Назначение
Измерители плотности бесконтактные ИПБ-1К-ХХ предназначены для бесконтактного измерения плотности пульп и жидких сред и пульп в трубопроводах (при их полном заполнении) и различных технологических установках.
Описание
Принцип действия измерителя плотности бесконтактного основан на регистрации изменения плотности потока гамма-излучения в месте расположения чувствительной зоны установленного на трубопроводе блока детектирования, вызванного изменением плотности протекающих по трубопроводу пульп или растворов. Поток гамма-излучения от излучателя ослабляется контролируемым материалом и регистрируется блоком детектирования, в котором этот поток преобразуется в последовательность статистически распределенных импульсов со средней частотой следования импульсов прямо пропорциональной плотности потока излучения.
Конструктивно измеритель плотности бесконтактный состоит из кассеты СН с радионуклидным источником ОСГИ Na-22, блока детектирования БД и блока обработки информации БОИ. Блок детектирования и кассета с источником натрий-22 крепится непосредственно на трубопроводе. Блок БОИ с дисплеем устанавливается на рабочем месте оператора. Результаты измерения выводятся на экран дисплея. Предусмотрен вывод информации в виде токового выхода 4-20 мА. При необходимости измеритель плотности бесконтактный комплектуется блоком питания (БП).
В зависимости от решаемой технической задачи измеритель плотности бесконтактный может комплектоваться различными блоками детектирования (БД) и блоками обработки информации (БОИ).
Измерители плотности бесконтактные имеют четыре различные модификации
(варианта комплекта поставки):
Модификация 10 (обозначение - ИПБ-1К-10) содержит блок детектирования БД-6-1Д или блок детектирования БД-6-5Д, блок обработки информации БОИ-3 или блок обработки информации БОИ-4, блок питания БП-2.
Модификация 11 (обозначение - ИПБ-1К-11) содержит блок детектирования БД-6-1 или блок детектирования БД-6-5, блок обработки информации БОИ-3 или блок обработки информации БОИ-4, блок питания БП-2 .
Модификация 12 (обозначение - ИПБ-1К-12) содержит блок детектирования БД-7-1Д или блок детектирования БД-7-5Д, блок обработки информации БОИ-3 или блок обработки информации БОИ-4 с блоком питания БП-2 или блок обработки информации БОИ-7.
Модификация 13 (обозначение - ИПБ-1К-13) содержит блок детектирования БД-7-1 или блок детектированияБД-7-5, блок обработки информации БОИ-3 с блоком питания БП-2 или блок обработки информации БОИ-4 с блоком питания БП-2 или блок обработки информации БОИ-7.
Рисунок 1 - Общий вид кассет СН с радионуклидным источником
Рисунок 2 - Общий вид блока детектирования БД-6-1 Д или БД-6-5 Д
Рисунок 3 - Общий вид блока детектирования БД-6-1 или БД-6-5
Рисунок 4 - Общий вид блока детектирования БД-7-1Д или БД-7-5Д
Рисунок 5 - Общий вид блока детектирования БД-7-1 или БД-7-5
Рисунок 6 - Общий вид блока обработки информации БОИ-3
Рисунок 7 - Общий вид блока обработки информации БОИ-4
Рисунок 8 - Общий блока обработки информации БОИ-7
Рисунок 9 - Общий вид блока питания БП-2
Рисунок 10 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа блоков БД-6-1, БД-6-1Д, БД-6-5, БД-6-5Д
Рисунок 11 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа блоков БД-7-1, БД-7-1Д, БД-7-5, БД-7-5Д
Рисунок 12 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа блока БОИ-4
Программное обеспечение
Программное обеспечение входящего в состав прибора блока БОИ-4 представляет собой программный продукт, реализующий алгоритм работы блока в соответствии с его функциональными возможностями.
При подаче питания блок загружает из энергонезависимой памяти микроконтроллера следующие параметры: градуировочную зависимость, время усреднения, дату калибровки, фон, период архивации, пределы диапазона, аварийные пределы, необходимые вспомогательные коэффициенты и параметры. После инициализации программа опрашивает энергонезависимый таймер реального времени и получает текущую дату и время и на основе анализа дат определяет коэффициент распада источника.
Загруженные параметры после заставки выводятся на индикацию, и блок начинает измерение основного параметра. От поступающих на вход импульсов с блока детектирования программа производит усреднение частоты, коррекцию частоты, функциональное преобразование в основной измеряемый параметр и вывод его на дисплей. Также программа рассчитывает ток для токовой петли, который пропорционален значению основного измеряемого параметра.
Одновременно программа принимает измененные значения параметров, вводимых с клавиатуры на лицевой панели блока, заносит в энергонезависимую память контроллера и загружает их в процесс измерения.
Дополнительно в режиме архивации программа периодически заносит основной измеряемый параметр в буферную энергонезависимую память. При записи данных на флеш-диск программа
осуществляет перенос архива из буферной памяти на записывающийся флеш-диск.
Блок работает под управлением программы «nov_archiv.hex», которая записывается в микроконтроллер блока.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) для модификации | БОИ-4 | БОИ-3 | БОИ-7 |
| Идентификационное наименование ПО | Прошивка микроконтроллера блока | Прошивка микроконтроллера блока | Прошивка микроконтроллера блока |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже V 2.7 | V3734 | V3734 |
| Цифровой идентификатор ПО | 00151В94 | 0032Е57 | 0032Е57 |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполянемого кода | WIN-SFV32 v1.0 | WIN-SFV32 v1.0 | WIN-SFV32 v1.0 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений плотности жидких сред и пульп в трубопроводах в различных технологических установках, кг/м3 | от 650 до 2200 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений для трубопровода диаметром от 0,1 до 0,2 м, кг/м3: - для модификаций 10, 12 - для модификаций 11, 13 | ±6,0 ±10,0 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений для трубопровода диаметром более 0,2 м и диапазона измерений плотности более 1700 кг/м3, кг/м3: -для модификаций 10, 12 - для модификаций 11, 13 | ±12,0 ±20,0 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений для трубопровода диаметром более 0,2 м и диапазона измерений плотности менее 1700 кг/м3, кг/м3: - для модификаций 10, 12 - для модификаций 11, 13 | ±6,0 ±10,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений за счет изменения температуры, кг/м3 | 0,5 основной абсолютной погрешности на каждые 10 °С в рабочем диапазоне температур |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Информационный электрический токовый выходной сигнал, изменяющийся в соответствии с изменением плотности контролируемого материала, мА | от 4 до 20 |
| Время установления рабочего режима плотномера после его включения, мин, не более | 30 |
| Номинальное время усреднения, с | 250 |
| Номинальная активность излучателя натрий - 22, Бк | 4-105 |
| Потребляемая мощность, В\Л, не более | 10 |
| Режим работы | круглосуточный |
| Длина кабеля, соединяющего блок детектирования с блоком обработки информации (БОИ), м, не менее | 500 |
| Параметры электрического питания: - для измерителя с блоком обработки информации БОИ-3 или БОИ-4 и блоком питания БП-2 напряжение переменного тока, В - для измерителя с блоком обработки информации БОИ-7: напряжение постоянного тока, В напряжение переменного тока, В | от 90 до 260 от 20 до 60 от 20 до 48 |
| Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-2015 - корпуса блоков детектирования БД-6-1, -1Д, БД-7-1, -1Д и блоков обработки информации БОИ-4 и БОИ-7 - корпус блока обработки информации БОИ - корпус блока питания БП-2, в зависимости от модификации | IP-65 IP-54 от IP-54 до IP-65 |
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Уровень и вид взрывозащиты блоков детектирования БД-7-1,-1 Д, -5, -5Д и блока обработки информации БОИ-7 взрывозащищённого исполнения | РВ ЕхdI/1EхdIICT6 |
| Рабочие условия эксплуатации: Температура окружающей среды, °С - для всех блоков детектирования - для блоков БОИ-3, БОИ-7 и БП-2 - для блока БОИ-4 Относительная влажность, %, не более | от -40 до +70 от 0 до +50 от -20 до +50 95 |
| Устойчивость к вибрации: - частотой, Гц - амплитуда смещения, мм, не более | от 10 до 55 0,15 |
| Г абаритные размеры блоков измерителя плотности бесконтактного ИПБ-1К-ХХ, мм, не более: | |
| - Блок детектирования БД-6-1 КЗРС.329000.006-01 или БД-6-5 КЗРС.329000.006-05 - диаметр - длина | 68 326 |
| - Блок детектирования БД-6-1 Д КЗРС.329000.006-21 или БД-6-5 Д КЗРС.329000.006-25: - диаметр - длина - Блок детектирования БД-7-1 КЗРС.329000.007-01 или БД-7-5 КЗРС.329000.007-05: - диаметр - диаметр вводного устройства - длина кабельного ввода - длина - Блок детектирования БД-7-1Д КЗРС.329000.007-21 или БД-7-5Д КЗРС.329000.007-25: - диаметр - диаметр вводного устройства - длина кабельного ввода - длина - Блок обработки информации БОИ-3 КЗРС.843809.005 - Блок обработки информации БОИ-4 КЗРС.843390.004 - Блок обработки информации БОИ-7 КЗРС.843809.007 - Блок питания БП-2 КЗРС.460423.010 - Кассета СН-1 КЗРС.180000.002 с радионуклидным источником ОСГИ Na-22 по ТУ 7018-001-08627537-06 - диаметр - длина - Кассета СН-2 КЗРС.180000.003 с радионуклидным источником ОСГИ Na-22 по ТУ 7018-001-08627537-06 - диаметр - длина - Кассета СН-5 КЗРС.180000.012 с радионуклидным источником ОСГИ Na-22 по ТУ 7018-001-08627537-06 - диаметр - длина | 68 496 64 95 60 352 64 95 60 530 175x136x68 215x165x110 150x150x68 (без кабельного ввода) 115x110x65 140 78 140 78 140 142 |
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Масса входящих в состав плотномера блоков, кг, не более: | |
| - Блок детектирования БД-6-1 или БД-6-5 | 2,6 |
| - Блок детектирования БД-6-1 Д или БД-6-5 Д | 4,3 |
| - Блок детектирования БД-7-1 или БД-7-5 | 4,3 |
| - Блок детектирования БД-7-1 Д или БД-7-5 Д | 6,1 |
| - Блок обработки информации БОИ-3 | 0,91 |
| - Блок обработки информации БОИ-4 | 0,8 |
| - Блок обработки информации БОИ-7 | 6,4 |
| - Блок питания БП-2 | 0,9 |
| - Кассета СН-1 КЗРС.180000.002 с радионуклидным источником | |
| ОСГИ натрий -22 по ТУ 7018-001-08627537-06 | 9,2 |
| - с транспортной заглушкой | 18,4 |
| - Кассета СН-2 КЗРС.180000.003 с радионуклидным источником | |
| ОСГИ натрий -22 по ТУ 7018-001-08627537-06 | 8,2 |
| - с транспортной заглушкой | 16,5 |
| - Кассета СН-5 КЗРС.180000.012 с радионуклидным источником | |
| ОСГИ натрий -22 по ТУ 7018-001-08627537-06 | 18,6 |
| Среднее время безотказной работы измерителя плотности бесконтактного ИПБ-1К-ХХ, ч, не менее | 20000 |
| Средний срок службы измерителя плотности бесконтактного ИПБ-1К-ХХ, лет, не менее | 6 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом и на блок обработки информации измерителя плотности бесконтактного ИПБ-1К-ХХ в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Наименование | Обозначение КЗРС. ... | ИПБ-1К-10 | ИПБ-1К-11 | ИПБ-1К-12 | ИПБ-1К-13 |
| Блок детектирования БД-6-1 или БД-6-5 | 329000.006-01 или -05 | | 1 | | |
| Блок детектирования БД-6-1 Д или БД-6-5 Д | 329000.006-21 или -25 | 1 | | | |
| Устройство крепления БД-6-1 или БД-6-5 | 407460.062-01-80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550* | | 1 | | |
| Устройство крепления БД-6-1 Д или БД-6-5 Д | 407460.062-03-80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550* | 1 | | | |
| Блок детектирования БД-7-1 или БД-7-5 | 329000.007-01 или 05 | | | | 1 |
| Блок детектирования БД-7-1 Д или БД-7-5 Д | 329000.007-21 или 25 | | | 1 | |
| Устройство крепления БД-7-1 или БД-7-5 | 407460.063-01-80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550* | | | | 1 |
| Устройство крепления БД-7-1 Д или БД-7-5 Д | 407460.063-03-80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550* | | | 1 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Блок БОИ-3 и блок питания БП-2 | 843809.005 460423.009 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Блок БОИ-4 и блок питания БП-2 | 843390.004 460423.009 |
| Блок БОИ-7 | 843809.007 |
| кассета СН-1 | 180000.002** | 1 | 1 | 1 | 1 |
| кассета СН-2 | 180000.003** |
| кассета СН-5 | 180000.012** |
| Руководство по эксплуатации | 843000.001РЭ | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Паспорт | 843000.001 ПС | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Примечания: 1. * - в комплект поставки входит одно из устройств крепления в зависимости от диаметра трубопровода, на котором устанавливается ИПБ-1К; 2. ** - в комплект поставки входит одна из кассет в зависимости от конкретных условий измерения плотности. 3. В комплект поставки входит один блок обработки информации БОИ в зависимости от технического задания на комплект оборудования. 4. В комплект поставки, как правило, входит помещенный в кассету СН-1, СН-2 или СН-5 излучатель - (образцовый источник натрий-22 из набора ОСГИ по ТУ 7018-001-0862753706). Указанные источники не подпадают под регламентацию «Норм радиационной безопасности» НРБ-99/2009 и «Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ-2009/10). |
Поверка
осуществляется по документу МП РТ 1991-2018 «ГСИ. Измерители плотности бесконтактные
ИПБ-1К-ХХ. Методика поверки», утвержденному ФБУ «Ростест-Москва» 24 августа 2018 г.
Основные средства поверки:
- набор ареометров общего назначения АОН-2 по ГОСТ 18481-81 с диапазоном измерений от 1000 до 1270 кг/м3 с погрешностью ± 1 кг/м3;
- стенд для поверки и испытаний измерителя плотности бесконтактного ИПБ-1К КЗРС.137000.002;
- набор пластин-имитаторов с геометрическими размерами (300 ± 5) х (300 ± 5) мм и толщиной (10 ± 2) мм.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе
Нормативные документы
ГОСТ 20180-91 Плотномеры радиоизотопные жидких сред и пульп. Общие технические условия
КЗРС.843000.001 ТУ Измеритель плотности бесконтактный ИПБ-1К. Технические условия
