Назначение
Уровнемеры поплавковые «Сирень» предназначены для измерений уровня, уровня раздела фаз несмешиваемых жидкостей, температуры, контроля положения уровня в резервуарах.
Описание
Принцип действия уровнемера основан на эффекте магнитострикции в отсчетной точке, поплавок при изменении уровня жидкости перемещается по шлейфу зонда, изменяя положение расположенных на нем активных модулей сенсоров (АМС). АМС, снабженный источником питания, измерительными схемами и генератором импульсов, нагрузкой которого является катушка возбуждения, формирует магнитный импульс. В соответствии с эффектом магнитострикции в отсчетной точке, соответствующей расположению магнитной системы модуля АМС, в момент протекания тока в катушке возбуждения, в звукопроводе зонда формируется импульс упругой деформации ультразвукового диапазона, распространяемый по звукопроводу в обе стороны от АМС. Одна волна распространяется вверх и принимается пьезоэлектрическим преобразователем, вторая звуковая волна распространяется вниз, отражается от нижнего конца звукопровода и доходит до пьезоэлектрического преобразователя с задержкой зависящей от места расположения поплавка на зонде.
Сигналы упругой деформации, возникшие в звукопроводе зонда при протекании тока в катушке возбуждения и воздействия магнитной системы модуля АМС, преобразуются пьезоэлектрическим преобразователем в электрический сигнал и передаются на вход программируемого усилителя-формирователя (ПУФ). В ПУФ происходит фильтрация и усиление сигналов. Усиленный сигнал поступает на программируемый компаратор (ПКП). В ПКП при определенном уровне входного сигнала формируется прямоугольный импульс. По фронтам этих импульсов микроконтроллер вычисляет временной интервал между прямым и отраженным от конца шлейфа зонда сигналами. По временным интервалам вычисляется положение АМС, тем самым определяется уровень измеряемой среды и некоторые дополнительные параметры, например, температура, измеренная в месте нахождения АМС.
Каждый АМС формирует импульсы с разрешенной ему периодичностью, в которую закладываются номер АМС и измеренная температура. Измерение температуры контролируемой среды осуществляется с помощью цифровых интегральных термометров (далее - датчики температуры температурного шлейфа) встроенных в гибкий шлейф, который помещается в оболочку из фторопластовой трубки совместно с звукопроводом уровнемера.
Вычислительно-интерфейсный модуль уровнемера обрабатывает сигналы, вычисляет и передает данные на модуль интерфейса для дальнейшей трансляции.
Вычислительно-интерфейсный модуль включает в себя:
- модуль автономного источника питания;
- модуль обработки информации;
- модуль радиомодема, антенну приемо-передающую в уровнемерах с радиоканалом;
- модуль гальванически изолированного интерфейса и соединительный блок в уровнемерах с кабельным подключением и интерфейсом RS-485.
Уровнемер с передачей данных по радиоканалу работает в радиосети, построенной на основе двунаправленного синхронного протокола.
Принцип организации радиообмена основан на передаче цифровой информации через радиомодемы предназначенные для организации сетей адресного обмена цифровой информацией в системах промышленной автоматики.
При включении питания радиомодемов, они автоматически конфигурируются в сеть адресной передачи пользовательских пакетов. Каждый радиомодем может исполнять функции оконечного устройства или ретранслятора.
Радиомодемы, используемые в уровнемере, являются ведомыми, к ним подсоединена плата модуля обработки информации (МОИ), с которым радиомодем обменивается информацией через двунаправленный последовательный порт UART. Ведущему радиомодему, установленному в диспетчерской, как правило, назначается сетевой адрес «0», прописывается карта МоёВш адресов. Ведущий радиомодем непосредственно подключается к COM-порту персонального компьютера, используемого в качестве АРМ оператора или к терминал-шлюзу, позволяющему опрашивать, архивировать данные с уровнемеров и отображать измеренные параметры на дисплее.
В уровнемерах с модулем интерфейса подключение, обмен с внешним устройством производится по интерфейсу RS-485. Принципиальное отличие от уровнемеров с беспроводным каналом связи - наличие модуля интерфейса и кабельное подключение к внешнему устройству.
Знак поверительного клейма наносится в паспорт и свидетельство о поверке в местах подписи поверителя.
Уровнемер «Сирень» имеет несколько модификаций и разработок, данные о которых приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Модификация | Номер разработки | Кол- во АМС | Контролируемые параметры | Контроль положения уровня |
| Обозначение количества контролируемых параметров | Уровень (уровень раздела фаз) | Уровень раздела фаз | Температура АМС1 | Температура АМС2 | Измерение температуры датчиками температурного шлейфа, кол-во точек | Минимальный уровень | Максимальный уровень |
| Сирень-1, 1П | 01 | 1 | 1.1.0 | + | - | + | - | - | - | - |
| Сирень 2, 2П | 01 | 2 | 2.2.0 | + | + | + | + | - | - | - |
| Сирень 2Я | 01 | 2 | 1.2.0 | + | - | + | + | - | - | - |
| Сирень-1, 1П | 02 | 1 | 1.Х*.0 | + | - | - | - | Х* | - | - |
| Сирень-2, 2П | 02 | 2 | 2.Х*.0 | + | + | - | - | Х* | - | - |
| Сирень-2Я | 02 | 2 | 1.Х*.0 | + | - | - | - | Х* | - | - |
| Сирень-1, 1П | 03 | 1 | 1.Х*.2 | + | - | - | - | Х* | + | + |
| Сирень-2, 2П | 03 | 2 | 2.Х*.2 | + | + | - | - | Х* | + | + |
| Сирень-2Я | 03 | 2 | 1.Х*.2 | + | - | - | - | Х* | +** | + |
Примечание:
«+» - имеется «-» - отсутствует
Х* - количество точек измерения температуры датчиками температуры температурного шлейфа от 1 до 30 точек (определяется при заказе). ** - высота установки магнитоуправляемых контактов контроля минимального уровня не менее 0,35 м
эень» - 2Я/433/ВЗ - 3,3 - 01/2.10.2 - 10,0 - 0,15 -ТУ4214-001--67792269-2013
Предельное рабочее давление, МПа
«Си
Длина зонда, м
Количество контролируемых параметров: Количество точек контроля предельного уровня
Количество точек измерения температуры
Количество измеряемых уровней
Номер разработки:
01- Без температурного шлейфа
02- С температурным шлейфом
03- С температурным шлейфом и сигнализатором уровня
Напряжение встроенного источника питания, В
Исполнение по взрывозащите:
Нет обозначения - общепромышленное ВЗ - взрывозащищенное_
Способ передачи данных:
433 - Радиоканал 433 МГц 868 - Радиоканал 868 МГц RS485 - RS-485 ModBus RTU
Модификация уровнемера:
Нет обозначения - стандартная Я - с якорем Радомского П - с жесткой «привязкой» к днищу
Количество активных модулей сенсоров:
1 - АМС - 1 шт.
2 - АМС - 2 шт.
Условное название уровнемера
Программное обеспечение
Т а б л и ц а 2 - Идентификационные данные программного обеспечения (ПО)
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | — |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | — |
| Цифровой идентификатор ПО | 6048 |
| Другие идентификационные данные | — |
Метрологические характеристики уровнемера нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Конструкция уровнемера исключает возможность несанкционированного влияния на ПО уровнемера и измерительную информацию. Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» в согласно Р 50.2.077-2014.
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| 1 | 2 |
| Диапазон измерений уровня при перемещении активных АМС по зонду со скоростью не более 0,004 м/с, м | от 0,15 до15 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения уровня при установке на зонд от одного до двух АМС, м, не более | ±0,001 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности уровнемера при измерении уровня в заданных точках (до 2-х точек), м, не более | ±0,01 |
| Диапазон измерения температуры жидкости, °С | от минус 50 до плюс 70 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности уровнемера при измерении температуры жидкости в точках нахождения АМС,°С, не более, в диапазоне: от минус 50°С до 0°С включая 0°С свыше 0°С до плюс 70°С | ±2 ±1 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения температуры жидкости в точках нахождения датчиков температурного шлейфа (до 30 точек измерения),°С, не более, в диапазоне: от минус 50°С до минус 10°С включая минус 10°С свыше минус 10°С до плюс 70°С | ±2 ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения уровня уровнемерами разработки 01 без температурного шлейфа, вызванный изменением температуры контролируемой жидкости на каждые 10 °С в рабочем диапазоне температур, м, не более | ±0,005 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения уровня уровнемерами разработки 02 и 03 со встроенным температурным шлейфом, вызванный изменением температуры контролируемой жидкости на каждые 10 °С в рабочем диапазоне температур, м, не более | ±0,002 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений уровня в заданных точках уровнемерами разработки 03, вызванный изменением температуры контролируемой жидкости на каждые 10 °С в рабочем диапазоне температур, м, не более | ±0,002 |
| Количество одновременно подключаемых - датчиков температуры | до 30 |
| - активных модулей сенсоров | до 2 |
| - магнитоуправляемых контактов | до 2 |
| Напряжение электропитания постоянного тока, В | 3,3 |
| Длина зонда, м | от 1,5 до 15 |
| Давление измеряемой среды, МПа, не более | 0,15 |
| Масса уровнемера, кг, не более | зависит от заказа |
| Габаритные размеры уровнемера, мм, не более |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 40 000 |
| Срок службы уровнемера, лет, не менее | 8 |
| 1 | 2 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - влажность при температуре не более 3 5 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от минус 50 до плюс 75 95 от 84 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, прикрепленную к верхней части антенной штанги способом травления или гравирования и в центр титульного листа руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Количество, шт. | Примечание |
| 1 Уровнемер поплавковый «Сирень» | 1 | |
| 2 Паспорт | 1 | 421464.001.67792269 ПС |
| 3 Руководство по эксплуатации | 1 | 421464.001.67792269 РЭ |
| 4 Методика поверки | 1 | 421464.001.67792269 МП |
| 5 Узел установочный | 1 | |
| 6 Тара упаковочная | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу 421464.001.67792269 МП «Инструкция. ГСИ. Уровнемер поплавковый «Сирень». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИР» 4 августа 2015 г.
Основные средства поверки:
- рулетка измерительная металлическая 2-го класса Р30Н2К ГОСТ 7502-98, компарированная по образцовой измерительной ленте третьего разряда;
- термометр с ценой деления 0,1 °С и диапазоном измерений от минус 50°С до плюс 75°С.
Сведения о методах измерений
изложены в руководстве по эксплуатации Уровнемеры поплавковые «Сирень» 421464.001.67792269РЭ
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к уровнемерам поплавковым «Сирень»
1 ГОСТ 8.477-82. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости.
63249-16: Методика поверки 421464.001.67792269 МПСкачать362.7 Кб
935-54