Уровнемеры радиоволновые УЛМ-3D

Назначение

Уровнемеры радиоволновые УЛМ-3Б (далее по тексту - уровнемеры) предназначены для непрерывных измерений уровня сыпучих продуктов в резервуарах и хранилищах.

Описание

Принцип действия уровнемеров основан на измерении расстояния до поверхности контролируемой среды, которое вычисляется определением разности частот микроволнового радиосигнала между излучаемым и отраженным от поверхности измеряемого продукта.

Конструктивно уровнемеры состоят из электронного блока и антенны, которые соединены между собой.

Электронный блок уровнемеров вырабатывает микроволновый электромагнитный сигнал, этот сигнал излучается антенной уровнемеров в направлении измеряемой поверхности продукта, частота сигнала в течении периода измерений линейно растёт. Через некоторое время задержки, отраженный от измеряемой поверхности продукта сигнал возвращается в антенну в виде эхосигнала. Сигнал в электронном блоке оцифровывается и обрабатывается процессором, выполняется спектральный анализ сигнала, результатом анализа является точное значение разности частот. Разность частот сигналов прямо-пропорциональна расстоянию до поверхности измеряемой среды.

Уровнемеры могут передавать информацию по аналоговому токовому выходному сигналу силы постоянного тока (4 - 20) мА и/или по цифровому интерфейсу RS-485 (протокол связи Modbus) или HART.

Уровнемеры выпускаются в 2 модификациях УЛМ-3Б-5 и УЛМ-3Б-1 отличающихся:

-    конструктивным исполнением;

-    массой и габаритными размерами;

-    количеством измерительных каналов(антенн);

-    наличием взрывозащищенного исполнения.

Уровнемеры модификации УЛМ-3Б-5 имеют 5 измерительных каналов. Каждый канал может быть ориентирован на определенную область на поверхности продукта. Таким образом, уровнемеры имеют информацию об уровне измеряемого продукта в 5 различных точках резервуара или хранилища. Измерительные каналы уровнемеров УЛМ-3Б-5 работают поочередно, информация от каждого канала обрабатывается микропроцессорной системой, которая рассчитывает расстояние до поверхности продукта от каждого канала. Каждый измерительный канал имеет свой порядковый номер и нумерацию каналов. Информация от каждого измерительного канала уровнемеров может быть передана в специализированное программное обеспечение для вычисления данных о уровне заполнения, объеме и массе измеряемого продукта.

Уровнемеры модификации УЛМ-3Б-1 имеют один измерительный канал, который всегда ориентирован строго по вертикальной оси уровнемеров.

Общий вид уровнемеров представлен на рисунках 1 - 2. Пломбирование уровнемеров не предусмотрено.

Программное обеспечение

Уровнемеры содержат встроенное и внешнее программное обеспечение (далее по тексту - ПО). Метрологически значимым является только встроенное ПО. Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния встроенного ПО.

Встроенное ПО записывается в энергонезависимую память уровнемеров для хранения данных заводских настроек. Встроенное ПО обеспечивает:

-    обработку и передачу измерительной информации от электронного блока;

-    формирование цифровых кодов выходного аналогового сигнала силы постоянного тока и выходных цифровых сигналов;

-    настройку и диагностику аппаратной части уровнемеров.

Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены от несанкционированного доступа с помощью паролей.

Уровнемеры обеспечивают идентификацию встроенного ПО посредством индикации номера версии и идентификационного наименования ПО.

Внешнее программное обеспечение состоит из программно-аппаратного комплекса, устанавливаемое на персональный компьютер (далее по тексту - ПК), в который входят:

-    Multi Beam Radar Surface Plotter;

-    LImaco OPC server;

-    Конфигуратор.

ПО Multi Beam Radar Surface Plotter предназначено для визуализации данных о сыпучем продукте на ПК, хранимом в резервуаре. На основании данных, получаемых от уровнемеров и параметров резервуаров, введенных пользователем Multi Beam Radar Surface Plotter вычисляет объем контролируемого сыпучего продукта, рассчитывает и строит 3D модель поверхности и визуализирует полученные результаты. Программное обеспечение Multi Beam Radar Surface Plotter позволяет объединять информацию, поступающую от нескольких радиоволновых уровнемеров УЛМ одновременно.

ПО Limaco OPC server предназначено для: сбора данных от уровнемеров, отображение данных по резервуарам, передачу данных между удаленными компьютерами по локальной сети и дополнительными устройствами.

ПО Конфигуратор предназначено для: конфигурирования основных установочных настроек под конкретный резервуар, аварийных токовых сигналов, диагностирование качества работы уровнемеров в конкретных условиях эксплуатации, работоспособности отдельных функциональных узлов уровнемеров.

Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные встроенного ПО уровнемеров представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики_

Пределы допускаемой приведенной к полному диапазону измерений уровня погрешности преобразований в аналоговый сигнал силы постоянного тока 4-20 мА, %

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на шильдик, закрепленный на корпусе уровнемеров, методом гравировки и на титульный лист паспорта типографским способом.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Поверка

осуществляется по документу МП-214/10-2020 «ГСИ. Уровнемеры радиоволновые УЛМ-3Б. Методика поверки», утвержденному ООО «ПРОММАШ ТЕСТ» 13.11.2020 г.

Основные средства поверки:

- установка уровнемерная соответствующая рабочему эталону 2 разряда в соответствии с приказом Росстандарта от 30.12.2019 г. №3459 (часть 1), диапазон

воспроизведений единицы длины от 0 до 30 м, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±1,5 мм;

-    мультиметр 3458А (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 25900-03);

-    рулетка измерительная металлическая с лотом соответствующей рабочему эталону 2 разряда в соответствии с приказом Росстандарта от 30.12.2019 г. №3459 (часть 1), диапазон воспроизведений единицы длины от 0 до 30 м, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±(0,30+0,15 • (L-1)), мм;

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится в паспорт и/или на свидетельство о поверке уровнемеров.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 30.12.2019 г. № 3459 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов

УЛМ3Д.01.000ТУ Уровнемеры радиоволновые УЛМ-3Б. Технические условия