РДУ1, ГАММА-РДУ1 Уровнемер радиоволновый
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 |
Угол |
Пределы допускаемой абсолютной |
| 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 |
Наименование датчика |
Наименование вторичного прибора | |||||||
|
РДУ1-0- 0, |
РДУ1-0- 1, |
РДУ1-1, РДУ1-1А |
РДУ1-2, РДУ1-2А |
РДУ1-3, |
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