Назначение
Уровнемеры-сигнализаторы ультразвуковые УУС-... (далее - уровнемеры) предназначены для оперативного измерения уровня (расстояния до поверхности) веществ и материалов (далее по тексту - продукт), которые находятся в стационарных резервуарах, технологических аппаратах и железнодорожных цистернах (далее по тексту - резервуары), а именно:
- звукопрозрачных жидкостей (светлые нефтепродукты, сжиженный углеводородный газ, масла, спирты, растворители, вода и тому подобное), в том числе, опасных жидких химических веществ (сжиженный аммиак, сжиженный хлор, кислоты, щелочи и тому подобное);
- жидкостей с пониженной звукопрозрачностью и незвукопрозрачных жидкостей (жидкости со значительным содержанием взвешенных твердых частиц или пузырьков газа и тому подобное);
- сыпучих и кусковых материалов,
а также для сигнализации достижения граничных (заданных) уровней заполнения резервуаров.
В зависимости от параметров электроакустических преобразователей, которые входят в состав уровнемеров, схем их размещения на резервуарах и условий применения, уровнемеры также осуществляют:
- измерение уровня границы раздела двух несмешиваемых жидкостей с различной плотностью, в том числе, измерение уровня подтоварной воды;
- измерение температуры стенок резервуаров в местах установки электроакустических преобразователей, температуры жидкостей или газо-воздушной среды внутри резервуаров, в том числе, среднего значение температуры с учетом ее изменения по высоте резервуара;
- измерение скорости распространения звука в жидкостях или газо-воздушных средах, в том числе, среднего значения скорости распространения звука в жидкостях с учетом изменения температуры по высоте резервуара;
- вычисление средней плотности жидкостей по результатам измерений скорости распространения звука и температуры в жидкостях;
- вычисление объема жидкостей или сыпучих и кусковых материалов по градуировочным таблицам, введенным в память уровнемеров;
- хранение в памяти и выдачу на внешние устройства результатов измерений и вычислений и служебной информации.
Описание
Принцип действия уровнемеров основан на локации отражающей поверхности с помощью ультразвука. Локация, в зависимости от особенностей объекта и конструкции электроакустических преобразователей, проводится:
- через толщу жидкости бесконтактным методом сквозь дно резервуаров или специальных патрубков, которые врезаются в резервуар (уровнемеры УУС-00 и одного из исполнений УУС-01). По результатам локации определяется граница раздела жидкости и газовоздушной среды и/или двух несмешиваемых жидкостей с различной плотностью;
- через толщу жидкости контактным методом при погружении преобразователей в резервуары (уровнемеры одного из исполнений УУС-01). По результатам локации определяется граница раздела жидкости и газо-воздушной среды;
- через толщу жидкости бесконтактным методом сквозь стенку специальных патрубков, которые врезаются в резервуары (уровнемеры УУС-00) или контактным методом при погружении преобразователей в резервуары (уровнемеры одного из исполнений УУС-01). По результатам локации определяется уровень подтоварной воды;
- через газо-воздушную среду при установке преобразователей на верхних штуцерах резервуаров (уровнемеры УУС-06). По результатам локации определяется граница раздела газо-воздушной среды и жидкости или газо-воздушной среды и сыпучего (кускового) материала;
- с помощью стержневых преобразователей (уровнемеры УУС-03). По результатам локации определяется наличие жидкости на торце металлического стержня (звуковода) или возле специальных меток, нанесенных на звуковод.
Модификации и исполнения уровнемеров отличаются: функциональными возможностями, составом, конструкцией, программным обеспечением, нормированными значениями диапазонов измерений и пределов допускаемой абсолютной погрешности, габаритными размерами и массой.
Уровнемеры осуществляют измерение времени между излучением и приходом акустических сигналов от отражающей поверхности и вычисление уровня (расстояния) с учетом значения скорости распространения звука, введенного в память уровнемеров или измеренного одним из акустических каналов уровнемеров методом локации отражателя (специального маркера), расположенного на известном расстоянии.
Уровнемеры состоят из следующих основных частей:
- электроакустический преобразователь П (или блок датчиков - в составе преобразователя П25), который предназначен для излучения сигналов заданной частоты и длительности, а также приема отраженных от поверхности сигналов (эхо-сигналов). Основным элементом преобразователя П является пьезокерамический элемент, который осуществляет преобразование электрических колебаний (радиоимпульсов) в акустические колебания (при излучении сигналов) и преобразование акустических колебаний в электрические (при приеме эхо-сигналов). Преобразователь П состоит из корпуса, в котором размещен пьезокерамический элемент, и соединительного кабеля. Для преобразователей П25, которые погружаются в резервуары, соединительный кабель заключен в специальную трубу. Для измерения температуры в корпусе преобразователей П и в трубе размещаются термодатчики;
- преобразователь измерительный вторичный (прибор ПИ или ПИ-1) или блок электроники БЭ (в составе преобразователя П25), который обеспечивает: формирование и выдачу радиоимпульсов в соответствии с заданными параметрами; прием и обработку эхо-сигналов в соответствии с заданным алгоритмом; оперативную сигнализацию появления неисправностей (самотестирование); оперативное отображение результатов измерений на цифровом показывающем устройстве (ЖКИ) прибора ПИ; управление выдачей результатов измерений и вычислений и результатов самотестирования во внешние устройства. Прибор ПИ (ПИ-1) и блок электроники состоят из электронных плат и органов индикации и управления;
- прибор искробезопасного питания ПИП-2 (далее - прибор ПИП-2), который обеспечивает искробезопасность цепей питания и выходных цепей. Прибор ПИП-2 состоит из электронных плат, которые входят в состав устройства искрозащиты, и элементов коммутации;
- центральный блок уровнемеров ЦБ (блок ЦБ), который обеспечивает отображение результатов измерений на цифровом показывающем устройстве (ЖКИ) и управление выдачей результатов измерений и вычислений и результатов самотестирования во внешние устройства. Блок ЦБ состоит из электронных плат и органов индикации и управления.
Преобразователи П устанавливаются на резервуары с помощью устройств крепления, которые разрабатываются в соответствии с заказом под конкретные резервуары.
Уровнемеры имеют взрывозащищенное исполнение и могут эксплуатироваться во взрывоопасных зонах.
Программное обеспечение
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует классу «В» по МИ 3286-2010.
Программное обеспечение модификаций уровнемеров - встроенное.
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 |
«UUS- UNIVERSAL» | UUS12 | 14 | 703b | CRC16 ANCI |
«UUS-PROPAN» | PPN | 1129 | ca0b |
«UUS-CB» | MF | 4.06 | 6f12 |
«UUS-P25» | USS | 2118 | 2c5d |
Фотографии общего вида
Фотографии мест пломбировки
Схема мест пломбировки
Технические характеристики
1.Диапазоны измерений уровня (расстояния до поверхности продукта) и пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении уровня:
Уровнемер | Диапазон измерений уровня (расстояния до поверхности продукта), мм | Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении уровня (расстояния до поверхности продукта) ДН, мм |
УУС-00 | От 100 до 15000 | ± 1 - в интервале от 100 до 5000 мм включительно; ± [1 + 0,0015(Низм. — 5000) - в интервале свыше 5000 до 15000 мм |
УУС-01 | от 100 до 3500 (с преобразователем П25) | ± 1 |
УУС-06 | От 500 до 15000 (при измерении расстояния до поверхности жидкости) | ± 6 - в интервале от 500 до 5000 мм включительно; ± [6 + 0,004(Низм. — 5000) - в интервале свыше 5000 мм до верхней границы диапазона измерений (включительно) |
От 500 до 10000 (при измерении расстояния до поверхности сыпучих и кусковых материалов) |
Примечание - Низм. - числовое значение измеряемого уровня (расстояния до поверхности продукта), мм
2. Диапазон измерений уровня границы раздела двух несмешиваемых жидкостей с различной плотностью - от 100 до 14900 мм (для уровнемеров УУС-00).
3. Диапазон измерений уровня подтоварной воды - от 0 до 100 мм (для уровнемеров УУС-00, УУС-01).
4. Диапазон измерений скорости распространения звука - от 200 до 3000 м/с (для уровнемеров УУС-00, УУС-01).
5. Диапазон измерений температуры - от минус 50 до плюс 80 °С (для уровнемеров УУС-00, УУС-01, УУС-06).
6. Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении скорости распространения звука - ± 0,3 м/с (для уровнемеров УУС-00, УУС-01).
7. Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении уровня границы раздела двух несмешиваемых жидкостей с различной плотностью, мм (для уровнемеров УУС-00): - ± 5 - в интервале от 100 до 5000 мм (включительно);
- ± [5 + 0,0015(Низм. — 5000)] - в диапазоне свыше 5000 до 15000 мм (включительно).
8. Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении уровня подтоварной воды -± 2 мм (для уровнемеров УУС-00, УУС-01).
9. Пределы допускаемой абсолютной погрешности уровнемеров УУС-03 при сигнализации достижения предельных (заданных) уровней заполнения резервуаров - ± 1 мм.
10. Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры - ± 0,5 °С (для уровнемеров УУС-00, УУС-01, УУС-06).
11. Пределы допускаемой относительной погрешности при преобразовании результатов измерений в унифицированные выходные сигналы постоянного тока - ± 0,15 % (для уровнемеров УУС-00, УУС-01, УУС-06).
12. Пределы допускаемого относительного отклонения результатов вычисления объема продуктов от расчетных значений - ± 0,01 % (для уровнемеров УУС-00, УУС-01, УУС-06).
13. Время одного цикла измерений и вычислений - не более 25 с.
14. Цена единицы наименьшего разряда при индикации результатов измерений и вычислений (для уровнемеров УУС-00, УУС-01, УУС-06):
- 0,1 мм - при индикации уровня и уровня границы раздела двух несмешиваемых жидкостей с различной плотностью;
- 1 мм - при индикации уровня подтоварной воды;
- 0,1 м/с - при индикации скорости распространения звука;
- 0,1 °С - при индикации температуры;
- 0,0001 г/см3 - при индикации плотности жидкостей;
- 1 л - при индикации объема.
15. Параметры выходных сигналов (наличие и вид - в соответствии с заказом):
- цифровой интерфейс RS-485;
- унифицированные сигналы постоянного тока от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА, от 0 до 24 мА;
- релейные выходы, позволяющие коммутировать цепи переменного тока до 250 В 5 А (мощность не более 100 ВА).
16. Количество резервуаров, которые обслуживаются одним уровнемером:
- от одного до 64 (для уровнемеров УУС-00, УУС-01, УУС-03);
- от одного до восьми (для уровнемеров УУС-06).
17. Питание уровнемеров осуществляется от источника постоянного тока номинальным напряжением 24 В или 15 В (в зависимости от заказа).
18. Сила тока потребления - не больше 0,3 А или 0,2 А (в зависимости от напряжения питания).
19. Степень защиты составных частей уровнемеров от проникновения воды, пыли и посторонних твердых частиц в соответствии с ГОСТ 14254:
- IP 65 - для приборов ПИ (ПИ-1), ПИП-2, преобразователей П;
- IP 68 - для преобразователей П, которые погружаются в резервуары;
- IP 54 - для блока ЦБ.
20. Рабочий диапазон температуры:
- для приборов ПИ (ПИ-1), ПИП-2 - от минус 40 (от минус 20 для приборов ПИ из ЖКИ) до плюс 50 °С;
- для преобразователей П - от минус 40 до плюс 50 °С;
- для блока ЦБ - от 10 до 35 °С.
21. Маркировка взрывозащиты составных частей уровнемеров:
- приборов ПИ (ПИ-1) - "2Ех1сПБТ4";
- приборов ПИП-2 - "2ExseicIIBT4";
- преобразователей П - "0ExiaIIBT4", "1ExibIIBT4" (в соответствии с заказом).
22. Средняя наработка на отказ - не менее 67000 ч.
23. Полный средний срок службы - не менее 14 лет.
Знак утверждения типа
наносится на прибор ПИ (ПИ-1) методом сеткографии, на блок ЦБ и на эксплуатационные документы - печатным способом.
Комплектность
Наименование | Количество | Примечание |
Уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС-00, УУС-01, УУС-03, УУС-06 в составе: | 1 шт. | По заказу |
Прибор ПИ (ПИ-1) | 1 шт. | По заказу |
Прибор ПИП-2 | 1 шт. |
Блок ЦБ | 1 шт. |
Преобразователь П | От 1 до 64 шт. |
Уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС-... Руководство по эксплуатации | 1 экз. | На комплектацию в соответствии с заказом |
Уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС-... Формуляр | 1 экз. |
Уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС-... Схема соединений и подключения | 1 экз. | В составе руководства по эксплуатации |
Инструкция. Метрология. Уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС-. Методика поверки | 1 экз. | |
Уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС-... Инструкция по монтажу, пуску и регулированию на объекте | 1 экз. | По заказу |
Имитатор эхо-сигналов | 1 шт. | По заказу |
Имитатор эхо-сигналов. Паспорт | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу АКАГ.407000.005 И1 «Метрология. Уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС-... Методика поверки», утвержденной Укрметртестстандартом в декабре 2007 г.
Основное поверочное оборудование:
- установка уровнемерная, рабочий эталон 1 разряда;
- установка уровнемерная ААМЯ.441439.000, диапазон воссоздания высоты уровня -от 100 до 5560 мм;
- рулетка измерительная, рабочий эталон 3 разряда, ГОСТ 7502;
- имитатор эхо-сигналов ААМЯ.441461.000;
- частотомер электронно-счетный вычислительный Ч3-64 ДЛИ2.721.006 ТУ;
- мультиметр цифровой UT-56;
- термометр цифровой Quartz SA 880 SSX, погрешность ± 0,1°С.
Сведения о методах измерений
изложены в документе АКАГ.407000.005 РЭ. «Уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС-... Руководство по эксплуатации»
Нормативные документы
1 .ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие условия».
2 .ГОСТ 28725-1990 «Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний».
3 .ГОСТ Р 8.654-2009 «Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения».
4 .ТУ У 33.2-32302360-002:2005 «Уровнемеры-сигнализаторы ультразвуковые УУС-... Технические условия».
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.