важной особенностью датчиков МИДА-13П является незначительная величина нелинейности преобразования (в среднем не более 0,12%) – рис. 3 — и вариации (в среднем не более 0,05%) — рис.4;

Рис.3 – Среднее значение и дисперсия нелинейности датчиков МИДА-ДИ-13П с различными диапазонами измерения. Цифры указывают величину выборки.

Рис. 4 – Среднее значение и дисперсия вариации датчиков МИДА-ДИ-13П с различными диапазонами измерения.

последнее обстоятельство характерно для тензопреобразователей на основе структур КНС. Поэтому основная погрешность измерения датчиков определяется, в основном, не нелинейностью и вариацией, а зоной дополнительной температурной погрешности (рис.5),

Рис. 5. Среднее значение и дисперсия зоны температурной погрешности датчиков МИДА-ДИ-13П для разных диапазонов измерения.

величина которой отечественными стандартами жестко связана с основной погрешностью. Это необходимо учитывать при сравнении параметров датчиков с зарубежными аналогами, где, в основном, точность датчиков определяется как корень квадратный из суммы квадратов нелинейности, вариации и повторяемости. Для датчиков МИДА-13П эта величина лежит в пределах 0,05-0,2% .

Важнейшим параметром любого датчика является стабильность его характеристик во времени. Разработанные технологические способы стабилизации параметров ТП обеспечивают изменение характеристик датчиков МИДА-13П после термоциклирования в диапазоне температур от -40 до +80°C не более 0,3%/100 циклов (рис.6).

Материалом, контактирующим с измерительной средой, в датчиках МИДА-13П является титан и его сплавы, что обеспечивает высокую коррозионную стойкость датчиков, а также возможность их применения в пищевой промышленности. Вместе с тем, для случаев, когда измеряемая среда не является нейтральной по отношению к титану, по специальному заказу могут быть изготовлены датчики, в которых материалом, контактирующим с измеряемой средой, является нержавеющая сталь.

ПГ МИДА постоянно совершенствует общепромышленные датчики давления, повышает их метрологические и эксплуатационные характеристики. Так, по результатам серийного выпуска и опыта эксплуатации в 2003 году прошли государственные испытания и введены в номенклатуру датчики с основной погрешностью 0,2% и 0,15% (для которых величина дополнительной температурной погрешности ΔT в стандартном диапазоне температур равна соответственно 2% и 1,6%). Начиная с 2004 года в датчиках с основной погрешностью 0,25% и 0,5% снята регулировка диапазона изменения выходного сигнала, поскольку опыт показал, что его изменение в установленных условиях эксплуатации практически отсутствует. С 2004 года выпускаются датчики МИДА-ДИ-13П-КН и МИДА-ДА-13П-КН, допускающие в условиях службы КИП перестройку диапазона измерения до величины 1:10, причем на нижнем пределе погрешность во всем температурном диапазоне не превышает 0,5%. Такие датчики могут также работать в режиме «электронной лупы», когда высокое разрешение может устанавливаться в любом месте максимального диапазона измерений.

Особое внимание ПГ МИДА уделяет повышению надежности датчиков. Все отказы датчиков внимательно анализируются с целью совершенствования конструкции и технологии изготовления. К сожалению, приходится констатировать, что большая часть отказов датчиков связана с ошибками при их установке и эксплуатации. Поэтому нами разработаны и введены в эксплуатационные документы подробные рекомендации потребителям, соблюдение которых поможет избежать повреждения сложных и высокоточных приборов, какими являются микроэлектронные датчики давления МИДА-13П.

Источник