Назначение
Датчики уровня акустические ЭХО-5Н (в дальнейшем - датчики) предназначены для бесконтактного непрерывного автоматического дистанционного измерения уровня жидких, в том числе агрессивных, высоко агрессивных, а также сыпучих и кусковых сред.
Описание
Датчики уровня акустические ЭХО-5Н обеспечивают непрерывное преобразование измеряемого уровня среды в унифицированные выходные сигналы постоянного тока и RS-485, сигнализацию уровня в четырех точках, формирование релейных сигналов, индикацию измеряемого уровня и уровней срабатывания сигнализации.
Датчик состоит из акустического преобразователя (в дальнейшем - АП) и преобразователя передающего измерительного (ППИ-5Н), соединенных между собой кабелем.
АП предназначен для преобразования электрических импульсов в акустические и преобразования отраженных акустических импульсов снова в электрические.
Рабочая часть АП выполняется из нержавеющей стали и представляет собой цельносварную конструкцию. Основой АП является электроакустический вибратор. Вибратор размещается в цилиндрическом корпусе. Для концентрации акустической энергии применяется конический рупор.
Для уменьшения влияния температуры воздуха на показания датчика предусмотрена температурная компенсация.
ППИ-5Н является программируемым преобразователем.
В зависимости от контролируемой среды выпускаются АП следующих типов:
| Контролируемые среды | Тип АП |
| 1. Жидкие среды не кипящие, в том числе: | |
| - вязкие, неоднородные, выпадающие в осадок, перемешиваемые, пожароопасные, пенящиеся | АП-31, АП-41, АП-61, АП-91 |
| - агрессивные | АП-61, АП-91, АП-91 К |
| - высоко агрессивные | АП-61 с УВЗ-1 |
| - взрывоопасные | АП-61 В |
| 2. Сыпучие кусковые материалы с диаметром гранул и кусков от 5 мм до 300 мм, в том числе: | |
| - пожароопасные | АП-31, АП-41, АП-61, АП-91 |
| - взрывоопасные | АП-61 В |
В зависимости от условий эксплуатации, в соответствии с ГОСТ 15150-69, имеются следующие климатические исполнения: для АП - "УХЛ2", "Т2"; для ППИ-5Н - "УХЛ4", "Т4".
Степень защиты от воды и пыли по ГОСТ 14254-96:
- в зависимости от типа АП - не ниже IP54 или IP64;
- ППИ-5Н - не ниже IP54.
Пример записи условного обозначения исполнения датчика в комплекте с взрывозащищенным АП-61В, настроенного с погрешностью 1,0 % на верхний предел измерения 2,5 м, с избыточным давлением в объекте контроля 4,0 МПа, с выходным токовым сигналом (4^20) мА, с выходом RS-485, с климатическим исполнением УХЛ2 при его заказе и в документации другой продукции, в которой он может быть применен:
Программное обеспечение
«ЭХО-5Н-В-1,0-61В -2,5-4,0-2-4-УХЛ2 ТУ 4214-098-00225555-2010».
Программное обеспечение (ПО), необходимое для реализации заявленных функций, записывается в память микроконтроллера на заводе-изготовителе.
Основными задачами программного обеспечения являются:
- измерение задержки распространения акустического сигнала;
- преобразование времени задержки в значение уровня в соответствии с номинальными статическими характеристиками, настроечными параметрами и данными калибровки;
- организация индикации измеряемых параметров;
- формирование архива измеренных значений с заданной периодичностью;
- формирование выходных сигналов;
- реализация пользовательского интерфейса в рабочем режиме и в режиме «Заводские настройки» с ограниченным доступом;
- анализ измеренных значений, регистрация и индикация ошибок и нештатных ситуаций;
Погрешность измерения уровня, обусловленная алгоритмом измерения временной задержки и точностью выполнения математических операций, не превышает ±0,4 мм.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице:
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения) | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Файл прошивки | eho5.hex | 2.0 | 6DB5CBC15E7E73F8 C2EA5CA523D1B67D | md-5 |
лист 3 всего листов 5
Уровень защиты программного обеспечения датчика от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С».
В датчиках предусмотрена защита от несанкционированного доступа к изменению программного обеспечения с помощью пломбирования ППИ-5Н (Рис. 1). Доступ к настроечным коэффициентам защищён паролем.
mziw. aj onT^ffn^i' №ГЗСТ 18633- 73
ГГ*
зш4н
djcиртруирнйор^ wwjfcmnitHTJ z^rifidarmifiiimij
JI1652|2-7*-K
J
I
±
u Al I Д.1 'II П
Ik M XI
3
iiuu OtTTTTTT [ , j i i t- tj.jjn
*- hbliMHhbSFHH h^iraiul InilBl к£ч1ь I SlnMr
"T"
Ш
Рис. 1. Места установки пломб ППИ-5Н. Метрологические и технические характеристики
Таблица 1. Основные метрологические и технические характеристики
| № п/п | Наименование параметра | Значение | Примечание |
| 1 | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности датчиков для жидких сред уд, % | (±1,0; ±2,5)* | В зависимости от диапазона измерения и типа контролируемой среды. |
| 2 | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности датчиков для сыпучих и кусковых материалов уд, % | ±(2,0*3,5) |
| 3 | Вариация выходного сигнала датчиков, %, не более | Уд | |
| 4 | Дополнительная погрешность At10 на каждые 10 °С, %, не более | 0,5 • Уд | |
| 5 | Погрешность установки срабатывания релейных выходов, %, не более | Уд | |
| 6 | Выходной сигнал постоянного тока по ГОСТ 26.011-80, мА | (0*5); (4*20) | |
| 7 | Питание датчиков: - напряжение, В - частота, Гц | от 187 до 242 от 49 до 51 | |
| 8 | Напряжение коммутации выходных реле, В | 220 | |
| | Ток на активной нагрузке, А | 8 | |
| 9 | Интерфейсный выход для связи с ЭВМ | RS-485 | |
| 10 | Мощность, потребляемая датчиками, В-А, не более | 17 | |
| 11 | Длина линии связи между ППИ и АП, м, не более | 100 | |
| 12 | Температура воздуха, окружающего ППИ, °С | от плюс 5 до плюс 50 | |
| 13 | Температура воздуха, окружающего АП, °С: АП-31, АП-41, АП-61, АП-61В, АП-91**, АП-91К** - АП-91, АП-91 К, | от минус 30 до плюс 50 от минус 10 до плюс 50 | |
| 14 | Средняя наработка на отказ, ч | 60 000 | |
| 15 | Срок службы, лет, не менее: - для всех сред, кроме особо агрессивных; - для особо агрессивных | 12 6 | |
Примечание:
* ± 1,0 % с верхним пределом 1,0 м и более; ±2,5 % с верхним пределом измерения 0,4 м и 0,6
м;
** от минус 30 °С до плюс 50 °С - по отдельному заказу.
Таблица 2. Диапазоны измерений уровня среды для разных типов датчиков
| Тип датчика | Тип ППИ | Тип АП | Диапазон измерений, м | Избыточное давление в объекте, МПа | Неизме ряемый уровень, м |
| Жидкие среды | Сыпучие среды |
| ЭХО-5Н | ППИ-5Н | АП-31 | (0- | -0,4)...(0-10,0) | (0- | -0,4)...(0-6,0) | 0 | 1,0 |
| АП-41 | (0- | -10,0)...(0-30,0) | (0- | -10,0)...(0-20,0) | 0 | 2,0 |
| АП-61 | (0- | -1,0)...(0- | -10,0) | (0- | -1,0)...(0- | -6,0) | 0,6 | 1,0 |
| (0- | -1,0)...(0- | 6,0) | (0- | -1,0)...(0- | -4,0) | 1,6; 4,0 | 1,0 |
| АП-91 | (0- | -1,0)...(0- | -10,0) | (0- | -1,0)...(0- | -6,0) | 0,05 | 1,0 |
| АП-91 К | (0- | -1,0)...(0- | -10,0) | (0- | -1,0)...(0- | -6,0) | 0 | 1,0 |
| ЭХО-5Н-К* | ППИ-5Н | АП-61 | (0- | -1,0)...(0- | -10,0) | (0- | -1,0)...(0- | -6,0) | 0 | 1,0 |
| ЭХО-5Н-В | ППИ-5Н | АП-61 В | (0- | -1,0)...(0- | -10,0) | (0- | -1,0).(0- | -6,0) | 0,6 | 1,0 |
| АП-61 В | (0- | -1,0)...(0- | 6,0) | (0- | -1,0).(0- | -4,0) | 1,6; 4,0 | 1,0 |
Примечание:
1) Верхний предел диапазона измерений датчика соответствует значениям ряда, м: 0,4; 0,6; 1,0; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 20,0; 30,0. По отдельному заказу допускается изготовление датчика с нестандартным верхним пределом измерений уровня, но не более указанного в таблице 2 для каждого типа АП.
2) *В комплект поставки входит устройство воздушной защиты УВЗ-1.
3) Неизмеряемый уровень - расстояние от плоскости отсчета АП до верхнего предела диапазона измерений уровня.
4) Местоположение нижнего (нулевого) предела диапазона измерений уровня, относительно плоскости отсчета АП, определяется расстоянием равным сумме значений неизмеряемого уровня и диапазона измерений.
Знак утверждения типа наносится на функциональные блоки, входящие в состав датчика, и титульный лист паспорта способом, принятым на предприятии-изготовителе.
| Обозначение | Наименование | Кол. | Примечание |
| Са 2.834.130 | Датчики уровня акустические ЭХО-5Н: Преобразователь акустический АП Преобразователь передающий измерительный ППИ-5Н | 1 1 | Состав датчиков согласно заказу |
| 08849317 | Устройство воздушной защиты УВЗ-1 | 1 | ЭХО-5Н-К с АП-61 |
| Са2.834.130 ПС | Паспорт ЭХО-5Н | 1 | |
| Са2.553.002 ПС | Паспорт АП-61 В | 1 | ЭХО-5Н-В |
| Са2.834.130 РЭ | Руководство по эксплуатации ЭХО-5Н | 1 | |
| Са2.553.002 РЭ | Руководство по эксплуатации АП-61В | 1 | ЭХО-5Н-В |
| Са2.834.130 МП | ГСИ. Датчики уровня акустические ЭХО-5Н. Методика поверки | 1 | |
Поверка
осуществляется в соответствии с "ГСИ. Датчики уровня акустические ЭХО-5. Методика поверки Са2.834.130 МП", утвержденной ГЦИ СИ "НИИТеплоприбор" 14.05.2012 г.
Сведения о методах (методиках) измерений изложены в следующем документе:
"Датчик уровня акустический ЭХО-5Н. Руководство по эксплуатации. Са2.834.130 РЭ".
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к датчикам уровня акустическим ЭХО-5Н:
1. ГОСТ 28725-90. Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требование и методы испытаний.
2. ТУ 4214-098-00225555-2010. Датчик уровня акустический ЭХО-5Н. Технические условия.
Рекомендации к применению
15721-96
