Назначение
Преобразователи уровня магнитострикционные JUPITER JM4 (далее - преобразователи) предназначены для измерений уровня жидкостей и/или границы раздела жидких сред в резервуарах, преобразования измеренных значений в аналоговые токовые и цифровые сигналы.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на явлении магнитострикции.
Преобразователи состоят из: электронного блока, зонда, магнитного поплавка, магнитного указателя уровня.
При измерении уровня контролируемой среды на волновод подается импульс постоянного тока. Взаимодействие импульса тока с постоянным магнитным полем поплавка приводит к возникновению волны механического напряжения, распространяющейся вдоль волновода с известной постоянной скоростью. Пьезомагнитный чувствительный элемент, размещенный в электронном блоке, преобразует полученное механическое напряжение в электрический импульс. После этого определяется расстояние до контролируемой среды, пропорциональное интервалу времени между подачей импульса тока и обратным импульсом. Далее расстояние до контролируемой среды преобразуется в аналоговый токовый и цифровой сигналы, и передается на устройство отображения информации.
Электронный блок (ЭБ) преобразователя имеет кнопки для настройки прибора и устройство отображения информации на встроенном жидкокристаллическом (ЖК) дисплее. Они помещены в алюминиевый корпус или корпус из нержавеющей стали с двумя отделениями для разделения цепей питания и электроники. Для преобразователей имеется возможность осуществлять цифровую связь. Протоколы обмена данными (HART или Fieldbus) устанавливаются на заводе-изготовителе по требованию заказчика.
Зонд выполнен из нержавеющей стали (с электрополировкой или без нее), или из сплавов цветных металлов (хастелоя С или монеля). Зонд представляет собой направляющую трубу с магнитострикционным волноводом внутри.
Магнитный поплавок преобразователей может быть выполнен из нержавеющей стали, из титана или хастелоя С. Преобразователи имеют два исполнения: для погружного или наружного монтажа. В случае погружного монтажа магнитный поплавок имеет кольцеобразную конструкцию и перемещается по поверхности направляющей трубы. В случае наружного монтажа преобразователи используются вместе с магнитным указателем уровня (со свободно перемещающимся магнитным поплавком), который непосредственно связан с резервуаром таким образом, что в нем создаются условия, аналогичные условиям в резервуаре.
Маркировка взрывозащиты: 0Ex ia IIC T4 Ga X или 1Ex db IIB+H2 T6...T1 Gb X или Ex tb IIIC T85°C...T120° C Db X или 2Ex nA IIC T4 Gc X. Степень защиты корпусов преобразователей от внешних воздействий по ГОСТ 14254-2015 (IEC 60259:2003) - IP67.
Для использования уровнемеров в сфере государственного регулирования имеется возможность пломбирования крышки ЭБ преобразователя специальной мастикой, закрывающей доступ к фиксирующим винтам.
Общий вид преобразователей представлен на рисунке 1. Схема пломбирования ЭБ от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
Программное обеспечение
Преобразователи имеют встроенное программное обеспечение (ПО), которое идентифицируется путем вывода номера версии по запросу пользователя через меню программ нажатием кнопок с вертикальными и горизонтальными стрелками:
Главное меню ^ Настройки ^ Информация о приборе ^ Версия прошивки.
ПО имеет цельную структуру и обеспечивает:
- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;
- отображение результатов измерений на встроенном ЖК-дисплее;
- формирование выходного аналогового и цифрового сигналов;
- диагностику аппаратной части преобразователя.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0iA |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | не отображается |
Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены аппаратной перемычкой защиты записи и не доступны для изменения без вскрытия корпуса и нарушения пломб.
Конструкция преобразователей исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня (ДИ), м | от 0,05 до 10,00 |
| Диапазон измерений границы раздела сред, м | от 0,10 до 9,90 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерении уровня (границы раздела сред) для уровнемеров с ДИ<2600 мм, мм | ±1,3 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении уровня (границы раздела сред) для уровнемеров с ДИ>2600 мм, % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразования значения уровня в стандартный токовый выходной сигнал, % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при измерении уровня (границы раздела сред) от влияния температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,2 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 84 до 106 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 16 до 36 |
| Выходные сигналы: - аналоговый токовый, мА - цифровой | от 4 до 20 HART или Fieldbus |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 0,8 |
| Г абаритные размеры ЭБ, мм, не более - длина - ширина - высота | 212 102 192 |
| Диаметр зонда, мм | 16 |
| Длина зонда, м | ДИ+0,05 |
| Степень защиты корпусов с Ex-маркировкой от внешних воздействий по ГОСТ 14254-2015 | IP67 |
| Предельно допустимое давление контролируемой среды, МПа | 20,7 |
| Диапазон температур контролируемой среды, °С: - при погружном монтаже - при наружном монтаже | от -196 до +425 от -196 до +450 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды для ЭБ, °С - относительная влажность окружающего воздуха, % | от -40 до +80 от 0 до 99 (без конденсации) |
| Масса ЭБ с корпусом из, кг, не более - алюминия - нержавеющей стали | 2,0 4,5 |
| Средний срок службы, лет Средняя наработка на отказ, ч | 12 100 000 |
| Маркировка взрывозащиты | 0Ex ia IIC T4 Ga X 1Ex db IIB+H2 T6.. T1 Gb X Ex tb IIIC T85°C. . .T120°C Db X 2Ex nA IIC T4 Gc X |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, размещенную на корпусе ЭБ преобразователя методом металлографии или гравировки, а также на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь уровня магнитострикционный | JUPITER JM4 | 1 шт. |
| Магнитный указатель уровня (по требованию заказчика) | Atlas | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 72506-18 «Преобразователи уровня магнитострикционные JUPITER JM4. Методика поверки», утвержденному начальником ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России 23 октября 2017 г.
Основные средства поверки:
- калибратор процессов многофункциональный FLUKE-726 (регистрационный № 52221-12);
- рулетка измерительная металлическая (регистрационный №67047-17);
- установка для поверки уровнемеров УПУ (регистрационный №43144-09).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке преобразователя.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.477-82 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
Техническая документация Magnetrol International n.v., Бельгия
72506-18: Методика поверкиСкачать7.1 Мб