1 Назначение уровнемера 1.1 Уровнемеры радиоволновые РДУ1 и ГАММА-РДУ1 (далее «уровнемеры») предназначены для непрерывного (бесконтактного или контактного, в зависимости от типа антенны) измерения уровня жидких сред и сыпучих кусковых материалов в резервуарах, в том числе с внутренними конструкциями. 1.2 Уровнемеры имеют в составе один либо два датчика РДУ1-0(0А, 1, 1А, 2, 2А, 3, 3А) и различаются в основном вторичными приборами, типами выходных сигналов (токовый или в виде последовательного интерфейса), типами антенн, уровнями взрывозащиты, а также другими характеристиками (подробно см. п.п. 3 и 4 настоящего раздела). 1.3 Уровнемеры РДУ1 и ГАММА-РДУ1 обеспечивают измерения: - уровня жидких, парящих, неоднородных, взрывоопасных продуктов, в том числе и нефтепродуктов; - уровня вязких, выпадающих в осадок продуктов (кроме уровнемеров с датчиками РДУ1-3(3А)); - уровня сыпучих кусковых материалов с различным размером гранул от 0 до 10 мм (кроме уровнемеров с датчиками РДУ1-2(2А) и РДУ1-3(3А)). 1.4 Уровнемеры ГАММА-РДУ1 дополнительно выполняют: - индикацию измеренных уровней; - управление внешними устройствами (четыре изолированных ключа с выходом типа «сухой контакт» и программируемыми привязками, порогами срабатывания и гистерезисами); - формирование стандартных токовых сигналов, пропорциональных измеряемым параметрам (два канала с программируемой привязкой), для работы с самопишущими и другими устройствами регистрации; - одновременное регулирование (позиционный или пропорциональный законы регулирования) по двум уровням, измеряемым подключенными к контроллеру датчиками. 1.5 Уровнемеры РДУ1-0(0А, 1, 1А, 2, 2А, 3, 3А)-ТВ обеспечивают формирование токового сигнала 4…20 мА. 1.6 Уровнемеры радиоволновые РДУ1-0(0А, 1, 1А, 2, 2А, 3, 3А)-RS и ГАММА-РДУ1 имеют выходной сигнал в виде последовательного интерфейса RS-485, причем передача результатов измерений организована в формате протокола Modbus RTU. Датчики РДУ1-0(1, 2, 3) уровнемеров предназначены для установки на объектах в зонах класса 1 и класса 2 по ГОСТ Р 51330.9, датчики РДУ1-0А(1А, 2А, 3А) - в зонах классов 0, 1 и 2, где возможно образование смесей горючих газов и паров с воздухом категории IIB групп Т3, Т4 или T5 в зависимости от температуры установочного фланца. Датчики уровнемеров имеют взрывозащищенное исполнение, соответствуют требованиям ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10, имеют вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Взрывобезопасный» для датчиков РДУ1-0(1, 2, 3) или «Особовзрывобезопасный» для датчиков РДУ1-0А(1А, 2А, 3А) для взрывоопасных смесей категории IIВ по ГОСТ Р 51330.11, групп Т3, Т4 или Т5, маркировку взрывозащиты «1ExibIIBТ3/Т4/T5 X» для датчиков РДУ1-0(1, 2, 3) (в зависимости от температуры установочного фланца) и «0ExiаIIBТ3/Т4/T5 X» для датчиков РДУ1-0А(1А, 2А, 3А) по ГОСТ Р 51330.0. Уровнемеры внесены в Государственный реестр средств измерений.
2 Контролируемая среда Различные жидкие, вязкие, парящие, неоднородные, выпадающие в осадок, взрывоопасные продукты, в том числе нефтепродукты. Стойкость датчиков к агрессивным средам ограничена применяемыми в антеннах и волноводе материалами: - для датчиков РДУ1-0(0А, 1, 1А, 2, 2А) – фторопласт-4, нержавеющая сталь (типа 03Х17Н14М3 и 12Х18Н10Т); - для датчиков РДУ1-3(3А)-Н – фторопласт-4, нержавеющая сталь (типа 12Х18Н10Т и 04Х18Н10); - для датчиков РДУ1-3(3А) НД – фторопласт-4, нержавеющая сталь (типа 12Х18Н10Т и 04Х18Н10), стеклотекстолит СТЭФ-У. 3 Состав уровнемеров РДУ1
3.1 Уровнемеры РДУ1 в зависимости от типа выходного сигнала поставляются в виде следующих комплектов: - комплект РДУ1-0(0А, 1, 1А, 2, 2А, 3, 3А)-ТВ включает в себя датчик уровня радиоволновый РДУ1 (далее «датчик»), обеспечивающий непосредственное измерение текущих значений параметров, и блок токового выхода искробезопасный БТВИ2 (далее «БТВИ2»); - комплект РДУ1-0(0А, 1, 1А, 2, 2А, 3, 3А)-RS включает в себя датчик и блок интерфейса искробезопасный БИИ2 (далее «БИИ2»). 3.2 Уровнемеры ГАММА-РДУ1 поставляются в виде комплектов, которые могут включать в себя до двух датчиков уровня радиоволновых РДУ1, обеспечивающих непосредственное измерение текущих значений параметров, и контроллер ГАММА-12 (далее «контроллер»). 4 Технические данные уровнемера 4.1 Номенклатура выпускаемых уровнемеров РДУ1 и ГАММА-РДУ1 определяется номенклатурой и количеством входящих в их состав датчиков, необходимой точностью измерения уровня, типом выходного сигнала (только для уровнемеров РДУ1) и конструктивными особенностями резервуара. Характеристики уровнемеров приведены в таблице II.7.1. Таблица II.7.1 № | Тип уровнемера | Тип/диаметр раскрыва антенны (волновода), мм | Угол излучения | Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений уровня, мм | 1 | РДУ1-0-0-RS, РДУ1-0А-0-RS | рупорная/130 | 20° | ± 6 | 2 | РДУ1-0-1-RS, РДУ1-0А-1-RS | рупорная/73 | 40° | ± 6 | 3 | РДУ1-1-RS, РДУ1-1А-RS | параболическая/400 | 10° | ± 1 | 4 | РДУ1-2-RS, РДУ1-2А-RS | диэлектрическая/56 | 25° | ± 6 | 5 | РДУ1-3-RS, РДУ1-3А-RS | волновод/35 | - | ± 1 | 6 | РДУ1-0-0-ТВ, РДУ1-0А-0-ТВ | рупорная/130 | 20° | ± 0,15 | 7 | РДУ1-0-1-ТВ, РДУ1-0А-1-ТВ | рупорная/73 | 40° | ± 0,15 | 8 | РДУ1-1-ТВ, РДУ1-1А-ТВ | параболическая/400 | 10° | ± 0,10 | 9 | РДУ1-2-ТВ, РДУ1-2А-ТВ | диэлектрическая/56 | 25° | ± 0,15 | 10 | РДУ1-3-ТВ, РДУ1-3А-ТВ | волновод/35 | - | ± 0,10 | 4.2 Основные технические характеристики и условия эксплуатации датчиков и вторичных приборов уровнемеров даны в таблице II.7.2. Таблица II.7.2 № | Наименование параметра | Наименование датчика | Наименование вторичного прибора | РДУ1-0- 0, РДУ1-0А- 0 | РДУ1-0- 1, РДУ1-0А- 1 | РДУ1-1, РДУ1-1А | РДУ1-2, РДУ1-2А | РДУ1-3, РДУ1-3А | БТВИ2 | БИИ2 | ГАММА-12 | 1 | Диапазон измерения уровня | от 0,5 м от края антенны (от 0,5 м от нижней плоскости штанги корпуса датчика для РДУ1-3) до 15 м от установочного фланца (до 25м (кроме РДУ1-3) по специальному заказу) | – | – | – | 2 | Диапазон температур установочного фланца | от минус 45 до + 150 °С | – | – | – | 3 | Температура контролируемой среды | не ограничивается | не более +100 °С, не более +300 °С * | | | | 4 | Давление контролируемой среды | до 0,2 МПа (с изолирующими окнами до 4.0 мПа) | до 4 МПа, до 12 МПа * | – | – | – | 5 | Диэлектрическая проницаемость продукта | не менее 1,9 | не менее 1,7; для датчиков с поплавком не ограничивается | - | - | - | 6 | Маркировка взрывозащиты | 1ExibIIBТ3/Т4/T5 X для датчиков РДУ1-0(1, 2, 3) 0ExiаIIBТ3/Т4/T5 X для датчиков РДУ1-0А(1А, 2А, 3А) | [Exiа]IIB | [Exiа]IIB [Exib]IIB | 7 | Степень защиты | IP66 по ГОСТ 14254 | IP20 по ГОСТ 14254 | 8 | Климатическое исполнение | ОМ1,5 по ГОСТ 15150 | УХЛ4 по ГОСТ 15150 | 9 | Температура внешней среды | от минус 45 до +85 °С (по специальному заказу от минус 60 до +85 °С) | от + 1 до + 35 °С | от + 5 до + 45 °С | 10 | Пределы изменения атмосферного давления | от 84 до 106,7 кПа | 11 | Тип атмосферы | III, IV (морская и приморско промышленная) | II (промышленная) | 12 | Срок службы | не менее 8 лет | 13 | Масса | 5,8 кг | 5,0 кг | 7,0 кг | 5,5 кг | 34,5 кг (при длине волновода 15м) | не более 0,4 кг | не более 2,3 кг | 14 | Габаритные размеры | 521x180 x140 мм | 421x180 x125 мм | 505x400 x400 мм | 596x180 x125 мм | (L**+420) x180x125 | 100х75х 109,5 мм | 124х142 х340 мм | Примечания 1 * По специальному заказу. 2** L - длина волновода, мм, определяется при заказе. 3 Минимальный уровень продукта от дна резервуара уровнемеров с датчиком РДУ1-0(1, 2) - не менее 0,1 м; для уровнемеров с датчиком РДУ1-3-0,1 м от конца волновода. 4.3 Скорость изменения уровня продукта не более 0,04 м/с. 4.4 Время установления рабочего режима – не более трех минут. 4.5 Скорость измерений не менее одного измерения в секунду. 4.6 Уровнемеры предназначены для непрерывной работы. 4.7 Метрологические характеристики 4.7.1 Метрологические характеристики уровнемеров РДУ1 4.7.1.1 Погрешность измерений уровня состоит из погрешности датчиков и погрешности преобразования блоков. 4.7.1.2 Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений датчиков ±1 мм для РДУ1-1(1А, 3, 3А) и ±6 мм для РДУ1-0(0А, 2, 2А). 4.7.1.3 Значение погрешностей преобразования блоков определяется типом их выходного сигнала. В случае, когда выходным сигналом уровнемеров является последовательный интерфейс RS-485 (комплект уровнемера радиоволнового РДУ1-0(0А, 1, 1А, 2, 2А, 3, 3А)-RS), блоки не вносят погрешности в результаты измерений уровня. Если выходные сигналы уровнемеров представляют собой токовые выходы (комплект уровнемера радиоволнового РДУ1-0(0А, 1, 1А, 2, 2А, 3, 3А)-ТВ), то на погрешность измерений уровня накладывается погрешность преобразования цифрового значения результата измерений в значение величины выходного токового сигнала БТВИ2. Основная приведенная погрешность цифро-аналогового преобразования БТВИ2 не превышает ±0,1 %. 4.7.2 Метрологические характеристики уровнемеров ГАММА-РДУ1 4.7.2.1 Погрешность измерений уровня для уровнемера ГАММА-РДУ1 состоит из погрешности датчиков (см. п. 4.7.1.2 настоящего раздела) и погрешности преобразования контроллера. 4.7.2.2 Значение погрешностей преобразования контроллера определяется типом выходного сигнала. В случае, когда выходным сигналом уровнемеров является последовательный интерфейс RS-485 и при выводе на индикатор, контроллер не вносит погрешность в результаты измерений уровня. Если выходные сигналы уровнемеров представляют собой токовые выходы, то на погрешность измерения уровня накладывается погрешность преобразования цифрового значения результата измерения в значение величины выходного токового сигнала, которая не превышает ±20 мкА. 4.8 Характеристики выходных сигналов блоков БТВИ2 и БИИ2 4.8.1 Характеристики токового сигнала БТВИ2: – диапазон токового сигнала – от 4 до 20 мА; – максимальное сопротивление нагрузки – 750 Ом; – амплитуда переменной составляющей выходного токового сигнала не превышает 0,1 мА; – период переменной составляющей выходного токового сигнала составляет 1,6 мс; – рекомендуемая полоса пропускания фильтра низких частот второго порядка токоприемного канала промышленного контроллера не должна превышать 10 Гц. 4.8.2 Характеристики БИИ2: – тип интерфейса – RS-485; – гальваническая изоляция выходных цепей интерфейса от общего провода и внутренних цепей БИИ2 (прочность изоляции 1000 В постоянного напряжения в течение одной минуты); – программируемая скорость передачи до 19200 бит/с; – программируемый контроль четности; – логический протокол – Modbus RTU (программируемый адрес). 4.9 Характеристики контроллера ГАММА-12 4.9.1 Число подключаемых датчиков – два. 4.9.2 Жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) со светодиодной подсветкой имеет две строки по 8 знакомест (матрица 5х7 точек, размер символа 2,96х5,56 мм) и обеспечивает вывод алфавитно-цифровой информации. 4.9.3 Контроллер имеет четыре светодиода, индицирующих текущее состояние ключей, пьезоэлектрический звонок и шесть светодиодов, индицирующих прием/передачу информации от датчиков и интерфейса RS-485. 4.9.4 Для программирования контроллера пользователю предоставляется трехкнопочная клавиатура. Все программируемые параметры и константы запоминаются в энергонезависимой памяти контроллера и сохраняются при отключении питания. 4.9.5 Предельные параметры ключей контроллера на активной нагрузке: – коммутируемое напряжение постоянного или переменного тока не более 250 В; – допустимый ток коммутации ключа не более 1 А; – сопротивление ключа в замкнутом состоянии не более 1,2 Ом. 4.9.6 Характеристики интерфейса: – гальваническая развязка выходных цепей интерфейса от корпуса контроллера и его внутренних цепей (прочность изоляции 1000 В постоянного тока в течение одной минуты); – тип интерфейса – RS-485; – программируемая скорость передачи до 19200 бит/с; – программируемый контроль четности; – логический протокол – Modbus RTU (программируемый адрес контроллера). 4.9.7 Характеристики выходных токовых сигналов контроллера: – число выходных токовых сигналов – два; – гальваническая развязка выходных цепей токовых сигналов от корпуса контроллера и его внутренних цепей (прочность изоляции 1500 В промышленной частоты); – независимое программирование выходной шкалы (0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА) для каждого токового сигнала; – выходные токовые сигналы 0…5 мА обеспечиваются контроллером на нагрузке не более 2 кОм, 0…20 мА и 4…20 мА – на нагрузке не более 450 Ом; – пределы допускаемой абсолютной погрешности выходных токовых сигналов ± 20 мкА. 4.10 Электрические параметры и характеристики уровнемеров РДУ1 4.10.1 Питание уровнемеров осуществляется от внешнего гальванически изолированного от силовой цепи стабилизированного источника питания постоянного тока (напряжение + 24 В ± 10 %). 4.10.2 Ток потребления уровнемеров не превышает 500 мА. 4.10.3 Питание датчиков осуществляется блоками гальванически изолированным искробезопасным постоянным напряжением + 12 В. Ток потребления датчика не превышает 360 мА. 4.10.4 Электрическая изоляция блоков при температуре окружающего воздуха от +15 до +35 °С и относительной влажности от 30 до 80 % выдерживает в течение одной минуты без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение: – между искробезопасными цепями и искроопасными цепями – напряжение ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение); – между выходными цепями и цепями питания – напряжение ~500 В, 50 Гц (эффективное значение). 4.10.5 Электрическое сопротивление изоляции между искробезопасными цепями и искроопасными цепями, цепями питания и выходными цепями: – не менее 20 МОм при нормальных условиях; – не менее 5 МОм при верхнем значении температуры рабочих условий. 4.10.6 По степени защиты от поражения электрическим током датчики относятся к классу защиты III в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0. 4.10.7 Нормальное функционирование уровнемера обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиком и блоками не более 0,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: RКАБ ≤ 6 Ом, СКАБ ≤ 0,1 мкФ, LКАБ ≤ 1,4 мГн. 4.10.8 Обмен информацией датчика с блоками ведется последовательным кодом в асинхронном полудуплексном режиме по внутреннему протоколу ЗАО «Альбатрос» версии 2.0. Скорость передачи составляет 2400 бит/с. 4.11 Электрические параметры и характеристики уровнемеров ГАММА-РДУ1 4.11.1 Питание контроллера уровнемера осуществляется от сети переменного тока напряжением от 180 до 242 В, частотой (50 ± 1) Гц. 4.11.2 Мощность, потребляемая контроллером от сети, не превышает 60 В·А. 4.11.3 Питание датчиков осуществляется постоянным напряжением с параметрами U0 ≤ 14,3 B, I0 ≤ 0,36 А. 4.11.4 По степени защиты от поражения электрическим током контроллер относится к классу защиты I в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0. 4.11.5 Электрическая изоляция между цепью питания ~220 В, 50 Гц и металлическими частями контроллера выдерживает без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение ~1500 В, 50 Гц в нормальных условиях применения. 4.11.6 Электрическая изоляция между выходными искробезопасными цепями контроллера и его корпусом выдерживает без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение ~500 В, 50 Гц в нормальных условиях применения. 4.11.7 Электрическая изоляция между искробезопасными цепями и искроопасными цепями контроллера выдерживает напряжение ~1500 В, 50 Гц в нормальных условиях применения. 4.11.8 Электрическое сопротивление изоляции между искробезопасными цепями и искроопасными цепями, цепями питания и выходными цепями контроллера: – не менее 20 МОм при нормальных условиях; – не менее 5 МОм при верхнем значении температуры рабочих условий. 4.11.9 Нормальное функционирование уровнемера обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиком и контроллером не более 0,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: RКАБ ≤ 6 Ом, СКАБ ≤ 0,1 мкФ, LКАБ ≤ 1,4 мГн. 4.11.10 Обмен информацией датчиков с контроллером ведется последовательным кодом в асинхронном полудуплексном режиме по внутреннему протоколу ЗАО «Альбатрос» версии 2.0. Скорость передачи составляет 2400 бит/с. 4.12 Рабочая частота СВЧ-тракта датчиков составляет 10 ГГц. 5 Принцип работы уровнемеров РДУ1
Измерение дальности до продукта производится радиолокационным методом. Частотно-модулированный сигнал сверхвысокой частоты излучается в направлении к поверхности продукта (цели) и, отразившись от цели, принимается антенной датчика, входящего в состав уровнемера. Дальность до поверхности продукта пропорциональна разностной (дальномерной) частоте принятого и излучаемого сигналов и вычисляется по формуле LЦ = S·F, где LЦ – дальность до поверхности продукта, м; F – дальномерная частота, Гц; S – коэффициент пересчета, м/Гц. 6 Установка приборов 6.1 Установка датчиков Установка датчиков осуществляется в соответствии с указаниями раздела «Подготовка к работе и порядок работы» руководства по эксплуатации уровнемеров УНКР.407629.001 РЭ и УНКР.407629.002 РЭ. 6.2 Установка блоков БТВИ2, БИИ2 Блоки уровнемеров устанавливаются в помещении с искусственным освещением для обеспечения возможности круглосуточной работы. В месте установки блоков необходимо наличие постоянного напряжения +24 В ±10 %. Установка блоков производится на монтажный рельс EN 50 022-35x7,5 Phoenix Contact GmbH & Co., для чего на задней стороне корпуса имеется соответствующий узел крепления. 6.3 Установка контроллера ГАММА-12 Контроллер устанавливается в помещении с искусственным освещением для обеспечения возможности круглосуточной работы. Установка контроллера производится на щит потребителя. 7 Структуры уловных обозначений 7.1 Структура условного обозначения уровнемера РДУ1 7.2 Структура условного обозначения датчика уровнемера ГАММА-РДУ1
|