Назначение
Преобразователи линейных перемещений ПЛП (далее - ПЛП) предназначены для автоматического измерения линейного расстояния от начальной точки отсчета до одного или нескольких подвижных позиционеров при измерениях уровня жидкостей.
Описание
Принцип действия ПЛП основан на преобразовании величины линейного перемещения позиционеров в электрические сигналы стандартных аналоговых и цифровых интерфейсов.
ПЛП состоит из измерительного элемента, электронного преобразователя и одного или нескольких позиционеров.
Измерительный элемент выполнен в двух конструктивных исполнениях:
- в виде жесткой металлической трубы;
- в виде гибкого кабеля.
ПЛП имеют следующую структуру обозначения:
ПЛПХХ1ХХ2Х3 - ХХ4 - ХХ5 - ХХ6:
ХХ1 - тип измерительного элемента:
- 10 - жесткий измерительный элемент, нержавеющая сталь AISI.316;
- 11 - жесткий измерительный элемент, нержавеющая сталь AISI.316, чехол PFA;
- 12 - жесткий измерительный элемент, нержавеющая сталь AISI.316, герметичное покрытие PFA (для агрессивных сред);
- 21 - гибкий измерительный элемент, нержавеющая сталь AISI.316, чехол PFA;
- 22 - гибкий измерительный элемент, PFA (для агрессивных сред);
- 27 - стеклоармированная трубка, Ех-компонент для применения в ОЕМ-производствах.
ХХ2 - диаметр измерительного элемента:
- 06 - диаметр измерительного элемента 6 мм;
- 08 - диаметр измерительного элемента 8 мм;
- 10 - диаметр измерительного элемента 10 мм;
- 12 - диаметр измерительного элемента 12 мм;
- 14 - диаметр измерительного элемента 14 мм.
Хз - выходной сигнал ПЛП:
- Н - токовый выход нормированный от 4 до 20 мА, поддержка протокола HART, 2х-проводная схема;
- R - цифровой последовательный интерфейс RS-485, поддержка протокола ModBus RTU;
- U - цифровой последовательный интерфейс UART, поддержка протокола ModBus
RTU;
- S - синхронизированный последовательный интерфейс SSI и цифровой последовательный интерфейс RS-485 (для диагностики и настройки), поддержка протокола ModBus RTU;
- А - аналоговый по току или по напряжению и цифровой последовательный интерфейс RS-485 (для диагностики и настройки), поддержка протокола ModBus RTU, 4х-проводная схема.
ХХ4 - тип взрывозащиты:
- О - исполнение без взрывозащиты (общепромышленное);
- Ех - «искробезопасная электрическая цепь», "0Ex ia 11В Т5...Т1 Ga X";
- Вн - «взрывонепроницаемая оболочка», "lEx d 11В Т5...Т1 Gb";
- ЕхК - «искробезопасная электрическая цепь», "Ex ia 11В U", Ех-компонент для применения в ОЕМ-производствах.
ХХ5 - модификация корпуса:
- О - базовое исполнение корпуса с разъемом Hirschmann, IP65, температура окружающей среды: от минус 40 °С до плюс 85 °С;
- У - усиленный корпус с кабельным вводом, IP66, температура окружающей среды: от минус 55 °С до плюс 85 °С;
- К - корпус из ПВХ, исполнение Ех-компонент для применения в ОЕМ-производствах, IP50;
- С - специальный корпус неразборный, IP68;
- Д1 - специальный корпус для ПЛП с выходным сигналом H, R с присоединением в соответствии с d-оболочкой для, IP66;
- Д2 - специальный корпус для ПЛП с выходным сигналом S, А с присоединением в соответствии с d-оболочкой для, IP66.
ХХ6 - температурное исполнение:
- 0 - температура измеряемой среды, °С: от минус 45 до плюс 85;
- Т1 - температура измеряемой среды, °С: от минус 45 до плюс 200 для жестких измерительных элементов и от минус 45 до 150 для гибких измерительных элементов;
- Т2 - температура измеряемой среды, °С: от минус 45 до плюс 450, только для жестких измерительных элементов.
Позиционер обладает свойствами постоянного магнита, изготавливается и поставляется по требованию заказчика по специальному заказу. Параметры позиционера при заказе определяются требуемыми метрологическими характеристиками и условиями эксплуатации. Количество позиционеров для одного ПЛП не более 5 штук.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводской номер, идентифицирующий каждый экземпляр средства измерений, наносится на электронный преобразователь методом лазерной гравировки в виде цифрового обозначения.
Общий вид средства измерений приведен на рисунке 1.
ПЛП1хххх-Вн-Д1-0 ПЛП1хххх-Вн-Д2-0
ПЛП1хххх-х-0-0
ПЛП1хххх-х-0-Т1
ПЛП1хххх-х-0-Т2 ПЛП1хххх-х-С-0
ПЛП1хххх-х-У-0
ПЛП1хххх-х-У-Т1
ПЛП2хххх-х-0-0
ПЛП1хххх-х-У-Т2
ПЛП2хххх-х-У-0
ПЛП2706х-ЕхК-х-К
ПЛПххххх-х-0-х
ПЛПххххх-х-Д1-х / ПЛПххххх-х-Д2-х
ПЛПххххх-х-У-х
Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Рисунок 1 - Общий вид средства измерений и схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
ПО ПЛП предназначено для точного измерения положения позиционера на измерительном элементе ПЛП и передачи результата по цифровым интерфейсам связи (UART, HART) и состоит из двух ПО: встроенного и внешнего. Встроенное ПО ПЛП имеет наименование «ПЛП ВЕКТОР ххххх» и хранится в памяти программ встроенного микроконтроллера ПЛП. Программа обеспечивает измерение времени прохождения импульса упругой деформации от точки пересечения магнитных полей позиционера и измерительного элемента до пьезоакустического преобразователя. Программа позволяет проводить первоначальную калибровку ПЛП по двум положениям позиционера и заданного эталонного расстояния между ними. В процессе работы программа осуществляет периодическую калибровку скорости звука в измерительном элементе.
Внешнее ПО «ПЛП Терминал» поддерживает порядок настройки ПЛП для работы и обмен данных.
Метрологически значимой частью ПО преобразователей линейных перемещений ПЛП является встроенное ПО, включающее программу (исполнительный код) пользователя и данные таблиц градуировочных коэффициентов и констант.
Метрологически значимая часть ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты. Конструктивно ПЛП имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки системы защиты программы от чтения и записи. Также конструкцией ПЛП предусмотрена пломбировка корпуса прибора в местах установки винтовых соединений, рисунок 3.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ПЛП ВЕКТОР 1хххН | ПЛП ВЕКТОР 2хххН | ПЛП ВЕКТОР 1хххУ | ПЛП ВЕКТОР 2хххУ | ПЛП ВЕКТОР IxxxR | ПЛП ВЕКТОР 2xxxR | ПЛП ВЕКТОР IxxxS | ПЛП ВЕКТОР 2xxxS | ПЛП ВЕКТОР IxxxAR | ПЛП ВЕКТОР 2w\AR |
| Идентификационное наименование ПО | hoooi ла | PLP_2000H | noooi ла | PLP_2000U | PLP_1000R | PLP_2000R | soooi ала | PLP_2000S | PLP_1000AR | PLP_2000AR |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже v12 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | 35905(8C41) | 14298(37DA) | 52849(СЕ71) | 53621(D175) | 16874(41DA) | 28826 (709А) | 10075 (275В) | 17615(44CF) | 55102(D73E) | 33996(84CC) |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | CRC16 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений, м | от 0,05 до 25 |
| Верхняя неизмеряемая длина, мм | от 50 до 200 |
| Нижняя неизмеряемая длина, мм | 50 |
| Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, мм | ±1 |
| Пределы допускаемой приведенной основной погрешности по отношению к верхнему пределу измерений токового выхода (4-20) мА, % | ±0,1 |
| Дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды | 0,005 % / 10 °C (аналоговый выход) |
| Разрешающая способность | 0,1 мм |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диаметр измерительного элемента, мм | от 6 до 14 |
| Максимальное рабочее избыточное давление среды на измерительный элемент, МПа | 50 |
| Частота измерений (средняя), Гц | от 5 до 150 |
| Температура окружающей среды (спецзаказ), °С | от -45 до +85 (от -55 до +85) |
| Температура измеряемой среды (спецзаказ), °С | от -45 до +85 (от -45 до +150 от -45 до +200 от -45 до +450) |
| Выходной сигнал | UART цифровой последовательный интерфейс с поддержкой протокола ModBus |
| (4-20) мА с поддержкой HART-протокола(двухпроводный) |
| RS-485 цифровой последовательный интерфейс с поддержкой ModBus RTU; |
| SSI синхронизированный последовательный интерфейс, c цифровым RS-485 каналом (для диагностики и настройки) с поддержкой ModBus RTU |
| Аналоговый по току или по напряжению (четырехпроводный), c цифровым RS-485 каналом (для диагностики и настройки) с поддержкой ModBus RTU |
| Количество позиционеров | до 5 шт. |
| Материал корпуса | Нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т |
| Материал измерительного элемента | Ударостойкий, химстойкий фторполимер, нержавеющая сталь марки AISI.316 |
| Маркировка взрывозащиты - исполнение ПЛП-Ех - исполнение ПЛП-Вн - исполнение ПЛП-ЕхК | ОЕх 1а IIB Т5 Ga X ОЕх 1а IIB ТЗ Ga X ОЕх 1а IIB Т1 Ga X 1Ех d IIB Т5 Gb 1Ех d IIB T3 Gb lEx d IIB T1 Gb Ex 1а IIB U |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более: | (168+L) x55 x 38 (L - длина) |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Длина измерительного элемента, L, мм | от 100 до 25500 |
| Масса, кг, не более | 5 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на руководство по эксплуатации и паспорт типографским способом, а также способом фотопечати на шильдик, наклеиваемый на корпус ПЛП.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь линейных перемещений ПЛП | ВГАР.407533.001/002 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации с паспортом | ВГАР.407533.001РЭ | 1 экз. |
| Упаковка | ВГАР.320005.001/002 | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 5 «Описание работы ПЛП» руководства по эксплуатации ВГАР.407533.001РЭ.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3459 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов» (часть 1);
Приказ Росстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2840 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений длины в диапазоне от 140-9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм»;
ГОСТ 28725-90 Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний;
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия;
ТУ 4218-001-38352196-2012 Преобразователи линейных перемещений ПЛП. Технические условия.
