Назначение
Комплексы радиоизотопные измерений уровня и плотности Gammapilot FMG50 (далее комплексы) предназначены для непрерывного измерения уровня или определения предельных значений уровней жидкостей, пульп и сыпучих материалов (далее продукта), уровня границы раздела рабочих сред, а также измерений плотности продукта (в т.ч. при транспортировке по трубопроводам) при учетно-расчетных операциях, в системах оперативного учета и автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.
Описание
Принцип действия комплекса основан на определении степени ослабления (поглощения) гамма-излучения, испускаемого источником при его прохождении через рабочую среду. Степень ослабления гамма-излучения зависит от типа источника, плотности, толщины и высоты слоя рабочей среды, через которую проходит гамма-излучение.
В зависимости от типа резервуара/трубопровода, условий применения и потребностей Заказчика, в состав комплекса могут входить: источник гамма-излучения с радионуклидом (далее источник), контейнер для источника (далее контейнер), модулятор излучения FHG65 с блоком управления FHG66, детектор гамма-излучения с измерительным преобразователем (далее детектор) FMG50, монтажные комплекты, индикатор сигналов RIA15 с функцией управления, преобразователь измерительный RMA42 и регистратор безбумажный Memograph M RSG45 (регистрационный № 68444-17).
Комплекс может использоваться как в полном составе, так и частично.
Поскольку составные части комплекса монтируются без прямого контакта с рабочей средой, то ее параметры не оказывают воздействия на работу комплекса, что позволяет применять комплекс для измерений, в том числе, агрессивных, токсичных и других опасных сред.
Источник испускает гамма-излучение, возникающее при радиоактивном распаде содержащегося в нем радионуклида. В комплексе могут применяться источники гамма-излучения FSG60, FSG61 или аналогичные российского производства типа ИГИ-Ц-х-х, ИМГИЦ -х, ИМГИЦ2 -х, ГИД-Ц -х-х, ГИК -х-х, ОСГИ и/или аналогичные с радионуклидом цезий-137 (Cs-137), кобальт-60 (Co-60) или натрий-22 (Na-22), в том числе по ГОСТ Р 52241-2004 (ИСО 2919:1999).
Контейнер предназначен для формирования пучка излучения от источника в заданном направлении, защиты персонала от воздействия излучения во время работы, транспортировки и хранения источника. Применяются контейнеры типа FQG60, FQG61, FQG62, FQG63, FQG66, Multiplex9s-3, Multiplex9s, КС-хххх, блоки гамма-источника типа БГИ-хххх или контейнеры, обладающие аналогичными экранирующими и функциональными характеристиками. Тип контейнера или блока выбирается исходя из типа источника и особенностей применения комплекса.
Детектор предназначен для регистрации гамма-излучения и формирования выходного сигнала. Детектор содержит чувствительный элемент сцинтилляционного типа из йодида натрия (NaI) или поливинилтолуола (PVT). Попадая на сцинтиллятор, гамма-излучение генерирует вспышки света, которые преобразуются фотоумножителем в электрические импульсы. Частота импульсов пропорциональна интенсивности излучения, попадающего на детектор. В зависимости от заданного режима работы и данных калибровки, частота импульсов преобразуется измерительным преобразователем в выходной сигнал уровня или плотности.
Детектор имеет встроенную функцию линеаризации (до 32 точек), а также автоматическую компенсацию снижения активности излучения источника в зависимости от срока его эксплуатации.
Для обеспечения достоверности измерений при изменении фонового уровня радиации и/или наличия воздействия других источников ионизирующего излучения (например, во время проведения гаммадефектоскопии) в составе комплекса применяют модулятор излучения Gamma Modulator FHG65 c блоком управления модулятора Synchronizer FHG66.
Комплекс сертифицирован в соответствии со стандартом ГОСТ Р МЭК 61508 (IEC 61508) на применение в электрических, электронных, программируемых системах, связанных с безопасностью и имеющих уровень полноты безопасности SIL2 (УПБ2) (1oo1) и SIL3 (УПБ3) при однородном резервировании.
В комплексах реализована технология Heartbeat, позволяющая осуществлять имитационную поверку без демонтажа прибора и остановки технологического процесса, а также непрерывную самодиагностику прибора с выводом диагностических сообщений:
- на местный дисплей;
- в систему настройки и управления парком приборов (например, FieldCare, DeviceCare, AMS Device Manager, SIMATIC PDM и др.);
- в систему автоматизации (например, ПЛК);
- на экран смартфона или планшетного компьютера с установленным ПО SmartBlue.
Результаты самодиагностики Heartbeat классифицируются по стандарту VDI/VDE 2650 и, в соответствии со стандартом NAMUR NE 107, могут быть считаны в виде числовых величин и сообщений с дисплея детектора и/или могут передаваться в виде выходного сигнала (дискретного, аналогового или цифрового).
Параметризация и пуско-наладочные работы осуществляются на месте монтажа с помощью RIA15, удаленно - посредством беспроводного радиоинтерфейса Bluetooth при помощи смартфона или планшетного компьютера с установленным ПО SmartBlue или через интерфейс цифровой коммуникации посредством компьютера с программным обеспечением (например, DeviceCare, FieldCare, AMS Device Manager, SIMATIC PDM и др.). Измерительная информация может передаваться в виде аналогового и/или цифрового сигнала (например, HART) и/или может быть считана с RIA15 или цифровых устройств посредством беспроводного радиоинтерфейса Bluetooth.
Для повышения чувствительности комплекса, увеличения диапазона изменений уровня при каскадной установке, и/или при использовании релейных выходов применяются:
- при двух детекторах - RMA42;
- при двух и более детекторах - RSG45.
Комплекс также может использоваться для вычислений концентрации двухкомпонентных продуктов (например, твердых включений в пульпе), для которых имеются зависимости концентрации от плотности и температуры, уровня границы раздела фаз. Комплексы могут входить в состав систем для вычислений объема и массы продуктов в резервуарах и трубопроводах.
Комплексы выпускаются в обычном или взрывозащищенном исполнениях.
При установке на месте эксплуатации проводится калибровка комплекса в соответствии с требованиями, изложенными в руководстве по эксплуатации.
гамма-излучения
излучения
Программное обеспечение
Программное обеспечение комплексов состоит из двух частей Firmware и Software. Обработка результатов измерений и вычисление (метрологически значимая часть ПО) проводится по специальным расчетным соотношениям, сохраняемым во встроенной программе (firmware) в виде Hex-File. Доступ к цифровому идентификатору firmware (контрольной сумме) невозможен.
Наименование программного обеспечения нанесено фабричным способом на заводскую табличку (шильдик) детектора, а так же доступно для считывания с использованием цифровых протоколов при помощи персонального компьютера и/или посредством беспроводного радиоинтерфейса Bluetooth с экрана смартфона или планшетного компьютера с установленным ПО SmartBlue. Метрологически значимая часть ПО и заводские параметры защищены переключателем в электронном блоке FMG50, а также с помощью пароля для предотвращения несанкционированного доступа к настройкам прибора через ПО DeviceCare, FieldCare, AMS Device Manager, SIMATIC PDM, SmartBlue и другие. Настройка и модификация параметров прибора через встроенный дисплей не возможна.
Наименование ПО имеет структуру X.Y.Z, где:
Х - идентификационный номер firmware;
Y - идентификационный номер текущей версии Software (от 00 до 99) -характеризующий функциональность преобразователя (различные протоколы цифровой коммуникации, а также совместимость с сервисными программами);
Z - служебный идентификационный номер (например, для усовершенствования или устранения неточностей (bugs tracking)) - не влияет на функциональность и метрологические характеристики.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | FMG50 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 01.yy.zz |
| Цифровой идентификатор ПО | не отображается |
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений "Высокий"
Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня1), м: - для одного детектора - при каскадной установке двух и более детекторов | от 0 до 3 от 0 до 60 |
| Минимальный диапазон измерений уровня, м | 0,3 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности от верхнего значения диапазона измерений уровня, %2) 3) | ±1,0 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности от верхнего значения диапазона измерений уровня после имитационной поверки, %2) 3) | ±1,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности от диапазона измерений уровня каждого детектора при каскадной установке двух и более детекторов при преобразовании измеренной величины в токовый выходной сигнал с применением RMA42, RSG45, % | ±0,1 |
| Диапазон измерений плотности рабочей среды, кг/м3 | от 1 до 3000 |
| Диапазон показаний плотности рабочей среды, кг/м3 | от 1 до 5500 |
| Минимальный диапазон измерений плотности, кг/м3 | 100 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений плотности от диапазона измерений, %2) 3) | ±1,0 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений плотности от диапазона измерений после имитационной поверки, %2) 3) | ±1,5 |
| Дополнительная погрешность, в зависимости от температуры окружающей среды и материала сцинтиллятора детектора, 1/°С %: йодид натрия (NaI) - в диапазоне температур от -20 до +50 °С - в диапазоне температур от -40 до +80 °С поливинилтолуол (PVT) - в диапазоне температур от -40 до +80 °С | ±0,0014 ±0,0042 ±0,0050 |
| Температура окружающего воздуха, °С: - детектор (в зависимости от версии) - контейнеры (для FQG63) - модулятор излучения FHG65 (с охлаждающей рубашкой) - Synchronizer FHG66 - индикатор сигналов RIA15 - преобразователь измерительный RMA42 - регистратор безбумажный Memograph M RSG45 | от -40 до +80 от -40 до +80 (от -52 до +400), -50 - по запросу от -40 до +60 (от -40 до +120) от -20 до +85 от -40 до +60 от -20 до +60 от -10 до +50 |
| Температура транспортирования и хранения в зависимости от исполнения комплекса, °С | от -40 до +85 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Выходной сигнал: | |
| - токовый (вход/выход), мА | от 4 до 20 |
| - цифровой | HART, Bluetooth, PROFIBUS PA, PROFIBUS DP, FOUNDATION Fieldbus, PROFINET IO, EtherNet/IP, Modbus RTU/TCP |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение постоянного тока, В | от 14 до 35 |
| - другие варианты | по запросу |
| Потребляемая мощность, Вт, не более: | |
| - Gammapilot FMG50 | 1 |
| - Modulator FHG65 | 3,2 |
| - Synchronizer FHG66 | 1 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - Gammapilot FMG50: | |
| - высота | 118 |
| - ширина | 143 |
| - длина | от 430 до 3390 |
| - Modulator FHG65: | |
| - диаметр | 200 |
| - длина | 600 |
| - Synchronizer FHG66: | |
| - высота | 120 |
| - ширина | 11 |
| - длина | 25 |
| Масса, кг, не более: | |
| - контейнер | от 22 до 350 |
| - детектор (в зависимости от исполнения) | от 9,1 до 28,14 |
| - Modulator FHG65 | 30 |
| - Synchronizer FHG66 | 1 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 480000 |
| 1) - диапазон измерений определяется конструктивным исполнением комплекса и особен- |
| ностями монтажа; |
| 2) - погрешность измерений зависит от особенностей места установки, монтажа и полноты |
| проведения пусконаладочных работ в соответствии с руководством по эксплуатации; |
| 3) - допускаемая основная приведенная погрешность определяется при нормальных усло- |
| виях: - температура (20 ±10) °C, - давление (101,3 ±2) МПа, - влажность не нормируется. |
Знак утверждения типа
наносится на табличку детектора заводским способом и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Комплекс радиоизотопный измерений уровня и плотности | Gammapilot FMG50 | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Комплект ЗИП | | 1 компл. | В соответствии с заказом |
| Вспомогательные принадлежности | | 1 компл. | В соответствии с заказом |
| Компакт - диск или USB-носитель с сервисной программой | Device Care | 1 компл. | В соответствии с заказом |
| Комплект эксплуатационной документации | | 1 компл. | В соответствии с заказом |
| Методика поверки | МП 208-007-2021 | 1 экз. | |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации в разделе «Описание изделия».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 01.11.2019 г. №2603 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений плотности.
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 г. №3459 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов. Техническая документация фирмы.
82129-21: Методика поверки МП 208-007-2021Скачать15.7 Мб