Назначение
Уровнемеры У-25, У-25К, У-25С, У-25Ф (далее - уровнемеры) предназначены для бесконтактного непрерывного автоматического измерения уровня и температуры агрессивных, вязких, неоднородных, сыпучих, кусковых и других материалов в резервуарах.
Область применения: нефтехимическая, нефтеперерабатывающая, металлургическая и др. отрасли промышленности.
Описание
Принцип действия уровнемера основан на ультразвуковой эхолокации. Измерение уровня проводится путем измерения времени прохождения ультразвукового импульса от акустического преобразователя до границы раздела с измеряемой средой и обратно. Измерение температуры окружающего воздуха осуществляется уровнемером посредством измерения и преобразования сигнала датчика температуры.
Уровнемер состоит из датчика уровня УДУ-25 БКГН.422218.002 (УДУ-25К БКГН.422220.100, УДУ-25С БКГН.422225.100 или УДУ-25Ф БКГН.422228.100); дополнительно в комплект поставки уровнемера могут входить датчики температуры ДТ-125 БКГН.422218.001 с коробками клеммными СК1-2-12 БКГН.686226.005 от 1 до 7 штук или термоподвес ТП-125 БКГН.422218.003, а также блок гальванической развязки БГР-16 БКГН.424115.000-02 или БГР-15 БКГН.424115.000-04 с коробкой клеммной СК1-2-17 БКГН.687226.004.
Работой датчика уровня управляет микропроцессор, который каждые (0,5-1,0) с опрашивает внутренний цифровой термометр DS18B20 и внешние датчики температуры ДТ-125 и формирует импульс, который излучается с помощью акустического преобразователя.
Излученный ультразвуковой импульс, отразившись от поверхности до которой измеряется расстояние, преобразуется в акустическом преобразователе в напряжение, которое после усиления поступает на микропроцессор. Время между излучением импульса и приемом отраженного импульса пропорционально расстоянию до отражающей поверхности. Используя информацию о времени распространения сигнала, параметрах объекта и уровнемера (высота резервуара, количество подключенных датчиков температуры ДТ-125 и др.), а также информацию от датчиков температуры ДТ-125, микропроцессор рассчитывает расстояние до поверхности или уровень материала в резервуаре.
По цифровой двунаправленной линии связи в датчик уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, У-25Ф) передаются параметры датчика уровня, которые при этом сохраняются в энергонезависимой памяти. По этой же линии связи от датчика уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, У-25Ф) передается информация о дальности и температурах всех датчиков температуры ДТ-125 или датчиков температуры термоподвеса ТП-125. Выходные сигналы датчика уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, УДУ-25Ф): цифровой протокол УДУ-25, аналоговый токовый.
Уровнемер может использоваться в составе системы измерения уровня “TankView” или другой системы использующей цифровой канал связи.
Блок гальванической развязки БГР-16 обеспечивает питание датчика уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, УДУ-25Ф) напряжением 24 В.
Блок гальванической развязки БГР-15 поддерживает интерфейс УДУ-25, обеспечивает гальваническую развязку канала связи и питание до трех датчиков уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, УДУ-25Ф). Выходные сигналы БГР-16: цифровой (протокол УДУ-25, протокол RS-485), аналоговый (токовый (2 канала), дискретный открытый коллектор (4 ключа)).
К блоку гальванической развязки БГР-16 могут быть подключены:
- контроллер, поддерживающий протокол датчиков уровня УДУ-25;
- контроллер, поддерживающий протокол RS-485;
- приборы, измеряющие или регистрирующие ток с сопротивлением нагрузки не более:
- 500 Ом в диапазоне (0 - 20) мА, (4 - 20) мА;
- 2 кОм в диапазоне (0 - 5) мА.
К датчику уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, У-25Ф) могут быть подключены приборы, измеряющие или регистрирующие ток с сопротивлением нагрузки не более:
- 500 Ом в диапазоне (0 - 20) мА, (4 - 20) мА;
- 2 кОм в диапазоне (0 - 5) мА.
Уровнемеры выпускаются в 4-х модификациях:
- У-25 БКГН.422218.000 - уровнемер не стойкий к воздействию сильных кислот и щелочей;
- У-25К БКГН.422220.000 - уровнемер, стойкий к действию кислот, щелочей и других агрессивных веществ (конструктивное отличие - детали датчика уровня УДУ-25К, контактирующие с агрессивными веществами, изготавливаются из фторопласта);
- У-25С БКГН.422225.000 - уровнемер для сыпучих материалов (конструктивное отличие - отсутствие защитного покрытия на пленке излучателя датчика уровня УДУ-25С);
- У-25Ф БКГН.422228.000- уровнемер кислотоустойчивый модернизированный во фторопластовом корпусе. Детали датчика уровня УДУ-25Ф, контактирующие с агрессивными веществами, изготавливаются из фторопласта.
Каждая модификация уровнемеров, в зависимости от состава входящих блоков, выпускается в 29 исполнениях.
Степень пылевлагозащиты датчика уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, УДУ-25Ф), датчика температуры ДТ-125, термоподвеса ТП-125, коробок клеммных СК1-2-12, СК1-2-17 IP67 по ГОСТ 14254.
Технические характеристики
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Диапазон измерения уровня, м - для уровнемера У-25 (У-25К, У-25С) - для уровнемера У-25Ф | 0,2 - 20,0 0,5-8,0 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности (Ло) при измерении уровня1, мм: - для уровнемера У-25 (У-25К, У-25С): в диапазоне (0,2-5,0) м в диапазоне (5,0-20,0) м - для уровнемера У-25Ф (цифровой сигнал): в диапазоне (0,5-5,0) м в диапазоне (5,0-8,0) м - для уровнемера У-25Ф (аналоговый сигнал): в диапазоне (0,5-5,0) м в диапазоне (5,0-8,0) м | ±15 ±50 ±6 ±10 ±15 ±20 |
| Предел допускаемой вариации выходного сигнала, мм | 0,5 Ло |
| Порог чувствительности, мм | 1 |
| Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, вызванной отклонением напряжения питания от номинального, мм | 0,25 Ло |
| Диапазон измерения температуры, °C (внутренним датчиком температуры) для уровнемера У-25 (У-25К, У-25С): для уровнемера У-25Ф: | от минус 30 до 85 от минус 30 до 50 |
| Диапазон измерения температуры, °C (с внешним датчиком температуры или термоподвесом) | от минус 30 до 125 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры, °C | ± 1 |
| Ширина диаграммы направленности излучателя, град - для УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С) - для УДУ-25Ф | 20 ±2 30 ±2 |
| Напряжение питания, В: -без БГР-16 -с БГР-16 | 24 ±6 220 ± 22 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 3 |
| Габаритные размеры, мм: - датчика уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С): диаметр высота датчика уровня УДУ-25Ф диаметр высота - датчика температуры ДТ-125 диаметр головки высота головки диаметр активной части длина активной части - термоподвеса ТП-125: диаметр высота - блока БГР-16 (длина х ширина х высота) - коробок клеммных СК 1-2-12, СК 1-2-17 | 200 100 200 108 58 70 10 по согласованию с заказчиком 12 165 155x85x58 100x100x60 |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Масса, кг, не более - датчика уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, УДУ-25Ф) - датчика температуры ДТ-125 -термоподвеса ТП-125 - блока БГР-16 - коробки клеммной СК 1-2-12 - коробки клеммной СК 1-2-17 | 3 0,25 (при длине активной части 50см) 0,1 (при длине кабеля 165 мм) 0,6 0,5 0,5 |
| Рабочие условия эксплуатации: - датчик уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С): температура окружающей среды, °C: относительная влажность при 40 °C, %, не более - датчик уровня УДУ-25Ф: температура окружающей среды, °C: относительная влажность при 40 °C, %, не более - датчик температуры ДТ-125 и термоподвес ТП-125 температура окружающей среды, °C: относительная влажность при 40 °C, %, не более - коробки клеммные СК1-2-12, СК1-2-17: температура окружающей среды, °C: относительная влажность при 40 °C, %, не более - блоки гальванической развязки БГР-16, БГР-15: температура окружающей среды, °C: относительная влажность при 35 °C, %, не более | от минус 30 до плюс 85 100 от минус 30 до плюс 50 100 от минус 55 до плюс 125 100 от минус 55 до плюс 85 100 от 5 до 40 95 |
| Средний срок службы уровнемера, лет, не менее Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 10 100000 |
Примечание
1 Характеристика обеспечивается при постоянстве температуры среды, в которой проводятся измерения и параллельности основания датчика уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, УДУ-25Ф) поверхности измеряемой среды.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта типографским способом и на шильдике, закрепленном на тыльной стороне датчика уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, УДУ-25Ф) способом гравирования.
Комплектность
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Датчик уровня УДУ-25 (УДУ-25К, УДУ-25С, УДУ-25Ф) | БКГН. 422218.002 (БКГН.422220.100, БКГН.422225.100, БКГН.422228.100) | 1 | |
| Блок гальванической развязки БГР-16или БГР-15* | БКГН. 424115.000-02 или БКГН. 424115.000-04 | 0-1* | В соответствии с заказом |
| Коробка клеммная СК1-2-17* | БКГН.687226.004 | 0-1* | |
| Коробка клеммная СК 1-2-12* | БКГН.687226.005 | 0-7* |
| Датчик температуры ДТ-125* | БКГН. 422218.001 | 0-7* |
| Термоподвес ТП-125* | БКГН. 422218.003 | 0-1* |
| Пульт ACS 101* | БКГН.0101.000 | 0-1* |
| Руководство по эксплуатации | БКГН. 422218.000 РЭ | 1 | |
| Методика поверки | МП 70-221-2008 | 1 | |
| Паспорт на У-25 (Паспорт на У-25 К Паспорт на У-25 С Паспорт на У-25Ф) | БКГН. 422218.000 ПС (БКГН.422220.000 ПС БКГН.422225.000 ПС БКГН.422228.100 ПС) | 1 | |
Примечание -* По согласованию с заказчиком, в зависимости от комплектации.
Поверка
Поверка уровнемеров У-25, У-25К, У-25С, УДУ-25Ф проводится в соответствии с документом «ГСП. Уровнемеры У-25, У-25К, У-25С, У-25В, УДУ-25Ф. Методика поверки» МП 70-221-2008, утвержденным ФГУП «УНИИМ» в декабре 2008 г.
Основное оборудование, необходимое для поверки:
- рулетка измерительная металлическая РЗНЗК с номинальной длиной шкалы 3 м класса точности 3 по ГОСТ 7502;
- рулетка измерительная металлическая РЗОНЗК с номинальной длиной шкалы 30 м класса точности 3 по ГОСТ 7502;
- термометры ТЛ-4 (№№ 1-4) с диапазоном измерения: № 1 (минус 30 - +20) °C, № 2 (0 - 55) °C, № 3 (50 - 105) °C, № 4 (100 - 155) °C, цена деления 0,1 °C по ГОСТ 28498.
- вольтметр универсальный цифровой GDM-8246, диапазон измерения (0..50) мА, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±(0,0005-1+3) мкА, где I -измеренное значение тока, мкА.
- штангенциркуль ШЦ-11-250-0,05, диапазон измерений (0-250) мм, цена деления 0,05 мм.
Межповерочный интервал 2 года.
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.
ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия
ТУ 4214-008-72380528-2008 (БКГН.422218.000 ТУ) Уровнемеры У-25, У-25К, У-25С, УДУ-25Ф Технические условия.
Заключение
Тип уровнемеров У-25 , У-25К, У-25С, У -25Ф утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации в соответствии с государственной поверочной схемой.
