Назначение
Вискозиметры вибрационные низкочастотные ВВН-8 (далее - вискозиметры) предназначены для измерения вязкости жидкостей, используемых в технологических процессах на предприятиях химической и нефтехимической и других отраслях промышленности, а также на других объектах, где необходимо непрерывное измерение вязкости жидкостей.
Описание
Вискозиметры могут использоваться автономно или в составе автоматизированных систем контроля технологических процессов и других системах сбора и передачи информации. Вискозиметры не предназначены для проведения лабораторных анализов.
Принцип действия вискозиметра основан на вибрационном методе измерения вязкости, заключающемся в том, что в измерительном преобразователе при помощи электромагнитной системы поддерживается постоянная амплитуда колебаний чувствительного элемента (вибратора), погруженного в анализируемую жидкость, при этом измеряется значение переменного тока, протекающего в цепи возбуждения электромагнитной системы, который пропорционален вязкости анализируемой жидкости.
Конструктивно вискозиметр состоит из электронного блока БЭ-63 и измерительного преобразователя ПИ-72.
Фотография общего вида составных частей вискозиметра ВВН-8 представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Составные части вискозиметра ВВН-8
1 Измерительный преобразователь ПИ-72;
2 Электронный блок БЭ-63.
Вискозиметр относится к взрывозащищенному электрооборудованию с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь i». Конструкция вискозиметра и его составных частей соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.0-99 и ГОСТ Р 51330.10-99.
Электронный блок БЭ-63 с искробезопасными входными цепями уровня ib имеет маркировку взрывозащиты [Exib] IIC и устанавливается вне взрывоопасных зон помещений. Измерительный преобразователь ПИ-72, имеющий маркировку взрывозащиты 1ExibIICT5, может устанавливаться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно гл. 7.3 "Правил устройства электроустановок" (ПУЭ) и других директивных документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных условиях.
Электронный блок БЭ-63 состоит из приборного каркаса и расположенных в нем печатных плат, на одной из которых размещен автогенератор, который служит для возбуждения и поддержания постоянных по амплитуде резонансных колебаний вибратора ПИ-72, на второй - процессор, основой которого является микропроцессор, при помощи которого производится обработка сигналов, поступающих с платы автогенератора, а также формирование выходных сигналов и цифровой информации.
На передней панели электронного блока БЭ-63 имеется цифровое табло, на котором отображаются информация об измеряемом значении вязкости, а также другая информация, необходимая при настройке и эксплуатации вискозиметра.
Измерительный преобразователь ПИ-72 представляет собой высокодобротную электромеханическую систему, состоящую из двух поляризованных замкнутых электромагнитных систем: возбуждающей и приемной, в межполюсном пространстве которых помещена магнитомягкая ставка внутренней ветви вибратора, вторая ветвь которого контактирует с анализируемой жидкостью. Обе ветви вибратора разделены мембраной, которая является упругим элементом крепления вибратора и одновременно обеспечивает герметичное разделение анализируемой жидкости и внутренней полости ПИ-72. Каждая поляризованная электромагнитная система состоит из двух последовательно включенных катушек индуктивности с магнитопроводами, установленными в корпусе ПИ-72 разноименными полюсами встречно.
Электромагнитные системы закрываются цилиндрическим корпусом с крышкой и патрубком для ввода соединительного кабеля.
Элементы измерительного преобразователя ПИ-72, контактирующие с анализируемой жидкостью, выполнены из стали 12Х18Н10Т и 36НХТЮ.
Для информационной связи с другими изделиями вискозиметр имеет непрерывный электрический выходной сигнал от 4 до 20 мА по ГОСТ 26.011-80, дискретные сигналы (контакты реле) достижения измеряемой величиной (вязкостью жидкости) верхнего и нижнего значений, устанавливаемых потребителем, а так же интерфейсы RS-232 и RS-485.
Вискозиметры выпускаются в пяти исполнениях, указанных в таблице 1. Таблица 1
| Обозначение исполнения вискозиметра | Шифр исполнения вискозиметра | Шифр исполнения и обозначение измерительного преобразователя ПИ-72 |
| 5Д1.560.024-011 | ВВН-8-011 | ПИ-72-011 5Д3.836.055-011 |
| 5Д1.560.024-021 | ВВН-8-021 | ПИ-72-021 5Д3.836.055-021 |
| 5Д1.560.024-031 | ВВН-8-031 | ПИ-72-031 5Д3.836.055-031 |
| 5Д1.560.024-041 | ВВН-8-041 | ПИ-72-041 5Д3.836.055-041 |
| 5Д1.560.024-051 | ВВН-8-051 | ПИ-72-051 5Д3.836.055-051 |
Структура условного обозначения вискозиметра приведена на рисунках 2 и 3.
ВВН - 8 - 0YZ
Исполнение вискозиметра
Номер разработки______________
Условное обозначение вискозиметра
Рисунок 2 - Структура условного обозначения вискозиметра
ПИ - 72 - 0YZ
Исполнение измерительного преобразователя
Номер разработки_______________________________
Условное обозначение измерительного преобразователя
Рисунок 3- Структура условного обозначения измерительного преобразователя ПИ-72
Программное обеспечение
Вискозиметр имеет встроенное программное обеспечение (далее - ПО), позволяющее решать следующие основные задачи: преобразование напряжения, подаваемого с платы атогене-ратора и пропорционального вязкости, в цифровой код, вычисление коэффициентов полинома функции зависимости значений вязкости от напряжения (производится при выпуске вискозиметра в процессе градуировки по градуировочным жидкостям), расчет значений вязкости по коэффициентам функциональной зависимости от напряжения, полученным в процессе градуировки, вывод информации на цифровое табло, а также формирование выходных токового и дискретных сигналов, управление вискозиметром в процессе наладки и при эксплуатации: выбор значений уставок срабатывания реле сигнализации верхнего и нижнего уровней, включение - выключение звуковой сигнализации, ведение журнала записи данных, установку встроенных часов и связь вискозиметра с внешними устройствами по интерфейсам RS-232 и RS-485.
При каждом включении питания вискозиметра при помощи встроенного ПО производится самодиагностика процессора с проверкой оперативной памяти (ОЗУ) и памяти данных (FLASH). При положительных результатах диагностики на цифровом индикаторе отображаются надписи «Тест ОЗУ», «Тест FLASH», при обнаружении ошибок отображаются надписи соответственно «Ошибка ОЗУ» или «Ошибка FLASH». При глобальном нарушении ПО, когда самодиагностика невозможна, перечисленные выше надписи на цифровом индикаторе после включения питания вискозиметра отсутствуют.
Программное управление работой вискозиметра и описание протокола обмена данными с внешними устройствами приведены в руководстве по эксплуатации 5Д1.560.024 РЭ.
Вискозиметр поддерживает протокол обмена данными по Modbus RTU.
Идентификационные данные ПО отражены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программное обеспечение вискозиметра ВВН-8 | _ | _ | 6a35ab2fadae7 e7c5 d656f1b32011daf | MD5 |
Защита программного обеспечения вискозиметра от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Место нанесения поверительного клейма показано на рисунке 4.
Рисунок 4
Технические характеристики
Диапазоны измерений вязкости и коэффициенты преобразования цифрового кода в то-
ковый выходной сигнал в зависимости от исполнения вискозиметра указаны в таблице 3. Таблица 3
| Обозначение исполнения вискозиметра | Шифр исполнения вискозиметра | Диапазон измерений, ,, ,3 Па • с • кг/м | Цена единицы младшего разряда десятичного кода, ,, ,3 Па • с • кг/м | Коэффициент преобразования цифрового кода в токовый выходной сиг,, ,3 Па • с • кг/м нал, ------------- мА |
| 5Д1.560.024-011 | ВВН-8-011 | 1.20 | 0,01 | 1,25 |
| 5Д1.560.024-021 | ВВН-8-021 | 10.200 | 0,1 | 12,5 |
| 5Д1.560.024-031 | ВВН-8-031 | 100.2000 | 1 | 125 |
| 5Д1.560.024-041 | ВВН-8-041 | 1000.20000 | 10 | 1250 |
| 5Д1.560.024-051 | ВВН-8-051 | 10000.100000 | 100 | 6250 |
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности от верхнего предела измерений у, %, не более ±2,5
Предел допускаемой приведенной погрешности преобразования измеряемого значения вязкости в выходной сигнал тока, у , не более 0,4
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванные изменением температуры окружающего
воздуха в месте установки БЭ-63 в пределах от 10 до 35 °С на
каждые 10 °С, у, не более
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности вискозиметра, вызванные изменением напряже
ния сети питания от минус 15 до плюс 10 % от номинально
го значения на каждые 10 % изменения напряжения, у, не более
Потребляемая мощность вискозиметра от сети переменного
тока, при выходе и после выхода на режим, В-А, не более
Длина линии связи от измерительного преобразователя до
электронного блока, м, не более
Маркировка взрывозащиты:
| - электронного блока БЭ-63 | [ЕхШ]ПС |
| -измерительного преобразователя ПИ-72 | 1Ех1ЬПСТ5 |
| Условия эксплуатации: | От плюс 10 до плюс 35 |
| - температура окружающего воздуха в месте установки | |
| БЭ-63, °С | |
| - температура анализируемой жидкости, °С | От минус 60 до плюс 200 |
| - давление анализируемой жидкости, МПа, не более | 6,3 |
| - относительная влажность в месте установки БЭ-63, % | От 30 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | От 86,0 до 106,7 кПа |
| Параметры питания: - напряжение питания, В | От 187 до 242 |
| - частота, Гц | От 49,5 до 50,5 |
| Масса, кг, не более | 8,5 |
| Габаритные размеры, мм, не более - электронного блока | 125х190х300 |
| - измерительного преобразователя | 090х265 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 295 000 |
| Средний полный срок службы, лет, не менее | 12 |
| Полный назначенный срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
Наносится на планках, расположенных на измерительном преобразователе ПИ-72 и на задней панели электронного блока БЭ-63 способом металлофото, на титульных листах эксплуатационных документов типографским способом.
Комплектность
| Обозначение исполнения вискозиметра | Наименование | Количество | Примечание |
| Блок электронный БЭ-63 | | |
| Измерительный преобразователь ПИ-72 | 1 шт. | |
| 5Д4.075.316 | Комплект монтажных частей | 1 компл. | |
| 5Д4.070.298 | Комплект запасных частей | 1 компл. | |
| 5Д1.560.024 РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
| 5Д1.560.024 ПС | Паспорт | 1 экз. | |
| 5Д3.932.012-01 | Приспособление П1-01 для термостатирования градуировочных жидкостей | | 1) Количество определяется заказчиком; 2) Поставляется по отдельно заключенному договору |
| Программатор STK500 | |
Поверка
осуществляется в соответствии с разделом 17 (изменение 1) руководства по эксплуатации 5Д1.560.024 РЭ, согласованным с ФБУ «Воронежский ЦСМ» 02 апреля 2013 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- жидкости градуировочные, приготовленные в соответствии МИ 1289-86;
- термостат U15c, диапазон температур от минус 60 до 260 оС, допускаемое отклонение температуры ± 0,02 °С;
- термометр точный I № 6 ГОСТ 13646-68,
- приспособление П1-01 для термостатирования градуировочных жидкостей.
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в руководстве по эксплуатации 5Д1.560.024 РЭ «Вискозиметр вибрационный низкочастотный ВВН-8».
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов.
Общие технические условия»;
ГОСТ 29226-91 « Вискозиметры жидкостей. Общие технические требования и методы испытаний»;
ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98) «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования»;
ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99) «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i»;
Технические условия 5Д1.560.024 ТУ «Вискозиметры вибрационные низкочастотные ВВН-8».
Рекомендации к применению
Применяются вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
