Назначение
Уровнемеры 954 SmartServo Flexline (далее - уровнемеры) предназначены для измерений уровня различных жидких сред, уровней раздела несмешиваемых жидкостей в резервуарах, в том числе - для измерения уровня подтоварной воды, границы раздела жидких сред типа вода/нефтепродукт или других жидкостей и преобразования измеренного значения уровня в цифровой кодированный сигнал.
Описание
По принципу работы уровнемер является электронно-механическим устройством. Для определения уровня продукта и уровня подтоварной воды используется буек* (* буёк имеет отрицательную плавучесть), подвешенный на измерительный тросик, который наматывается на желобки барабана внутри корпуса уровнемера. Сила натяжения тросика равна разности между силой тяжести, действующей на тросик со стороны буйка (вес буйка) и выталкивающей силы, действующей на буек со стороны жидкости (Архимедова сила). Сила натяжения тросика создает на плече барабана вращающий момент, величина которого контролируется измерительным датчиком. В зависимости от этой величины вращающего момента микропроцессор управляет серводвигателем, который через передаточный механизм вращает барабан с измерительным тросиком, наматывая или разматывая его, таким образом, точно позиционируя буек в жидкой среде на контролируемой границе раздела сред.
Серводвигатель совместно с кодером обеспечивает точное угловое позиционирование барабана, а вместе с ним точное линейное позиционирование чувствительного элемента - буйка. Серводвигатель управляется от микропроцессора сигналами, поступающими на основании команд управления от датчика контроля вращающего момента и кодера.
Измерение уровня раздела фаз между двумя несмешиваемыми жидкостями производится по команде с помощью заданного значения веса буйка, соответствующего его плавучести на границе раздела фаз. В этом случае программный модуль с серводвигателем перемещают буёк в положение, где вес буйка соответствует запрограммированному значению.
Измеренные параметры передаются по полевой шине «Honeywell-Enraf» в цифровом виде (Протокол IP-BPM, TRL/2, HART, Modbus RTU RS-232/RS-485) и/или в аналоговом виде (4 - 20) мА.
Для конфигурирования уровнемеров и считывания показаний на месте эксплуатации применяется портативный терминал «Honeywell-Enraf», модель 948 HART SmartView, который подключается к уровнемерам по проводной связи, протокол обмена данных HART.
Уровнемер состоит из корпуса и буйка. Внутри корпуса уровнемера находится сервопривод с барабаном, и электронный блок с управляющими микропроцессорами. Буек закреплен на конце металлического тросика, другой конец которого намотан на барабан. Уровнемер имеет встроенный цветной ЖК-дисплей.
Вариант исполнения и кодировка уровнемера определяется в соответствии со структурой условного обозначения по технической спецификации следующим образом:
Общий вид маркировки уровнемера
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
где
123 - обозначает модель уровнемера (954);
4 - обозначает новый (А)/восстановленный (М) уровнемер;
5 - обозначает наличие протокола заводской калибровки (1)/отсутствие протокола (Н);
6 - обозначает наличие встроенного ЖК дисплея (А)/наличие ЖК дисплея и возможность подключения удаленного индикатора SmartView (B);
7 - обозначает протокол передачи данных: IP-BPM (B) /HART 4 - 20 mA (H)/TRL/2 (T);
8 - обозначает возможность подключения датчиков температуры и HART :VITO (V) / VITO + HART (C)/HART (H) / HART + вычисление плотности (D); (-) не используется;
9 - обозначает возможность подключения дополнительных датчиков VITO (A)/VITO+3 HART (C)/VITO+ 3 HART + вычисление плотности (D);
10 - обозначает возможность подключения термометра сопротивления RTD (R)/2 x RTD (U)/3 x RTD (3)/4 x RTD (4)/5 x RTD (5)/ 6 x RTD (6); (-) не используется;
11 - обозначает наличие реле сигнализации уровня: (G) контакт (1x SPDT) 125 VAC, 0,5 A (110 VDC, 0.3 A); контакт (I) (2x SPDT) 125 VAC, 0,5 A (110 VDC, 0.3 A);
12 - обозначает наличие сертификации по SIL: (-) нет SIL сертификации; (L) 1 x SIL DO контакт; (M) 2 x SIL DO contact ; (N) SIL AO
13 - (-) позиция не используется (зарезервирована для опций на будущее)
14 , 15, 16 - обозначает рабочее давление и тип фланца уровнемера: Фланец 2”150 lbs ANSI (A11)/ фланец 2”150 lbs ANSI (макс. 6 Бар) (М21) / Фланец 2”150 lbs ANSI нерж. сталь AISI 316 (C11) / фланец DN50PN6 нерж. сталь AISI 316 (С12) / фланец 2” 300 lbs ANSI RF (макс 40 бар) (H52) / фланец DN50PN40 (макс 40 бар) (H53);
17 - Сертификация по безопасности (A) - ATEX / IECEx);
18 - обозначает диапазон измерения: 0.. .27 метров, материал проволоки AISI 316 (А);
19 - обозначает тип буйка: диаметр 90 мм (В) / диаметр 45 мм (С) / диаметр 25 мм (D);
20 - обозначает наличие серво-плотности: нет серво-плотности (-) / есть серво-плотность (D);
21 - обозначает наличие клапана стравливания давления: нет клапана (-) / есть клапан %” (A);
22 - обозначает наличие дополнительного шильдика с указанием данных, предоставленных заказчиком: нет шильдика (-) / есть шильдик (Т).
Типичный код заказа уровнемера*:
954AHABCC-I--A11AAB--T *В зависимости от заказанной конфигурации прибора кодировка может изменяться.
Варианты исполнения уровнемера отличаются:
- конструкцией корпуса (материалом (алюминиевый сплав или нержавеющая сталь)), максимальным давлением (до 6 бар алюминиевый корпус, до 40 бар - из нержавеющей стали));
- типом устройства крепления на резервуаре (фланец Ду50 150ANSI, либо DN50 PN6, либо Ду50 300ANSI, либо DN50 PN40);
- наличием или отсутствием взрывозащиты.
Общий вид уровнемера показан на рисунке 1.
Табличка с заводским номером
Рисунок 1 - Общий вид уровнемера
Сокращённое условное обозначение в буквенно-цифровом формате и заводской номер уровнемера в цифровом формате наносятся на информационную табличку, размещенную на корпусе уровнемера, способом лазерной гравировки. Нанесение знака поверки на уровнемер не предусмотрено.
Пломбирование уровнемеров предусмотрено с помощью специального пломбирующего элемента, исключающего возможность открытия крышки электронного отсека после опломбирования. Пломба «опечатывает» электронный отсек и механически препятствует его открытию (отвинчиванию). Схема пломбировки от несанкционированного доступа и обозначение мест нанесения пломбы эксплуатирующей организации представлены на рисунке 2.
Место установки пломбы эксплуатирующей организации
Рисунок 2 - Схема пломбирования от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Уровнемеры имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО), разработанное предприятием-изготовителем, которое устанавливается в энергонезависимую память при изготовлении. В процессе эксплуатации данное ПО не может быть изменено, так как пользователь не имеет к нему доступа.
ПО в целом защищено и не может быть изменено преднамеренно или случайно. Корректировка допускаемых к изменению параметров осуществляется путем предоставления конфигурирования по паролям допуска. Параметры, влияющие на метрологические характеристики, защищены паролем. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | CANSERVO / TII-SRV | CAN-LCD / TII-LCD | CAN-BPM / HCI-BPM | CAN-TRL2 / HCI-TRL | CAN-HART / FCI-HRT |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО* | Не ниже А1012 | Не ниже A1009 | Не ниже A2004 | Не ниже А2001 | Не ниже A1011 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | - | - | - | - | - |
| * - последний индекс значения номера версии Г допускает смены значений в пределах цифровог | О отвечает за метрологически незначимую часть ПО и 'о ряда от 0 до 9 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня и уровня границы раздела жидких сред, м | от 0 до 27 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня, мм | ±1 (±3)* |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня границы раздела жидких сред, мм | ±2 (±3)* |
| Пределы допускаемой дополнительной температурной погрешности измерений уровня при отклонении температуры окружающей среды от нормальных условий на каждые 10 °С, мм | ±0,025(L-1)** |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С | от +15 до +25 |
| * - значение ±3 устанавливается при поверке уровнемеров без демонтажа на месте эксплуатации * * L - число полных и неполных метров полученных при измерении уровня |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон температур окружающей среды, °С | от -40 до +65 |
| Диапазон температур контролируемой (измеряемой) среды, °С | от -196 до +200 |
| Плотность измеряемой среды, кг/м3, не более | 1100 |
| Давление измеряемой среды, МПа, не более | 4,0 |
| Параметры электрического питания: - напряжение питания переменного тока, В - напряжение питания постоянного тока, В - частота переменного напряжения, Г ц | от 65 до 240 от 24 до 65 50/60 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 11 |
| Выходной цифровой сигнал | IP-BPM TRL/2 HART MODBUS RTU Modbus RS-232/RS-485 |
| Материал корпуса | литой алюминий/нержавеющая сталь |
| Масса уровнемера, кг, не более | 26 |
| Габаритные размеры корпуса уровнемера, мм, не более - Длина - Ширина - Высота | 450 250 450 |
| Степень защиты от проникновения пыли, посторонних тел и воды | IP65 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
| Маркировка взрывозащиты для взрывозащищенного варианта исполнения | Ga/Gb Ex d IIB T6 X; Ga/Gb Ex d e IIB T6 X; Ga/Gb Ex d [ia Ga] IIB T6 X; Ga/Gb Ex d e [ia Ga] IIB T6 X; II Ga c IIB T6 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплектность приведена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность уровнемера________________________________________________
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Уровнемер в комплекте с буйком | 954 SmartServo Flexline | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей | - | 1 компл. |
| Паспорт | Паспорт 954 | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ 4417340 v1 | 1 экз.* |
| Методика поверки | |
| * - на партию уровнемеров, поставляемую в один адрес, и дополнительно - по требованию заказчика. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Принцип измерения с использованием сервопривода» руководства по эксплуатации уровнемера.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3459 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов»;
Техническая документация завода-изготовителя (стандарт предприятия).
