Уровнемеры акустические УА-2

Назначение

Уровнемеры акустические УА-2 (далее - уровнемеры) предназначены для бесконтактного непрерывного измерения уровней наполнения резервуаров и емкостей жидкостями, сыпучими материалами, вязкими средами и суспензиями, в том числе химически агрессивными и взрывоопасными.

Описание

Принцип действия уровнемера основан на активной ультразвуковой локации контролируемой среды в воздушной (газовой) среде. Мерой уровня при этом является промежуток времени, прошедший с момента посылки зондирующего импульса до момента прихода отраженного от поверхности среды эхо-сигнала.

Уровнемер состоит из преобразователя акустического ПА-2 (далее -акустический преобразователь), блока преобразования и усиления БПУ-1 (далее - блок преобразования) и пульта сигнализации и управления ПСУ-1 (далее -пульт сигнализации).

Акустический преобразователь и блок преобразования соответствуют климатическому исполнению УХЛ2Т3, пульт сигнализации соответствует климатическому исполнению УХЛ4 по ГОСТ 15150-69.

Акустический преобразователь в составе уровнемера предназначен для излучения зондирующих импульсов и приема отраженных от поверхности контролируемой среды эхо-сигналов при отсутствии непосредственного контакта акустического преобразователя с контролируемой средой.

Рабочим элементом акустического преобразователя является излучатель на основе пьезокерамики, размещенный в нижней части вертикального цилиндрического корпуса акустического преобразователя. Верхняя часть корпуса снаружи закрыта крышкой, содержащей в центре хвостовик для крепления акустического преобразователя к элементам оборудования и кабельный ввод с уплотнением, из которого выходит кабель связи с блоком преобразования.

Конструкция акустического преобразователя обеспечивает защиту от пыли и воды со степенью IP65/ IP67 по ГОСТ 14254-96, эксплуатацию при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 80 °С и относительной влажности 100 % при 40 °С и более низких температурах, при воздействии вибрации в соответствии с требованиями группы V1 по ГОСТ Р 52931-2008 с учетом требований группы устойчивости 2 по ГОСТ 29075-91.

Блок преобразования в составе уровнемера предназначен для формирования электрических импульсов для акустического преобразователя, усиления принятого с акустического преобразователя эхо-сигнала и выдачи в линию связи с пультом сигнализации усиленного сигнала и синхронизирующего импульса. Выполнен в корпусе прямоугольной формы с внешними разъемами для электрических соединений с акустическим преобразователем, термометром сопротивления и пультом сигнализации.

Конструкция блока преобразования обеспечивает защиту от пыли и воды со степенью защиты IP65 по ГОСТ 14254-96, эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от минус 30 до плюс 60 °С и относительной влажности 98% при 35 °С и более низких температурах, при воздействии вибрации в соответствии с требованиями группы V1 по ГОСТ Р 52931-2008 с учетом требований группы устойчивости 2 по ГОСТ 29075-91.

Пульт сигнализации предназначен для логической и математической обработки сигналов, поступающих с блока преобразования, с последующим формированием выходных величин (информационных и управляющих сигналов). Выполнен в виде каркаса с передней и задней панелями, оснащенными устройствами индикации, управления и настройки, а также

разъемами для подключения к линии связи с блоком преобразования, к внешним устройствам, источникам основного и резервного питания.

Внутри каркаса размещены электронные блоки.

Конструкция пульта сигнализации обеспечивает защиту от пыли и воды со степенью защиты IP30, эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от плюс 1 до плюс 50 °С и относительной влажности 80 % при 35 °С и более низких температурах, при воздействии вибрации в соответствии с требованиями группы L1 по ГОСТ Р 52931-2008.

Текущие результаты измерений и вспомогательная информация отображаются на жидкокристаллическом индикаторе и преобразуются в выходной сигнал постоянного тока и в цифровой код, пропорциональный измеряемому уровню. Для уменьшения влияния температуры окружающей среды в рабочем пространстве акустического преобразователя на результаты измерений предусмотрена температурная компенсация.

Уровнемер дополнительно обеспечивает контроль:

- наличия наполняющей среды на верхнем уровне и отсутствия наполняющей

среды на нижнем уровне, заданных потребителем, с сигнализацией о достижении уровнем контролируемых значений с помощью оптических индикаторов и замыканием электрических цепей;

- несанкционированного изменения уровня наполняющей среды, заданного потребителем, с сигнализацией о превышении допустимой величины изменения с помощью оптического индикатора и замыканием электрических цепей;

- состояния составных частей уровнемера и термометра сопротивления (при его подключении потребителем), с сигнализацией о появлении неисправности с помощью оптических индикаторов и замыканием электрических цепей.

Рисунок 1 - Внешний вид уровнемера акустического УА-2

Уровнемеры выпускаются взрывозащищенного исполнения и общего назначения, в том числе с условиями поставки для оборудования атомных станций (блоков атомных станций).

По условиям размещения и устойчивости к специальным воздействиям на объектах атомных станций акустический преобразователь относится к группе по размещению 2 (технологические необслуживаемые помещения), блок преобразования - к группе по размещению 3 (технологические полуобслуживаемые помещения), а пульт сигнализации - к группе по размещению 6а (помещения постоянного пребывания персонала) по ОТТ 08042462.

Для защиты от несанкционированного доступа составные части уровнемера должны быть опломбированы в соответствии с рисунками 2, 3 и 4.

Рисунок 2 - Акустический преобразователь. Вид сверху

Рисунок 3 - Блок преобразования. Вид сверху

Рисунок 4 - Пульт сигнализации. Вид на заднюю панель

В уровнемере предусмотрены возможности задания потребителем режимов работы и параметров настройки, в том числе направления и точки отсчета при измерениях.

В зависимости от выходного сигнала постоянного тока по ГОСТ 26.011-80 уровнемеры выпускаются:

- с пределами изменения силы тока от 0 до 5 мА;

- с пределами изменения силы тока от 0 до 20 мА;

- с пределами изменения силы тока от 4 до 20 мА.

Режим работы уровнемера непрерывный, круглосуточный.

Программное обеспечение

Программное обеспечение, необходимое для реализации заявленных функций, записывается в память микроконтроллера у Изготовителя.

Основными задачами программного обеспечения являются:

- регистрация числа счетных импульсов в промежутке времени между передними фронтами синхронизирующего импульса и эхо-сигнала и формирование соответствующих значений уровня и (или) расстояния в соответствии с заданными параметрами настройки;

- организация индикации измеренных значений, параметров настройки и вспомогательной информации;

- формирование выходных сигналов;

- формирование архива измеренных значений с заданной периодичностью;

- реализация пользовательского интерфейса в рабочем режиме и в режиме «Заводские настройки» с ограниченным доступом;

- анализ измеренных значений, регистрация и индикация ошибок и нештатных ситуаций.

Программное обеспечение не влияет на метрологические характеристики средства измерений, что обусловлено алгоритмом и точностью выполнения математических операций.

Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице:

Защита программного обеспечения и измерительной информации от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» по Р 50.2.077-2014.

Конструкция уровнемера исключает возможность несанкционированного влияния на программное обеспечение и измерительную информацию, что обеспечивается с помощью опломбирования пульта сигнализации (рисунок 4).

Доступ к основным параметрам настройки защищен паролем.

Технические характеристики

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на переднюю панель пульта сигнализации и титульные листы эксплуатационной документации способом, принятым на предприятии-изготовителе.

Комплектность

В комплект поставки уровнемера входят:

Преобразователь акустический ПА-2 РЮКЯ.407532.003 (004);

Блок преобразования и усиления БПУ-1 РЮКЯ.408837.001;

Пульт сигнализации и управления ПСУ-1 РЮКЯ.408844.001;

Комплект монтажных частей РЮКЯ.301651.001;

Комплект инструмента и принадлежностей согласно ведомости РЮКЯ.407632.002ЗИ

Руководство по эксплуатации РЮКЯ.407632.002РЭ;

Методика поверки РЮКЯ.407632.002Д2;

Инструкция по монтажу, пуску, регулированию и обкатке изделия РЮКЯ.407632.002ИМ;

Формуляр РЮКЯ.407632.002ФО.

Поверка

осуществляется по документу РЮКЯ.407632.002Д2 «Уровнемеры акустические УА-2.

Методика поверки», согласованному ГЦИ СИ ОАО «НИИТеплоприбор» 20.07.2010 г.

Поверка проводится:

- с использованием способа электронной имитации заданного уровня с применением генератора импульсов типа Г5-60 3.269.080ТУ или аналога;

- с использованием способа натурного задания уровня с применением рулетки измерительной с погрешностью измерения не более 0,002 м в комплекте со щитом из отражающего звук материала или на уровнемерной образцовой установке.

Сведения о методах измерений

Содержатся в руководстве по эксплуатации РЮКЯ.407632.002РЭ

Нормативные документы

1. ГОСТ 28725-90 Приборы для измерения уровней жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний

2. ГОСТ 29075-91 Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования.

3. ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия

4. РЮКЯ.407632.002ТУ Уровнемеры акустические УА-2. Технические условия