Назначение
Уровнемеры радиоволновые УЛМ (далее - уровнемеры) предназначены для непрерывного измерения уровня в закрытых и открытых резервуарах как агрессивных и взрывоопасных, так и обычных жидких, вязких и сыпучих веществ.
Описание
Принцип действия уровнемеров основан на излучении непрерывного частотно-модулированного радиосигнала и приеме отраженного радиосигнала от поверхности контролируемого продукта, уровень которого измеряется. При этом измеряется расстояние от уровнемера до поверхности измеряемого вещества и осуществляется пересчет этого расстояния в уровень заполнения резервуара. Полученные значения преобразуются в цифровой (HART, Modbus) и аналоговый (от 4 до 20 мА) сигналы для передачи на устройства индикации.
Уровнемер монтируется над поверхностью измеряемого вещества.
Конструктивно уровнемеры состоят из блока электроники и антенны, которые расположены в едином корпусе. Уровнемеры измеряют расстояние от базовой плоскости, которой является поверхность крепления присоединительного фланца, до поверхности измеряемого продукта.
Система обозначения уровнемеров УЛМ имеет следующий вид:
УЛМ-Х1-Х2-Х3-Х4-Х5-Х6,
где X1 - модификация уровнемера: -11, -11А1, -11А2, -31, -31А1, -31А2.
Уровнемеры УЛМ-11, УЛМ-11А1, УЛМ-11А2 имеют взрывозащищенное исполнение (1Ех d IIB T6 Gb/Ex tb ШС T6 Db). УЛМ-31, УЛМ-31А1, УЛМ-31А2 имеют общепромышленное исполнение;
X2 - комплектация аналоговым выходным сигналом: HF - наличие, 0 - отсутствие;
X3 - диаметр антенны: F - диаметр антенны 50 мм, 0 - диаметр антенны 68 мм;
X4 - диапазон измерений: LC - сокращенный на 50 %, 0 - полный;
X5 - напряжение питания: А - переменный ток 220 В, 0 - постоянный ток 24 В;
X6 - для взрывозащищенного исполнения: тип кабельного ввода уровнемера взрывозащищенного исполнения, М - для кабеля без брони, проложенного в металлорукаве, Б - для бронированного кабеля; Т - для кабеля без брони, проложенного в трубе;
X6 - для общепромышленного исполнения: материал корпуса уровнемера: М - алюминий с покраской; P - конструкционный пластик.
Рекомендации по применению уровнемеров приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Рекомендации по применению уровнемеров
| Модификация уровнемера | Рекомендации по применению |
| УЛМ-11(-НР, -HF-F); УЛМ-31(-НБ, -HF-F) | Учетные операции, жидкие и сыпучие среды |
| УЛМ-11А1(-НР); УЛМ-31 A1(-HF) | Технологический контроль, сыпучие среды |
| УЛМ-31 A1(-HF-F); УЛМ-11А1(-ОТ-Р); УЛМ-11А2; УЛМ-31 А2 | Технологический контроль, жидкие среды |
В электронном блоке уровнемеров имеется модуль самодиагностики, который контролирует работоспособность уровнемера. Результаты самодиагностики могут быть переданы в виде выходных сигналов уровнемера.
Для конфигурирования уровнемеров и их диагностики при помощи персонального компьютера может использоваться сервисная программа «Конфигуратор» (Ulmcfg).
Общий вид уровнемеров представлен на рисунке 1.
УЛМ-11А1, УЛМ-11А2
УЛМ-31, УЛМ-31А1, УЛМ-31А2 корпус из корпус из
алюминия пластика
Рисунок 1 - Общий вид уровнемеров
УЛМ-31, УЛМ-31А1, УЛМ-31А2
УЛМ-11, УЛМ-11А1, УЛМ-11А2
Рисунок 2 - Схема от пломбировки от несанкционированного доступа
Пломбировка производится при помощи этикетки с защитным слоем. Этикетка на месте пломбировки после удаления оставляет трудно удаляемый слой.
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение (ПО) уровнемеров используется для расчетов и обработки результатов измерений (метрологически значимая часть), конфигурирования уровнемера для конкретного применения, самодиагностики (служебная часть). Метрологически значимая часть ПО находится в защищенной от перезаписи или стирания области внутренней памяти, доступ к которой по каналам связи невозможен. Для защиты от несанкционированного доступа к служебной части ПО предусмотрена защита паролем.
Идентификационное наименование ПО имеет структуру X.Y.Z, где
X - идентификационный номер метрологически значимой части ПО, обозначается 01;
Y.Z - идентификационный номер текущей версии служебной части ПО, обозначается 000 - 999.000 - 999.
Идентификационные данные ПО уровнемеров приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ULM |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 01.Y.Z |
| Цифровой индикатор ПО | не отображается |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня, м: УЛМ-11, УЛМ-31 УЛМ-11А1, УЛМ-31 А1 УЛМ-11 А2, УЛМ-31 А2 | от 0,6 до 30 от 0,6 до 30 от 0,6 до 15 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому каналу, мм: УЛМ-11, УЛМ-31 УЛМ-11 А1, УЛМ-31 А1 УЛМ-11 А2, УЛМ-31 А2 | ±1 ±3 ±10 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды от +20 °С, мм/ °С | 0,016 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений сыпучего продукта, мм | ±0,8d* |
| Выходные сигналы: - цифровые - аналоговый, мА | RS-485, HART от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений, вызванной преобразованием цифрового кода в аналоговый сигнал, % от диапазона измерений | ±0,25 |
| * где d - средний размер фракции сыпучего продукта, используемый у заказчика |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение постоянного тока, В - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 18 до 36 от 198 до 242 50±1 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Потребляемая мощность, В'А. не более: УЛМ-11, УЛМ-11А1 | 70 |
| УЛМ-31, УЛМ-31А1, УЛМ-11 А2, УЛМ-31А2 | 6 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С УЛМ-11, УЛМ-11 А1, УЛМ-11 А2 | от -50 до +50 |
| УЛМ-31, УЛМ-31 А1, УЛМ-31 А2 | (от -60 по индивидуальному заказу) от -40 до +50 |
| -атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| -относительная влажность (при температуре +35 °С и более низких температурах, без конденсации влаги), %, не более | 95 |
| Габаритные размеры, мм, не более: УЛМ-11, УЛМ-11 А1, УЛМ-11 А2 - высота | 290 |
| - ширина | 235 |
| - длина | 170 |
| УЛМ-31, УЛМ-31 А1, УЛМ-31 А2 - высота | 170 |
| - ширина | 210 |
| - длина | 150 |
| Масса без фланцев, кг, не более: УЛМ-11 | 8 |
| УЛМ-11 А1, УЛМ-11 А2 | 7 |
| УЛМ-31, УЛМ-31 А1, УЛМ-31 А2 | 4 |
| Средний срок службы, лет | 20 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 60000 |
| Маркировка взрывозащиты | 1Ех d IIB T6 Gb, |
| УЛМ-11, УЛМ-11 А1, УЛМ-11 А2 | Ex tb IIIC T6 Db |
Знак утверждения типа
наносится на шильдик уровнемера методом печати на металле, а также на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Уровнемер радиоволновый 1) | УЛМ-11, УЛМ-11 А1, УЛМ-11 А2, УЛМ-31, УЛМ-31 А1, УЛМ-31 А2 | 1 шт. |
| Комплект запасных частей 1) | - | 1 компл. |
| Комплект монтажных принадлежностей 1) | - | 1 компл. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации и монтажу 1) | УЛМ.0.01.000РЭ УЛМ.0.02.000РЭ | 1 экз. |
Продолжение таблицы 5
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Методика поверки | УЛМ0.01.015МП с изменением № 1 | 1 экз. |
| Программное обеспечение «Конфигуратор» | - | 1 шт. |
| 1) В соответствии с заказом. |
Поверка
осуществляется по документу УЛМ0.01.015МП «ГСИ. Уровнемеры радиоволновые УЛМ. Методика поверки» с изменением №1, утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 31.01.2019 г.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ Р 8.763-2011 установка поверочная ЛМ-30, диапазон измерений от 1,0 до 30,0 м, предел допускаемой абсолютной погрешности ±0,5 мм;
- рабочий эталон 3-го разряда по ГОСТ Р 8.763-2011 дальномер лазерный Leica Disto D8, диапазон измерений от 0,5 до 30,0 м, предел допускаемой абсолютной погрешности ±0,5 мм;
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в паспорт уровнемера.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.477-82 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости.
ГОСТ Р 8.763-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). 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 28725-90 Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний
УЛМ0.01.002ТУ Уровнемеры радиоволновые УЛМ. Технические условия
16297-03
