Широкое применение микропроцессорной техники породило категорию «интеллектуальных» (smart, intelligent) ЭМР, которые обладают рядом новых потребительских функций: интерактивный режим отображения и ввода информации, «дружественный» пользовательский интерфейс с интуитивно-понятной системой меню, развитые средства диагностики и самоконтроля, цифровые интерфейсы для удаленной связи. Цифровой интерфейс HART (Highway Addressable Remote Transducer), стал неформальным обязательным стандартом для устройств полевой автоматики и ЭМР в частности. Этот интерфейс основан на стандарте Bell 202 и представляет собой коммуникационный стандарт, использующий наложение синусоидальных колебаний звуковой частоты (1200 Гц для логической «1» и 2200 Гц для «0») на токовый выходной сигнал 4-20 мА Среднее значение сигнала за время измерения равно нулю и не оказывает влияния на токовый выходной сигнал. Для съема сигнала HART в цепи питания (и токового выходного сигнала) должно быть сопротивление не менее 250 Ом. Преимущества этого стандарта заключается в использовании тех же кабельных соединений, часто уже проложенных, как для питания, так и для информационной связи. Широко используются и другие интерфейсы цифровой связи других стандартов: RS-232C, RS-485, Ethernet, M-Bus и др.
Значительное потребление электроэнергии ЭМР по сравнению с другими принципами измерения расхода является, пожалуй, одним из главных недостатков метода. Потребляемая мощность ЭМР снизилась за последние 50 лет примерно в десять раз со 100 В×А до 10 В×А, однако и эта величина слишком велика для приборов с автономным питанием. Радикальное снижение энергопотребления – магистральный путь развития ЭМР. Кирпичников А.П. (ИПУ РАН, Autex Ltd), из опыта разработки устройств по выделению и обработке слабых сигналов на фоне сильных помех, предложил электронную схему [14], использующую корреляционные методыи БПФ для ЭМР со слабым магнитным полем (токами индуктора на уровне 0,1 мА). К сожалению, в то время не существовало 0,2 мкм технологии производства СБИС, поэтому аккумулятор емкостью 1,2 А×ч, обеспечивал непрерывную работу всего в течение 27 часов. Паллиативным решением проблемы перерывов в электропитании ЭМР является использование источников бесперебойного питания UPS и питание от солнечных батарей. Полностью автономное электропитание ABB Instrumentation и ЭМР СТБ-И-001 производства ООО «НПП СТРОБ» (Ростов-на-Дону) от литиевой батареи 17 А×ч в течение 3 лет обеспечивается, по-видимому, за счет недопустимого снижения динамических характеристик ЭМР из-за дискретного измерения расхода. Кроме того, оснащение ЭМР современными интерфейсами цифровой связи требуют значительной энергоемкости, которая не может быть обеспечена с использованием автономных источников питания.
Самодиагностика узлов ЭМР и линий связи, предполагалась как одна из опций повышающая потребительские свойства ЭМР, но не более того. Вместе с тем, новые руководящие материалы, такие, как NAMUR 2650 Sh.3, устанавливающие не только наиболее часто встречающиеся виды отказов полевой автоматики (средств измерений нижнего уровня), основанный на опыте производителей и пользователей, но диагностический лист пожеланий. Учитывая особую важность ЭМР в ответственных технологических процессах, они также включены в Руководство. (2-й уровень полноты безопасности) Safety Integrity Level 2 (SIL2) certificate for the ISE 61508. Диагностика работоспособного состояния ЭМР, включая метрологическую достоверность измерений, имеет крайне важное значение при учетных операциях (custody transfer), так как является основой для взаимных расчетов и предъявления претензий. Система диагностики новейших ЭМР серии Optiflux фирмы Krohne de facto задает новый стандарт для ЭМР нового поколения [15]. Она охватывает не только практически все внутренние устройства ЭМР, но и состояние процесса и смежных устройств. Описание нештатных ситуаций, типичных причин их появления и оказываемых воздействий, а также способы их обнаружения приведены в таблице. |