Назначение
Уровнемеры индуктивные Квант-10ЭМ (далее - уровнемеры) предназначены для измерений уровня жидкого натрия в реакторах атомных энергетических установок на быстрых нейтронах, а также в баках главных циркуляционных насосов (ГЦН) 1-го и 2-го контура.
Описание
Уровнемеры состоят из:
- первичного преобразователя (ПП) Квант-10В-П11М (Квант-10В-П15М, Квант-10В - П16М);
- электронного преобразователя (ЭП) Квант-10В-ЭП-М.
В зависимости от диапазона и пределов допускаемой погрешности измерений уровнемеры выпускаются в трех исполнениях Квант-10ЭМ-11, Квант-10ЭМ-15 и Квант-10ЭМ-16.
ПП устанавливаются на объект в разделительные чехлы и не имеют непосредственного контакта с измеряемой средой. ЭП выполнены как вставные блоки и устанавливаются в шкафы вторичной аппаратуры.
ПП уровнемера (рис. 1) представляет собой набор измерительных мостов, питающихся от ЭП переменным током. Верхние плечи каждого моста состоят из сигнальной и опорной катушек индуктивности, которые располагаются в погружаемой части ПП. Нижние плечи моста состоят из подстроечных (балансировочных) катушек, расположенных в головной части ПП.
Принцип действия уровнемера основан на изменении индуктивности измерительной катушки при охвате ее проводящей средой, что приводит к разбалансировке соответствующего моста и росту переменного напряжения на его выходе.
ПП сконструирован таким образом, что уровнемер начинает измерения не с нулевого уровня среды, а с расположенного выше нижнего края ПП на 75 мм для Квант-10ЭМ-11 и на 68 мм для других исполнений. Этот уровень является нижним пределом (нулем) диапазона измерений.
При протечке измеряемой среды внутрь разделительного чехла ПП выдает в ЭП сигнал в виде короткого замыкания контрольной цепи.
ЭП (рис. 2) представляет собой микроконтроллерный блок, осуществляющий периодический опрос сигналов с измерительных мостов ПП, их аналого-цифровое преобразование, программную обработку и цифро-аналоговое преобразование для формирования выходных токов, пропорциональных измеренному уровню.
ЭП обеспечивает:
- выдачу выходных сигналов постоянного тока (4+20) мА, пропорциональных измеряемому уровню;
- цифровую индикацию измеряемого уровня и другой служебной информации;
- выдачу релейных сигналов о достижении измеряемым уровнем заданных значений по двум независимым каналам;
- выдачу релейного сигнала о протечке измеряемой среды внутрь разделительного чехла;
- обмен информацией с контроллером верхнего уровня по интерфейсу RS-485.
Рис. 1. Первичный преобразователь уровнемера индуктивного КВАНТ-10ЭМ
Рис.2. Электронный преобразователь уровнемера индуктивного Квант-10ЭМ:
1 - места установки пломб на лицевую панель ЭП; 2 - места установки пломбировочных наклеек на заднюю панель ЭП.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) уровнемера является встроенным (зашитым в память МК ЭП), все программное обеспечение рассматривается как метрологически значимое.
ПО обеспечивает цифровую обработку микроконтроллером ЭП сигналов с ПП для вычисления уровня измеряемой среды (по заданному алгоритму), а также выполнение автоматического контроля ошибок (неисправностей) ПП и ЭП, среди которых:
- неисправности в цепи питания электрических мостов (обрыв и КЗ);
- отсутствие или понижение сетевого питания до недопустимого для функционирования ЭП уровня;
- неисправности (обрыв или КЗ) катушек в мостах ПП;
- снижения уровня измеряемой среды до значения нижней уставки (НУ);
- повышения уровня измеряемой среды до значения верхней уставки (ВУ);
- наличие протечки измеряемой среды - жидкого натрия в полость защитного чехла ПП;
- неисправности схемы ЭП.
- Информация о наличии ошибок в работе уровнемера выводится либо в виде релейных команд, либо в виде сообщения на индикатор ЭП, а с помощью интерфейса RS485 - на экран монитора персонального компьютера системы контроля верхнего уровня.
При нормальной работе уровнемера на панели ЭП горит светодиод "НОРМА", а светодиод "ОШИБКА" погашен. При наличии какой-либо ошибки загорается светодиод "ОШИБКА", а светодиод "НОРМА" гаснет.
Идентификационные параметры программного обеспечения уровнемера индуктивного Квант-10-ЭМ приведены в таблице 1.
Таблица 1
| 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 |
| ПО Квант-10ЭМ | Квант-10-ЭМ | 1.2 | 4BF2CF85 | CRC32 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010-"С".
Указанный уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений обеспечивается:
- пломбированием разборных частей корпуса ПП (рис. 1);
- пломбированием разборных частей корпуса ЭП (рис. 2), блокирующих доступ к внутреннему соединителю, который используется при программировании микроконтроллера ЭП;
- пломбированием технологического соединителя (XS1) на передней панели ЭП;
- отсутствием возможности воздействия на программное обеспечение, связанное с метрологическими характеристиками и функционированием уровнемера, со стороны внешнего контроллера системы верхнего уровня по интерфейсу RS-485 (любая технологическая программа потребителя, инсталлированная в контроллер верхнего уровня, допускает только считывание транслируемой информации).
Технические характеристики
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Измеряемая среда | жидкий натрий |
| Диапазон измерений уровня среды, мм: 1) Квант-10ЭМ-11 | |
| с измерением только по ЖК-индикатору | от 0 до 3500 включ. |
| с измерением по ЖК-индикатору и токовому выходу | св. 3500 до 5300 включ. |
| 2) Квант-10ЭМ-15 | от 0 до 2100 включ. |
| 3) Квант-10ЭМ-16 | от 0 до 2900 включ. |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня: 1) Квант-10ЭМ-11 по ЖК-индикатору, мм | |
| в диапазоне от 0 до 3500 мм включ. | ±300 |
| в диапазоне св. 3500 до 5300 мм включ. | ±32 |
| по токовому выходу, мА | |
| в диапазоне св. 3500 до 5300 мм включ. | ±0,285 |
| 2) Квант-10ЭМ-15 по ЖК-индикатору, мм | ±53 |
| по токовому выходу, мА | ±0,40 |
| 3) Квант-10ЭМ-16 по ЖК-индикатору, мм | ±75 |
| по токовому выходу, мА | ±0,42 |
| Пределы допускаемой погрешности сигнализации о достижении уровнем заданного значения (во всём диапазоне измерений уровня), | |
| мм: | |
| 1) Квант-10ЭМ-11 (в диапазоне св. 3500 до 5300 мм включ.) | ±32 |
| 2) Квант-10ЭМ-15 | ±53 |
| 3) Квант-10ЭМ-16 | ±75 |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности ЭП, % | ±1 |
| Рабочая температура измеряемой среды, °С, не более | 580 |
| Максимально допустимое для работы уровнемеров давление измеряемой среды, МПа | 0,95 |
| Максимально допустимые для работы уровнемеров уровни излучения: - мощность дозы Y— излучения, Гр/ч - плотность потока нейтронов, см-2 с-1, с Е>0,1 МэВ | 900 2Д108 |
| Электропитание от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Г ц Потребляемая мощность, В-А, не более: | от 187 до 242 от 49 до 51 30 |
| Выходные сигналы постоянного тока на двух независимых выходах по ГОСТ 26.011-80, мА | 4-20 |
| Максимальное напряжение коммутации выходных реле, В Максимальный ток на активной нагрузке, А | 220 8 |
| Интерфейсный выход для связи с ЭВМ | RS-485 |
| Масса первичных преобразователей не более, кг | |
| 1) Квант-10В-П11М | 178 |
| 2) Квант-10В-П15М | 52 |
| 3) Квант-10В-П16М | 96 |
| Длина линии связи между ПП и ЭП, м, не более | 250 |
| Температура воздуха, окружающего ЭП, °С | от +5 до +40 |
| Температура воздуха, окружающего головную часть ПП, °С | от +20 до +90 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100000 |
| Срок службы, лет, не менее | 15 |
Габаритные размеры 1Ш (L-длина, D-диаметр)
| Наименование | L, мм | D тах,мм |
| Квант-10В-П11М | 8620 | 74 |
| Квант-10В-П15М | 3403 | 74 |
| Квант-10В-П16М | 5223 | 74 |
Габаритные размеры ЭП
| Габаритные размеры | Преобразователь электронный Квант-10В-ЭП-М |
| L ( длина), мм | 186,5 |
| В (ширина), мм | 141,9 |
| Н (высота), мм | 128,4 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом и на ЭП на левую боковую сторону корпуса методом трафаретной печати.
Комплектность
| Комплект поставки | Исполнение уровнемера |
| уровнемера | Квант-10ЭМ-11 | Квант-10ЭМ-15 | Квант-10ЭМ-16 |
| 1. Первичный преобразователь - 1 шт. | Квант-10В-П11М СИКТ.423141.050 | Квант-10В-П15М СИКТ.423141.051 | Квант-10В-16М СИКТ.423141.051-01 |
| 2. Электронный преобразователь - 1 шт. | Квант-10В-ЭП-М СИКТ.408843.015 | Квант-10В-ЭП-М СИКТ.408843.015 | Квант-10В-ЭП-М СИКТ.408843.015 |
| 3. Паспорт - 1 шт. | СИКТ.407623.004 ПС |
| 4. Руководство по эксплуатации - 1 шт. | СИКТ.407623.004 РЭ |
| 5. Методика поверки | СИКТ.407623.004 МП |
| 6. Пульт технологический, кабель питания, кабель сигнальный | СИКТ.441461.006-02, СИКТ.685641.006, СИКТ.685641.007 | СИКТ.441461.006-02, СИКТ.685641.006, СИКТ.685641.008 | СИКТ.441461.006-02, СИКТ.685641.006, СИКТ.685641.008 |
| 7. Блок коммутации, кабель питания, кабель сигнальный | СИКТ.441461.007; СИКТ.685641.010; С | ИКТ.685641.011 |
| 8. Вилка коммутационная | СИКТ.685157.001 (РЭ, Приложение П) |
| 9. Имитаторы измеряемой среды | РЭ, Приложение Н |
П р и м е ч а н и е - Поз. 5-9 по 1 шт. на партию (по договору поставки)
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации СИКТ.407623.004 РЭ.
Нормативные документы
Технические условия ТУ 4214-217-00229792-2009.
