Датчик силы ДПН-Т60
Датчик силы ДПН-Т60
Датчик ДПН-Т60 предназначен для измерения усилия в траверсе станка-качалки ШГН в зависимости от ускорения движения траверсы, а также для графического представления циклического изменения веса от перемещения штока станка-качалки (динамограмма), которое характеризует состояние насосного агрегата.
Отличительные особенности
- Отсутствие кабельных линий связи.
- Определение положения штока станка-качалки ШГН без навесных датчиков.
- Высокая точность построения динамограмм благодаря цифровой обработке (фильтрации) первичных данных.
- Широкий рабочий диапазон периодов качания станков-качалок ШГН (от 5 до 60 сек.).
- Специальные алгоритмы энергосбережения, обеспечивающие не менее 3-х лет непрерывной работы от автономного источника питания.
Состав комплекта:
- Датчик силы ДПН-Т60.
- Модуль связи Мега09-BR868 с антенной и проводом.
- Программное обеспечение МЕГА.Веб (редакция МЕГА.ДНМ ).
Основные функции:
- преобразование механических напряжений в месте закрепления датчика в цифровой электрический сигнал;
- измерение абсолютных значений усилия, по которым строится динамограмма, а также фиксирование ускорения в месте закрепления датчика;
- обмен информацией с контроллером или внешней системой посредством модуля ближней радиосвязи Мега09-BR868;
- передача массива данных с динамограммой в смежные системы автоматики;
- автоматическая индикация отклонения нагрузки (по недопустимо высокой и низкой нагрузки);
- автоматическая индикация срыва подачи по коэффициенту наполнения;
- выдача параметров ДНМ;
- ведение архивов.
Технические характеристики датчика ДПН-Т60
| Параметры | Значение |
|---|---|
| Тип датчика силы | Тензометрический |
| Тип интерфейса | Радио 868 МГц |
| Скорость передачи информации, бит/сек | 38400 |
| Поддерживаемые протоколы обмена данными | РТМ-64Var РТМ-MW Modbus RTU |
| Диапазон допустимых усилий, кН | 0…200 |
| Диапазон измеряемых усилий, кН | 0…100 |
| Чувствительность датчика, H, не хуже | 2 |
| Число поверочных интервалов | 5 |
| Категория точности по ГОСТ 28836-90 | 0,6 |
| Рабочий коэффициент передачи (РКП) по ГОСТ 28836-90, мВ/В, не более |
3,0 |
| Напряжение источника питания датчика, В | 3,6 |
| Тип источника питания: – фирмы SAFT – фирмы EEMB |
LS 33600 ER34615 |
| Время непрерывной работы от источника питания, не менее, лет | 3 |
| Мощность, потребляемая датчиком, мВт, не более | 5 |
| Радиус действия в условиях прямой видимости, м, не менее | 30 |
| Степень защиты от воздействия пыли и воды, по ГОСТ 14254-96 |
IP54 |
| Диапазон рабочих температур, °С | От -40 до +60 |
| Атмосферное давление, кПа | 84…107 |
| Габаритные размеры датчика с антенной, не более, мм | 174х77х68 |
| Масса датчика, не более, кг | 5 |
Технические характеристики модуля связи Мега09-BR868
| Параметры | Значение |
|---|---|
| Напряжение питания модуля, В | 12±2 |
| Внешний интерфейс модуля связи | RS-232/485 |
| Скорость передачи данных по RS485 бит/с | 38400 |
| Выходная мощность передатчика типовая, мВт | 10 |
| Рабочая частота, МГц | 868 |
| Количество радиоканалов | 1 |
| Ток потребления в режиме передачи, мА | 80 |
| Ток потребления в режиме приема, мА | 80 |
| Диапазон рабочих температур, ºС | от -40 до +55 |
| Габариты модуля Мега09-BR868, мм | 66х85х42 |
| Габариты антенны модуля связи, мм | 150х90х40 |
| Масса модуля радиосвязи Мега09-BR868 (с антенной), кг | 1,5 |
Устройство и работа изделия
Датчик выполнен в виде законченного блока в металлическом корпусе со съемным блоком элемента питания и антенны. В чувствительных элементах датчика расположены тензорезисторы, осуществляющие преобразование механических деформаций в электрические сигналы. В корпусе находится плата с микроэлектронным АЦП, датчиком ускорения (акселерометром) и радио-трансивером.
Размещенный в траверсе датчик преобразовывает переменные нагрузки, возникающие между опорными плитами траверсного узла станка-качалки, в электрический сигнал разбаланса тензометрического моста, одновременно измеряя ускорение.
Для выдачи цифровых данных на внешнее устройство служит интегральный радио-трансивер, расположенный на той же плате, а также малогабаритная антенна. Максимальное расстояние от датчика до внешнего устройства сбора информации (модуля Мега09-BR868) составляет не менее 30 метров.
Модуль Мега09-BR868, поставляемый в комплекте с датчиком, настроен на соответствующий радиоканал датчика. Модуль работает в прозрачном режиме, т.е. данные принятые через COM-порт отправляются в радио и принятые по радио возвращаются в COM-порт.
При работе с модулем связи автономно, пользователь сам выбирает, по какому из трёх протоколов вести опрос данных: РТМ-64Var, РТМ-MW или Мodbus RTU. Датчик автоматически распознаёт протокол запроса и возвращает соответствующий ответ.
После установки датчика в траверсу станка-качалки встроенный электронный контроллер проводит инициализацию микросхем датчика, задает режим работы и периодически проводит съём показаний АЦП.
Для визуализации информации полученной с датчика ДПН-Т60 в комплекте поставляется ПО на базе системы Мега-Веб.
Режимы работы
Датчик может находиться в одном из трёх режимов:
- режим ожидания набора данных (режим сна), при котором отключены измерительные преобразователи для сохранения энергии батареи.
- режим предварительного набора данных для определения периода съема динамограммы. Датчик набирает данные о нагрузке и ускорении для определения периода качания и выбора нужного фильтра ускорения.
- режим непосредственного съёма динамограмм, при котором датчик ведет непрерывный набор динамограммы с определенным во втором режиме периодом.
После достаточного набора статистики, динамограммы, соответствующие среднестатистическим параметрам, будут записываться в буфер статистической динамограммы. По статистическим динамограммам датчик рассчитывает коэффициент наполнения, который может использоваться при выводе скважины на режим или управления откачкой. При построении заданного количества статистических динамограмм датчик перейдёт в режим сна для ожидания нового набора данных.