Funktionsweise - ABB 262H Betriebsanleitung

FUNKTIONSWEISE

Modelle 262_264H/N
Sensoren E, G, H, M, P, Q, S
Eingang
Das Messinstrument besteht aus zwei Funktionsgruppen:
- dem Messwerk und dem
- Vorbaugehäuse
Das Messwerk enthält den Prozessanschluss und den Sensor,
das Gehäuse enthält die Sekundärelektronik und den
Anschlussklemmenblock. Die beiden Einheiten sind mit einer
Gewindeverbindung miteinander
Sekundärelektronik besteht aus speziellen integrierten
Schaltkreisen (Application Specific Integrated Circuits - ASICs).
Die Primäreinheit der Geräte arbeitet mit Ausnahme des 420
bar-Modells (siehe weiter hinten) nach folgendem
Funktionsprinzip: Das Prozessmedium (Flüssigkeit, Gas oder
Dampf) übt über eine flexible korrosionsbeständige
Trennmembran und die Füllflüssigkeit (siehe Abb. 2a) Druck
auf die Messmembran aus. Die andere Seite der Messmembran
befindet sich entweder unter „atmosphärischem Druck" zur
Überdruckmessung oder unter einem „Vakuum" zur
Absolutdruckmessung. Die Messmembran lenkt in
Abhängigkeit zur Änderung des Eingangsdrucks aus und
erzeugt damit eine Veränderung des Spalts zwischen der
Magnetscheibe und dem Magnetkern der Spulen, die fest am
Sensorgehäuse montiert sind. Dadurch verändert sich die
Induktivität der Spulen.
Die Induktivitätswerte der Spulen werden mit dem Wert einer
Referenz-Induktivität verglichen, die sich auf der
Primärelektronik befindet. Die Sensoreinheit beinhaltet auch
einen Temperatursensor. Die beiden Induktivitätswerte und
die Sensortemperatur werden in der Primärelektronik
zusammengeführt, und in ein Standardsignal umgewandelt.
Die 420 bar-Modelle arbeiten nach einem grundsätzlich anderen
Funktionsprinzip, da sie mit einem kapazitiven Silizium-Sensor
ausgerüstet sind. Wie in Abb. 2a (Messbereich V-420 bar-
Modell) gezeigt, wird der auf die Trennmembran wirkende
Druck auf die Füllflüssigkeit (normalerweise Siliconöl)
übertragen, die direkt auf den Silizium-Chip wirkt. Die
Veränderung der Kapazität wird anhand einer Referenz -
Kapazität ermittelt und in ein elektrisches Signal des gleichen
Typs wie beim Induktivitätssensor umgewandelt. Da die
anschließende Signalverarbeitung zusammen mit dem
Primär-Elektronik
gedruckte Schaltung
Induktionsspule &
Magnetkern
Ferritscheibe
Sensormembran
Referenzkammer
Trennmembran
Prozessanschluss
Abb. 2a - Primäreinheit
Temperatursignal
Sekundärelektronik verwendet werden.
Bei der Produktion der Druckmessumformer werden die Sensor-
Ausgangs-Kennwerte mit Referenz-Drücken und –
Temperaturen verglichen und die so gemessenen Parameter
verbunden. Die dann im EEPROM #1 gespeichert. Abhängig vom Messbereich
und den Messgrößen können bei diesem Modell deshalb
sowohl Keramik-Drucksensoren (Abb. 2b) als auch Silizium-
Drucksensoren (Abb. 2c) eingesetzt werden. Bei dem Keramik-
Drucksensor wirkt der anstehende Prozessdruck (pe/pabs)
direkt auf die Messmembran, während der Druck bei dem
Silizium-Drucksensor über die Trennmembran und die
Füllflüssigkeit übertragen wird. Beim Keramik-Drucksensor
lenkt die Messmembran minimal aus und verändert die
Ausgangsspannung des Abgriffsystems. Im Silizium-
Drucksensor verändern vier in der Messmembran dotierte
Piezowiderstände ihre Widerstandswerte, was eine Änderung
der Ausgangsspannung zur Folge hat. Diese druckproportionale
Ausgangsspannung wird durch die Anpasselektronik und den
Verstärker in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Abhängig vom Modell werden die Messumformer über
Ovalflanche mit Befestigungsgewinde gemäß DIN 19213 (M10/
M12) oder 7/16 - 20 UNF, 1/4 - 18 NPT Innengewinde oder
Druckfühler an den Prozess angeschlossen.
Die gemessenen Werte und die Sensor-Parameter werden an
die Sekundärelektronik übertragen, in der ein Mikroprozessor
hochgenau die kombinierten Effekte aus der Nichtlinearität
des Sensors, dem statischen Druck und Temperatur-
veränderungen kompensiert. Im netzausfallsicheren Speicher
der Sekundärelektronik sind die spezifischen Daten des
Messumformers gespeichert:
- nicht veränderbare Daten wie die Seriennummer, die
einmalige Gerätekennzeichnung (Unique Identifier), Name
des Herstellers und Geräteart, die Hardware- und Software-
Version der Elektronik
- veränderbare Daten, die vom Bediener über die
Konfigurations-Tools geändert werden können, wie z.B.
Kalibrierung usw.
Modelle 262_264HN
Eingang
gleich ist, kann die
Sensor V
gleiche
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