Радарный уровнемер

НАЗНАЧЕНИЕ

Уровнемеры радиоволновые взрывозащищенного исполнения УР 203Ех предназначены для бесконтактного непрерывного измерения уровня жидких (нефтепродукты,кислоты,щелочи,водные растворы сред), сыпучих и кусковых продуктов, в технологических резервуарах, танках, силосах, бункерах и т.п. стационарных объектах, а также для обмена информацией с другими техническими средствами автоматизированных систем управления (АСУ).

Уровнемеры УР 203Ех допускают размещение во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок классов 1 и 2 согласно ГОСТ 30852.9-2002 и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

Уровнемеры по метрологическим свойствам относятся к средствам автоматизации и государственному метрологическому контролю и надзору не подлежат.

Структура обозначения типа уровнемера:

У Р 2 0 3 Е х – Х

взрывозащищенное исполнение;
индекс разработки;
уровнемер радиоволновый.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО

Принцип действия уровнемера основан на облучении поверхности контролируемой среды радиоволновым сигналом СВЧ с периодически изменяющейся частотой. В результате взаимодействия излученного и отраженного сигналов возникает сигнал разностной частоты, пропорциональной расстоянию от антенны излучателя до поверхности продукта. Чем больше разность частот, тем больше расстояние и наоборот. Разность частот с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье преобразуется в частотный спектр сигнала, из которого выделяется нужный пик сигнала отраженного от поверхности продукта. Уровень определяется как разность между высотой резервуара и измеренной дистанцией. После соответствующей обработки сигнала формируется цифровой (кодовый) и токовый выходные сигналы, пропорциональные текущему значению измеряемого уровня.

Для включения и настройки уровнемера, а также визуализации его показаний необходимо подать на него напряжение питания и подключить интерфейсный выход к персональному компьютеру (РС) через преобразователь интерфейса RS-485/RS-232 или RS485/USB. На этот компьютер устанавливается программное обеспечение уровнемера (Программа настройки уровнемера УР 203 Ех), поставляемая в комплекте с уровнемером.

В уровнемере установлены один или два (по заказу) кабельных ввода для кабеля питания и кабеля интерфейсов. При одновременном подключении токового и цифрового интерфейсов в уровнемере должны быть два кабельных ввода а в состав системы должны входить клеммные коробки. При подключении только цифровых интерфейсов информационная линия организуется путем ввода-вывода через два кабельных ввода уровнемера пятипроводного кабеля. При этом два провода используются для подачи напряжения питания, а три других – для интерфейса RS-485.

В составе системы можно объединить до 127 уровнемеров. Обмен данными реализован по протоколу Modbus RTU. Для отображения, хранения и дальнейшей обработки показаний уровнемера можно использовать компьютер.

Уровнемеры УР203Ех имеют несколько исполнений, которые отличаются типом антенной системы и способом установки на резервуар.

Уровнемеры УР203Ех исполнения 1, 2, 6, 7 снабжены рупорными антеннами с раскрывом 100 мм.

Уровнемеры УР203Ех исполнения 3, 4, 8 снабжены рупорными антеннами с раскрывом 50 мм. Уровнемеры УР203Ех исполнения 5 снабжены диэлектрической антенной.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Защита от поражения электрическим током обеспечивается питанием уровнемера от источника переменного или постоянного тока, в котором не возникают напряжения выше безопасного сверхнизкого напряжения (24 В). Данный вид защиты соответствует классу III по ГОСТ Р МЭК 536-94.

Кроме того, защита обеспечивается наличием металлической оболочки, электрически соединенной с зажимом выравнивания потенциалов (РЕ) и снабженной зажимом заземления.

Интенсивность электромагнитного поля за пределами зоны направленности излучающей антенны уровнемера не превышает 0,5 мкВт/см², что в несколько раз ниже предельно допустимой энергетической нагрузки на организм человека. Время пребывания человека вблизи излучателя уровнемера не ограничивается.

Взрывозащита уровнемера обеспечивается металлической оболочкой, сопрягаемыми с ней кабельными вводами и антенной, способными выдерживать давление взрыва при воспламении смеси внутри оболочки без повреждения и передачи воспламенения в окружающую взрывоопасную среду. Уровнемер соответствует требованиям к взрывонепроницаемым оболочкам по ГОСТ 30852.1 и общим требованиям взрывозащиты по ГОСТ 30852.0 для взрывоопасных сред категории IIB, температурного класса Т5.

Маркировка уровня и вида взрывозащиты уровнемера, категории и температурного класса взрывоопасной смеси – 1ExdIIBT5.

РАЗМЕЩЕНИЕ И МОНТАЖ

Монтаж уровнемера должен производиться с учетом требований гл. Э3.2 «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ), «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТБ), действующих строительных норм и правил Госстроя России (СНиП), правил Госгортехнадзора России, а также настоящего руководства.

От правильной установки уровнемера зависит стабильность показаний и точность измерения уровня. Уровнемер размещается на крыше резервуара. Уровнемер исполнения «К» (см. рис. А 6) закрепляется с помощью кронштейна и четырех болтов М8, уровнемеры остальных исполнений - с помощью фланцев и болтов М16.

Место установки уровнемера необходимо выбирать так, чтобы поверхность контролируемого продукта четко и беспрепятственно просматривалась, ось конуса радиолуча антенны была перпендикулярна поверхности контролируемого продукта в зоне диаграммы направленности антенны не находились металлоконструкции и другие препятствия,а также поток падающего загружаемого продукта. Наливные отверстия создающие турбулентность и стационарные металлические объекты (трубы, арматура, мешалки и т.д.) должны находиться как можно дальше в стороне от радарного луча. При загрузке сверху струя и брызги продукта не должны попадать в радиолуч. Для уменьшения волнений поверхности продукта заливной патрубок рекомендуется опускать до низа резервуара. При отгрузке на поверхности продукта может образовываться воронка. Это также надо учитывать при выборе места размещения уровнемера. Уровнемер необходимо устанавливать над местом с самой гладкой поверхностью продукта. Нельзя устанавливать уровнемер по центру резервуара. Благодаря круговой поляризации не существует требований к расстоянию от стенки резервуара, если стенка плоская и не существует помех с горизонтальными поверхностями. Металлическую успокоительную трубу можно использовать, чтобы избежать влияния мешающих объектов, турбулентности и пены.

Антенна с радиопрозрачной герметизирующей вставкой используется в следующих случаях:

при установке на резервуар с избыточным давлением или разрежением,
при установке на резервуар,внутренняя среда которого имеет температуру больше +50С,
при установке на резервуар содержащий коррозионные продукты (каустик, кислоты, растворители и т. д.) и пылеобразные продукты.

В жарком климате уровнемер следует защищать от воздействия прямых солнечных лучей козырьком или навесом.

Уровнемер имеет «мертвую зону». Это зона вблизи антенны, измерение в которой затруднительно или невозможно. Стабильные измерения с паспортной точностью обеспечиваются при расстоянии до контролируемого продукта не менее 500 мм. При расстоянии от 200 мм. до500 мм. погрешность измерения может достигать от 1см. до 3см. в зависимости от отражающей способности продукта.

КОНТАКТЫ