Назначение
Уровнемеры радарные «ЭЛЕМЕР-УР-31» (далее - уровнемеры) предназначены для бесконтактных измерений значений уровня жидкостей (в том числе нефти и нефтепродуктов, кислот, щелочей, водных растворов сред) и сыпучих и кусковых продуктов в резервуарах различного типа и непрерывного преобразования измеренного значения в выходной аналоговый или цифровой сигнал.
Описание
Принцип действия уровнемеров основан на облучении поверхности измеряемой среды непрерывным частотно-модулированным сигналом сверхвысокой частоты. Излучаемый сигнал отражается от поверхности измеряемой среды и принимается с небольшой временной задержкой.
На основании частоты излученных и принятых сигналов рассчитывается разница частот, используемая при дальнейшей обработке сигнала. Разница частот трансформируется в частотный спектр с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ), на основании которого затем рассчитывается расстояние до поверхности раздела сред.
Уровнемеры изготавливаются в виде единой конструкции. В их состав входят: излучатель, электронный блок. Излучатель обеспечивает непрерывное излучение и прием отраженного от поверхности измеряемой среды сигнала. Электронный блок обеспечивает формирование частотно-модулированного сигнала, измерение и преобразование полученных от излучателя величин в значение уровня, а также преобразование значение уровня в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока и (или) цифровой сигнал HART-протокола, или в цифровой сигнал интерфейса RS-485 с протоколом обмена MODBUS RTU.
Посредством интерфейса уровнемеры подключаются к компьютеру для передачи информации об измеряемой величине в цифровом виде, конфигурирования и подстройки. Конфигурирование уровнемеров включает: задание поддиапазона измерений уровня, установку числа усреднений (времени демпфирования), задание сетевых настроек уровнемера и обеспечивает возможность ввода параметров резервуара и других пользовательских параметров.
Уровнемеры с HART-протоколом передают информацию об измеряемой величине в цифровом виде по линии связи вместе с сигналом постоянного тока, не оказывая на него влияния. Цифровой выход используется для связи уровнемеров с портативным HART-коммуникатором или с компьютером через стандартный последовательный интерфейс и дополнительный HART-модем. На HART-коммуникаторе в зависимости от выбора профиля работы отображаются значение уровня в цифровом виде.
Уровнемеры выпускаются в следующих модификациях: «ЭЛЕМЕР-УР-31/М1», «ЭЛЕМЕР-УР-31/М2», «ЭЛЕМЕР-УР-31/М3», «ЭЛЕМЕР-УР-31/М4», «ЭЛЕМЕР-УР-31/М5», «ЭЛЕМЕР-УР-31 М6», «ЭЛЕМЕР-УР-31/М7», отличающихся конструктивными особенностями.
Уровнемеры имеют исполнения:
- общепромышленное,
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (Ехd);
Общий вид уровнемеров представлен на рисунке 1.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
«ЭЛЕМЕР-УР-31/М1» «ЭЛЕМЕР-УР-31/М2» «ЭЛЕМЕР-УР-31/М3»
Программное обеспечение
Рисунок 1 - Общий вид уровнемеров
В уровнемерах предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (далее -
ПО).
Внутреннее ПО состоит только из встроенной в микропроцессорный модуль уровнемеров метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.
Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «высокий» по рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 - данное ПО защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.
Внешнее ПО, предназначенное для взаимодействия уровнемера с компьютером, не оказывает влияния на метрологические характеристики уровнемера. Внешнее ПО служит для конфигурирования, подстройки и получения данных измерения в процессе эксплуатации уровнемера. Конфигурирование уровнемеров включает задание пользовательских параметров. Подстройка уровнемера включает установку нуля. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии уровнемера и возникающих в процессе его работы ошибках и способах их устранения.
Таблица 1 - Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| по MODBUS RTU | по HART |
| Идентификационное наименование ПО | ur31 setup.exe | SetupHARTmanager v4.2.4.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.01.0100 | не ниже 4.2.4 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 2 - Идентификационные данные внутреннего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| по MODBUS RTU | по HART |
| Идентификационное наименование ПО | LG31 APP.HEX | UR31MBH ver10.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.0.00 | не ниже 10 |
| Цифровой идентификатор (ПО) | - |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики уровнемеров
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня, мм | от 500 до 20000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому сигналу А, мм | ±3 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока Л1, мА | ±0,008 |
| Выходные сигналы: - силы постоянного тока, мА - цифровой сигнал | от 4 до 20 MODBUS RTU HART |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразований цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальной до любой температуры в пределах рабочих температур на каждые 10 °С, мА | ±0,008 |
| Вариация выходного сигнала, в долях от абсолютной погрешности измерений уровня | 1,0 |
Окончание таблицы 3_
Примечание - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня по унифицированному выходному сигналу AS рассчитывают по формуле (1):
М = Д+ДШ, (1)
где A - пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому сигналу, мм;
Ahi - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, мм, рассчитанные по формуле (2):
где AI - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, мА;
1Н, 1В - нижний и верхний пределы унифицированного выходного сигнала, мА;
Нв, Нн
_- верхний и нижний пределы измерений уровня, мм._
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - номинальное напряжение постоянного тока, В | 24+0,48 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 5 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - высота - диаметр | 385 150 |
| Масса, кг1) | от 1,4 до 3 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 84,0 до 106,7 |
| Рабочие условия измерений: - температура окружающей среды, °С: - относительная влажность при температуре +35 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -40 до +70 95 от 84 до 106,7 |
| Маркировка взрывозащиты | Шх d 11С T5 Gb Х |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 120000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
| 1) В зависимости от исполнения. |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, прикрепленную к корпусу уровнемера, способом лазерной гравировки, а также на руководство по эксплуатации и паспорт - типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность уровнемеров
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Уровнемер радарный «ЭЛЕМЕР-УР-31»1) | НКГЖ.407529.001-ХХХ2) | 1 шт. |
| Программное обеспечение | - | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей3 | - | 1 компл. |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Уровнемеры радарные «ЭЛЕМЕР-УР-31». Руководство по эксплуатации | НКГЖ.407529.001РЭ | 1 экз. |
| Уровнемеры радарные «ЭЛЕМЕР-УР-31». Паспорт | НКГЖ.407529.001- ХХХПС2) | 1 экз. |
| Уровнемеры радарные «ЭЛЕМЕР-УР-31». Методика поверки | НКГЖ.407529.001МП | 1 экз. |
| 1) Исполнение уровнемера в соответствии с заказом. 2) Обозначение в соответствии с исполнением уровнемера. 3) Комплект монтажных частей в соответствии с заказом. | |
Поверка
осуществляется по документу НКГЖ.407529.001МП «Уровнемеры радарные «ЭЛЕМЕР-УР-31». Методика поверки», утвержденному ООО «ИЦРМ» 17.09.2018 г.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон единицы длины в области измерения уровня жидкости 2 разряда по ГОСТ 8.477-82 в диапазоне значений от 0 до 20 м с пределами допускаемой основной абсолютной погрешности ±1 мм;
- рулетка измерительная металлическая 2-го и 3-го классов точности Р20Н2Г (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 46391-11);
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов прецизионный «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012» (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 56318-14);
- мультиметр цифровой прецизионный Fluke 8508А (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 25984-14);
- уровнемер радиоволновой УЛМ-11 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 16861-08).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых уровнемеров с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 8.477-82 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости.
ГОСТ 28725-90 Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний.
ТУ 26.51.52-175-13282997-2018 Уровнемеры радарные «ЭЛЕМЕР-УР-31». Технические условия
73585-18: Методика поверки НКГЖ.407529.001МПСкачать9.7 Мб
19096-99
