Назначение
Уровнемеры ультразвуковые «ЭЛЕМЕР-УРЗ-41» (далее - уровнемеры) предназначены для бесконтактных измерений значений уровня жидкостей (в том числе нефти и нефтепродуктов, кислот, щелочей, водных растворов сред), 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 пьезоэлектрическом эффекте получения ультразвуковых волн и поглощении отраженных от поверхности измеряемого продукта волн пьезоэлектрическим элементом блока излучателя. Расстояние до поверхности измеряемого продукта вычисляется по измеренному значению времени прохождения ультразвуковых сигналов до границы измеряемого продукта и обратно.
Уровнемеры изготавливаются в виде единой конструкции. В их состав входят: блок излучателя, блок плат. Блок плат измеряет время распространения ультразвуковых колебаний по направлению к поверхности измеряемого продукта и обратно. По времени и скорости распространения ультразвуковых колебаний блок плат рассчитывает уровень в резервуаре, преобразует значение уровня в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, напряжения постоянного тока и 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 пользовательских параметров резервуара, скорости распространения ультразвуковых сигналов для конкретного состава газовой среды в резервуаре и других пользовательских параметров.
Уровнемеры имеют следующие исполнения:
1) в зависимости от области применения и маркировки взрывозащиты:
- общепромышленное;
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь»
(Ех);
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «герметизация компаундом «m»
(Exm);
- атомное для эксплуатации на объектах атомных станций и объектах ядерного топливного цикла (ОЯТЦ) (А);
- взрывозащищенное для эксплуатации на объектах атомных станций и объектах ядерного топливного цикла (ОЯТЦ) (AЕх, AExm).
2) в зависимости от верхнего предела измерений уровня и конструкции:
- исполнение 06 (с верхним пределом измерений до 6000 мм);
- исполнение 10 (с верхним пределом измерений до 10000 мм);
- исполнение 20 (с верхним пределом измерений до 20000 мм);
Фотографии общего вида уровнемеров представлены на рисунке 1.
Пломбировка от несанкционированного доступа не предусмотрена.
а) исполнение 06 б) исполнение 10 в) исполнение 20
Рисунок 1 - Общий вид уровнемеров
Программное обеспечение
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 |
| Идентификационное наименование ПО | MODBU S_config. exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.01.0007 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 2 - Идентификационные данные внутреннего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| по ModBus |
| Идентификационное наименование ПО | URZ41_PIC 18F252_V0001.HEX |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 0.0.01 |
| Цифровой идентификатор (ПО) | - |
Таблица 3 - Метрологические характеристики уровнемеров
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня, мм: - исполнение 06 - исполнение 10 - исполнение 20 | от 0 до 6000 от 0 до 10000 от 0 до 20000 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к верхнему пределу измерений погрешности измерений уровня, у, %1) | ± 0,25 ± 0,5 |
| Выходные сигналы: - силы постоянного тока, мА - напряжения постоянного тока, В - цифровой сигнал | от 4 до 20 от 0 до 10 ModBus RTU |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к верхнему пределу измерений погрешности измерений уровня, вызванной изменением температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 10 °С, %, для уровнемеров с пределами допускаемой основной приведенной к верхнему пределу измерений погрешности измерений уровня, % - ±0,25 - ±0,5 | y2) 0,5Т2) |
| Вариация выходного сигнала, в долях от основной приведенной к верхнему пределу измерений погрешности | y2) |
| 1) В зависимости от заказа; 2) g - пределы допускаемой основной приведенной к верхнему пределу измерений погрешности измерений. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение постоянного тока, В | 24 ± 0,48 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 3 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - высота - диаметр | 205 104 |
| Масса, кг1) | от 0,5 до 2,5 |
| 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 84,0 до 106,7 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Маркировка взрывозащиты: - для исполнений с индексами Ех, AЕх - для исполнений с индексами Ехm, AЕхm | 0Ex i a IIB T 5 Ga X 0Ex ma IIB T5 Ga X |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее1) | 96000 160000 |
| Средний срок службы, лет, не менее1) | 12 20 |
| 1) В зависимости от исполнения. |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, наклеенную на корпус уровнемеров, термотрансферным способом, а также на руководство по эксплуатации и паспорт - типографским способом.
Комплектность
Комплектность уровнемеров представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность уровнемеров
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Уровнемер ультразвуковой «ЭЛЕМЕР-УРЗ-41» 1) | НКГЖ.407632.001-ХХХ2) | 1 шт. |
| Программное обеспечение | - | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей3) | - | 1 компл. |
| Уровнемеры ультразвуковые «ЭЛЕМЕР-УРЗ-41». Руководство по эксплуатации | НКГЖ.407632.001РЭ | 1 экз. |
| Уровнемеры ультразвуковые «ЭЛЕМЕР-УРЗ-41». Паспорт | НКГЖ.407632.001-ХХХПС2) | 1 экз. |
| Уровнемеры ультразвуковые «ЭЛЕМЕР-УРЗ-41». Методика поверки | НКГЖ.407632.001МП | 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.407632.001МП «Уровнемеры ультразвуковые «ЭЛЕМЕР-УРЗ-41». 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);
- уровнемер радиоволновой УЛМ (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 26.51.52-167-13282997-2018 Уровнемеры ультразвуковые «ЭЛЕМЕР-УРЗ-41». Технические условия
73329-18: Методика поверки НКГЖ.407632.001МПСкачать1.5 Мб
6447-78
