Назначение
Системы контроля параметров Кварта (далее - система) предназначены для непрерывного автоматического измерения уровня и температуры жидких сред в резервуарах, а также сигнализации минимального и максимального предельного уровня.
Описание
Принцип действия системы в части канала измерений уровня основан на методе импульсной рефлектометрии, заключающийся в передаче по длинной линии короткого электрического импульса, который достигая границы раздела сред (неоднородность волнового сопротивления), отражается. Время между моментами излучения и приема отраженного импульса, пропорционально расстоянию до поверхности измеряемой среды.
Принцип измерений температуры в системе основан на преобразовании кодовых сигналов от цифровых датчиков температуры, установленных в термоподвесках, в сигналы интерфейса RS-232. По интерфейсу данные от термоподвесок поступают в базовый блок, а затем в контроллер, где индицируются в виде текущих значений измеряемой температуры.
Используя измеренное значение уровня, система осуществляет расчет объема и массы сред в резервуарах. Значение объёма продукта в резервуаре формируется с использованием информации об уровне продукта в резервуаре и градуировочных таблиц резервуара. Значение массы продукта в резервуаре в режиме хранения формируется с использованием вычисленного объёма продукта в резервуаре и значения плотности продукта в резервуаре, полученной по данным лабораторных измерений и вводимой оператором в базу данных.
Система состоит из блока измерительных преобразователей, базового блока, контроллера на базе компьютера (далее - контроллера), кабельной линии связи между блоком измерительных преобразователей и базового блока (далее - линия связи), программного обеспечения, источника бесперебойного питания.
Блок измерительных преобразователей (БИП) состоит из блока генераторов, расположенного в корпусе, фланца, чувствительного элемента и многоточечного преобразователя температуры (термоподвески). БИП обеспечивает генерацию и прохождение зондирующих импульсов в чувствительном элементе, прием отраженных импульсов, прием информации от преобразователей температуры. Блоки измерительных преобразователей системы имеют 3 исполнения, различающиеся по конструкции чувствительного элемента: двухстержневой, коаксиальный, тросовый.
Двухстержневой чувствительный элемент представляет собой двухпроводную длинную линию, выполненную из параллельно расположенных металлического стержня и полой трубы, в которой размещена подвеска термопреобразователей, при этом стержень изолирован от корпуса блока измерительных преобразователей проходным герметичным изолятором, а труба соединена с корпусом блока измерительных преобразователей. Стержень и труба соединены между собой диэлектрическими фиксаторами.
Коаксиальный чувствительный элемент представляет собой две коаксиально расположенные трубы, при этом труба большего диаметра соединена с корпусом блока измерительных преобразователей, а труба меньшего диаметра изолирована от корпуса специальным проходным герметичным изолятором, обеспечивающим также соединение с расположенной внутри трубы меньшего диаметра термоподвеской.
Тросовый чувствительный элемент представляет собой двухпроводную длинную линию. Участок длинной линии от 0,3 до 4 метров прилегающий к фланцу блока измерительных преобразователей аналогичен конструкции двухстержневого чувствительного элемента. Торец двухстержневого участка чувствительного элемента переходит в тросовый участок, выполненный из параллельно расположенных тросов. Тросы соединены между собой диэлектрическими фиксаторами.
Базовый блок (ББ) состоит из блока питания, модуля преобразователей и модуля интерфейса. Блок питания включает в себя плату питания и трансформатор. Модуль преобразователя осуществляет управление работой блока генераторов, приём рефлектограмм и информации от преобразователей температуры, обработку полученной информации. Модуль интерфейса служит для обмена данными между контроллером и модулем преобразователя. Базовый блок соединяется с контроллером через последовательный порт, а с каждым из блоков измерительных преобразователей - линией связи ЛС (радиочастотным коаксиальным кабелем).
Количество блоков измерительных преобразователей от 1 до 8, общее количество измерительных каналов системы от 2 до 16.
Система имеет исполнения:
- обыкновенное (для работы во взрывобезопасных помещениях);
- взрывозащищенное, с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "ib", соответствует ГОСТ 30852.0-2002 и ГОСТ 30852.10-2002.
Выходными сигналами системы являются:
- визуальная информация на экране монитора,
- звуковая сигнализация предельных значений;
Система обеспечивает формирование и печать на принтер отчетной информации:
- журнала измерений в текстовом и графическом виде;
- отчета о состоянии резервуарного парка.
Исполнения блоков измерительных преобразователей и базового блока в зависимости от измеряемой среды и параметров измеряемой среды приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Условное обозначение | Измеряемая среда | Конструкция чувствительного элемента БИП | Рабочее давление МПа | Верхние пределы диапазона измерений уровня, м |
| БИП | ББ |
| БИП-013 | ББ | пресная и морская вода | коаксиальный | - | от 0,4 до 6,0 |
| БИП-013И | ББ-И | нефтепродукты | 0,1 |
| БИП-053И | 1,0 |
| БИП-012И | двухстержневой | 0,1 | от 0,4 до 17,0 |
| БИП-052И | 1,0 |
| БИП-021 | ББ | жидкости, не образующие взрывоопасных сред | тросовый | - | от 2,5 до 17,0 |
| БИП-021И | ББ-И | светлые нефтепродукты |
| БИП-034И | ББ-И | сжиженные газы | двухстержневой | 4,0 | от 0,4 до 17,0 |
| БИП-045И | ББ-И | жидкий аммиак ГОСТ 6221-90 | 2,0 | от 0,6 до 4,0 |
| БИП-052 | ББ | масла, щелочи, кислоты | двухстержневой | 1,0 | от 0,4 до 10,0 |
| БИП-053 | коаксиальный | от 0,4 до 6,0 |
Программное обеспечение
В системе контроля параметров Кварта используется программное обеспечение, предназначенное для выполнений функций измерений уровня и температуры, расчетов объема и массы среды, передачи, просмотра, сигнализации и сохранения результатов измерений и вычислений.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблицах 2, 3.
| Идентифи кационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | RU.67232470.00014- 01 | RU.67232470.00015 -01 | RU.67232470.00016 -01 | RU.67232470.00022 -01 |
| Номер версии (иден-тификаци-онный номер) ПО, не ниже | 01 | 01 | 01 | 01 |
| Цифровой идентификатор ПО | Контрольная сумма: 7b5d4d60 размер: 270336 | Контрольная сумма: 7b5d4d60 размер: 270336 | Контрольная сумма: 7a428e90 размер: 4842496 | Контрольная сумма: 357268c2 размер: 4197376 |
| Наименование программного обеспечения | Ammonia.exe | Kvartaserver.exe | Winsrv.exe | LogViewer.exe |
Таблица 3 - Программное обеспечение нижнего уровня (микропроцессорное)
| Идентифи кационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | RU.67232470.0 0017-01 | RU.67232470.0 0018-01 | RU.67232470.0 0019-01 | RU.67232470.0 0020-01 | RU.67232470.0 0021-01 |
| Номер версии (иден-тификаци-онный номер) ПО, не ниже | 01 | 01 | 01 | 01 | 01 |
| Цифровой идентификатор ПО | Контрольная сумма: 9fd9ad92 размер: 3752 | Контрольная сумма: 695a797b размер: 23070 | Контрольная сумма: 14b50d47 размер: 1470 | Контрольная сумма: 72f70688 размер: 1126 | Контрольная сумма: dd4a8020 размер: 2902 |
| Наименование программного обеспечения | Mole.hex | Exchcs.a90 | Eeprom.a90 | TS-1200.hex | Ammiak16.hex |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений: соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Программное обеспечение верхнего уровня от преднамеренных и непреднамеренных изменений защищено паролем.
Программное обеспечение нижнего уровня системы от несанкционированного доступа защищено на аппаратном уровне (опломбирование).
Технические характеристики
приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня, м | от 0,4 до 17,0 |
| Диапазон измерений температуры, °С | от -55 до +125 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности канала измерений уровня, мм: - в диапазоне измерений до 10 м: - для блоков измерительных преобразователей с двухстержневым и коаксиальным чувствительным элементом; - для блоков измерительных преобразователей с тросовым чувствительным элементом; - в диапазоне измерений свыше 10 до 17 м: - для блоков измерительных преобразователей с двухстержневым и коаксиальным чувствительным элементом; - для блоков измерительных преобразователей с тросовым чувствительным элементом | ±3 ±5 ±5 ±10 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности канала измерений температуры, °С: - в диапазоне температур св. -10 до +85 °С включ.; - в диапазоне температур от -55 до -10 °С включ. и св. +85 до +125 °С | ±0,5 ±2,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °С изменения температуры от нормальных условий (от +15 до +25 °С) | 0,2 предела допускаемой основной абсолютной погрешности |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности срабатывания сигнализации предельных уровней | не превышают пределов допускаемой основной абсолютной погрешности |
| Параметры питания от сети переменного тока: | |
| - напряжение, В | от 198 до 242 |
| - частота, Гц | от 49 до 51 (от 59 до 61) |
| Мощность, потребляемая системой от сети при номинальном значении напряжения питания, не должна превышать: - без контроллера, В А; - с контроллером, В-А | 40 500 |
| Рабочие условия эксплуатации: - блок измерительных преобразователей: а) температура в зоне контроля параметров, °С б) относительная влажность, % - базовый блок: а) температура в помещении, °С б) относительная влажность, % | от -30 до +60 от 50 до 80 от +15 до +35 от 50 до 80 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-96 - блоков измерительных преобразователей - базового блока | IP56 или IP67 IP40 |
| Количество блоков измерительных преобразователей | от 1 до 8 |
| Общее количество каналов измерений | от 2 до 16 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм: | Ьчэх305х241, где Ьчэ - длина чувствительного элемента |
| - блок измерительных преобразователей |
| - базового блока в корпусе | 400x400x200 |
| Масса, не более, кг: - блоков измерительных преобразователей с длиной чувствительного элемента 1000 мм - базового блока | 16 15 |
| Длина линии связи от блока измерительных преобразователей до базового блока, м | от 2 до 700 |
| Назначенный срок службы, лет, не менее | 10 |
| Вероятность безотказной работы (P) за 5000 ч | 0,95 |
| Маркировка взрывозащиты: | |
| - блок измерительных преобразователей БИП-И | 1 Ex ib IIВТ5 |
| - базовый блок ББ-И | [Ex ib] IIB |
| Интерфейс | RS-232 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную планку (шильдик) фотохимическим травлением и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
В комплектность поставки системы входят:
Таблица 5
| Наименование | Кол-во | Примечание |
| Базовый блок ББ | 1 шт. | - |
| Блоки измерительных преобразователей уровня и температуры БИП | 1 - 8 шт. | По заказу |
| Линия связи (радиочастотный кабель) | 1 - 8 шт. | Длина определяется при заказе |
| Компьютер | 1 шт. | Оговаривается при заказе |
| Источник бесперебойного питания | 1 шт. | - |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. | - |
| Паспорт | 1 экз. | - |
| Методика поверки МП 208-027-2016 | 1 экз. | - |
| Программное обеспечение системы контроля параметров Кварта | 1 к-т | на жестком диске |
| Комплект ЗИП | 1 к-т | по отдельному заказу |
Поверка
осуществляется по документу МП 208-027-2016 «ГСИ. Системы контроля параметров Кварта. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 08.12.2016 г.
Основные средства поверки:
- эталон единицы длины в диапазоне от 0 до 20 м по ГОСТ 8.763-2011 (регистрационный № 3.6.АКИ.0001.2015);
- термометр сопротивления эталонный ЭТС-100/2 3-го разряда по ГОСТ 8.558-2009;
- термостаты переливные прецизионные ТПП-1 моделей ТПП-1.0, ТПП-1.2 (регистрационный № 33744-07).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в специальный раздел паспорта и(или) на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
ГОСТ 8.763-2011 ГСИ. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1-10-9 до 50 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
66985-17: Методика поверки МП 208-027-2016Скачать1.0 Мб