Назначение
Уровнемеры гидростатические «КЕДР-ДМZ» предназначены для периодического измерения гидростатического уровня жидкости в пересчете на эквивалентный столб воды, плотностью 1000 кг/м при температуре +20 °С на основании измерения избыточного давления жидкости.
Описание
Принцип действия уровнемера гидростатического «КЕДР-ДМZ» основан на измерении давления столба жидкости в наблюдательных, пьезометрических скважинах, резервуарах, открытых водоёмах, бассейнах рек. Затем результат измерения избыточного давления жидкости преобразуется в гидростатический уровень жидкости, плотностью 1000 кг/м3 при температуре +20 °С. Для расчета гидростатического уровня жидкости, с постоянной плотностью 1000 кг/м при температуре +20 °С и находящейся в постоянном поле силы тяжести с ускорением свободного падения 9,80665 м/с , используется формула:
Ьж = 10,19716 хАРж где Ьж - гидростатический уровень жидкости, см;
АРж - избыточное гидростатическое давление жидкости, кПа.
Уровнемер гидростатический «КЕДР-ДМZ» представляет собой электронное устройство, состоящее из регистратора БСИ Z500 и одного или нескольких выносных устройств. В регистраторе установлены микроконтроллер, датчики контроля параметров окружающего воздуха (давление, температура), модем сотовой связи. К регистратору подключаются выносные устройства (одно или несколько) с максимальным удалением до 600 м, которые устанавливаются в точках контроля и измерения параметров. Выносное устройство LMZ представляет собой конструктивно законченное изделие в виде цилиндра из нержавеющей стали (рис. 1), в котором размещаются датчик гидростатического давления, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, устройство передачи цифровой информации. Выносное устройство выполнено в виде неразборной конструкции с применением одноразовой конусной резьбы М1/8-27 NPT в чувствительном элементе.
Для измерения избыточного гидростатического давления столба жидкости применяются: калиброванный датчик давления типа 19(C,U) компании Honeywell с вакуумной камерой и температурной компенсацией (помещён в выносное устройство), а также датчик атмосферного давления LPS331AP, выполненный на кремневой пъезорезисторной мембране, совмещенной с монолитным кремниевым кристаллом и встроенной термокомпенсацией (расположен в регистраторе уровнемера БСИ Z500).
Передача информации от выносных устройств в регистратор осуществляется по витому полевому кабелю П-274 стандартным интерфейсом RS-485.
Регистратор уровнемера БСИ Z500 обеспечивает измерение гидростатического уровня жидкости на основании измерения её гидростатического избыточного давления, а также регистрацию, хранение и передачу с помощью модема сотовой связи по каналам Интернет результатов измерений параметров, включая дополнительные, описывающие состояние окружающего воздуха, контролируемой жидкости, технического состояния уровнемера на внешний управляющий сервер. Во время сеанса связи регистратор пересылает накопленные данные в виде электронных писем и принимает параметры, определяющие дальнейший режим работы.
Питание уровнемера осуществляется от батарейного моноблока или от трех литиевых батарей ER34615M типоразмера D, устанавливаемых в батарейный держатель. Батарейный держатель (моноблок) свободно устанавливается в специальный отсек внутрь регистратора.
На задней панели регистратора (рис. 2) размещена пломба с мастикой для защиты его внутренней конструкции от несанкционированного доступа. Регистратор БСИ Z500 пломбируется поверительным клеймом методом давления на специальную мастику.
Управление, контроль, настройка и тестирование уровнемера осуществляется с помощью блока управления БУ Z-10, который входит в комплект поставки. Соединение регистратора с блоком управления выполняется с помощью USB кабеля. Общий вид блока управления БУ Z-10 представлен на рис. 3.
а) б)
Рисунок 3 - Общий вид блока управления БУ Z-10: а) передняя панель, б) батарейный отсек
Уровнемер имеет 6 модификаций в зависимости от диапазона измерений эквивалентного уровня. Обозначение модификаций уровнемеров «КЕДР-ДМZ» (LMZMMM) включено в обозначение датчиков гидростатического давления выносного устройства LMZ , где . МММ -эквивалентный диапазон измерения уровня воды 010, 024, 058, 127, 196 или 334 м и указывается при заказе.
Программное обеспечение
Уровнемер имеет два типа программного обеспечения (ПО). К первому типу относится метрологически не значимое ПО, которое допускает модификацию в процессе эксплуатации и серийном выпуске предприятием-изготовителем. Второй тип ПО - это встроенная метрологически значимая часть ПО регистратора и датчика давления, не изменяемая и не считываемая при эксплуатации уровнемера. От несанкционированного считывания и изменения метрологически значимой части ПО уровнемера защищено применением специальных программных средств, обеспечивающих установку битов защиты..
Идентификационные данные (признаки) ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| 1 | 2 |
| Наименование программного обеспечения | ZM02 |
| Контрольная сумма программного обеспечения | 0х28F458AE |
| Номер версии программного обеспечения | не ниже v.02 |
Уровень защиты ПО уровнемера от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
приведены в таблицах 2 и 3.
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой приведенной (к верхней границе диапазона измерений уровнемера) погрешности измерений уровня жидкости l с постоянной плотностью 1000 кг/м при температуре +20 °С в однородном поле силы тяжести, %: | |
| от 0,05 до 10 м | ±0,25 |
| от 0,05 до 24 м | ±0,25 |
| от 0,05 до 58 м | ±0,25 |
| от 0,05 до 127 м | ±0,25 |
| от 0,05 до 196 м | ±0,25 |
| от 0,05 до 334 м | ±0,25 |
| Разрешающая способность, мм | |
| от 0,05 до 10 м | 1 |
| от 0,05 до 24 м | 2 |
| от 0,05 до 58 м | 5 |
| от 0,05 до 127 м | 10 |
| от 0,05 до 196 м | 20 |
| от 0,05 до 334 м | 50 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Интервал между измерениями, мин | от 5 до 240 |
| Интервал передачи данных, ч | от 1 до 24 |
| Время измерения гидростатического уровня и диагностических параметров, с, не более | 3 |
| Напряжение питания (постоянный ток), В | от 9 до 14 |
| Ток потребления в спящем режиме, мкА, менее | 50 |
| Ток потребления при напряжении питания 12 В в режиме измерения уровня, мА, менее | 150 |
| Ток потребления при напряжении питания 12 В в режиме передачи данных, мА, менее | 1500 |
| Масса базового комплекта, в упакованном виде, кг | 3 |
| Г абаритные размеры (в упакованном виде), мм | 420х320х120 |
| Вероятность безотказной работы уровнемера за срок службы 5 лет должна быть не менее | 0,998 |
| Среднее время наработки на отказ, ч | 65000 |
| Средний срок службы, лет | 7 |
| Рабочий диапазон температур регистратора, °С | от -40 до +50 |
| Рабочий диапазон температур датчика гидростатического давления | от 0 до +50 |
| Рабочие значения относительной (абсолютной) влажности при +25 °С, не более % (г/м3) | 98, (11) |
| Атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от 84,0 до 106,7 (от 630 до 800) |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации КДМХ.406239.003РЭ и методом гравировки на корпус регистратора.
Комплектность
Состав комплекта приведен в таблице 4.
Таблица 4 - Состав комплекта уровнемера
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Регистратор | БСИ Z500 | 1 шт. | |
| Выносное устройство с датчиком гидростатического давления со встроенным соединительным кабелем 10 м | LMZ | 1 шт. | кабель неразъемно соединен с датчиком давления |
| Блок управления Соединительный кабель USB 2.0 A, 1,8 м | БУ Z-10 | 1 шт. | |
| Антенна сотовой связи Антенный ВЧ кабель 4 м | - | 1 шт. | ВЧ кабель неразъемно соединен с антенной |
| Энергонезависимая память | Micro SDHC | 2. | |
| Считыватель карт | Micro SD | 1 шт. | |
| Литиевая батарея или аналог | ER34615M | 3 шт. | |
| Упаковочный ящик (кейс) | | 1 шт. | |
| Руководство по эксплуатации | КДМХ.406239.003 РЭ | 1 экз. | |
| Паспорт | КДМХ.406239.003 ПС | 1 экз. | |
Поверка
осуществляется по документу МП 208-028-2016 «ГСИ. Уровнемеры гидростатические «КЕДР-ДМ2». Методика поверки», утверждённому ФГУП «ВНИИМС» 3 августа 2016 г. Основные средства поверки:
- калибратор давления Метран-501-ПКД-Р-2 с модулями давления: М0,16; М1; М2,5; М10, пределы допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,04% ВПИ, диапазон измерения избыточного давления от 0 до 4 МПа (регистрационный № 22307-09);
- барометр М-67, диапазон измерений от 610 до 900 мм рт. ст., погрешность измерений ±0,8 мм рт. ст; (регистрационный № 3744-73);
- термометр ртутный стеклянный, лабораторный, цена деления 0,1 °С, диапазон измерений температуры от минус 20 °С до плюс 50 °С, пределы допускаемой погрешности ±0,2°С; (регистрационный № 303-91);
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки в виде наклейки и оттиска поверительного клейма наносится на свидетельство о поверке или паспорт, удостоверяется подписью поверителя с указанием даты поверки, серийных номеров регистратора и выносного устройства (датчика гидростатического давления).
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.802-2012. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа
КДМХ.406239.003 ТУ Уровнемер гидростатический «КЕДР-ДМ2».Технические условия
67375-17: Методика поверки МП 208-028-2016Скачать1.8 Мб
