Настоящее руководство по эксплуатации предназначено для технических специалистов занимающихся монтажом, эксплуатацией и обслуживанием универсальных сигнализаторов уровня УСУ-4.
Материал технического паспорта взят из Базы данных промышленного оборудования "АИСТ" .
В базе данных АИСТ содержится свыше 85 тысяч технических паспортов. При нынешнем темпе размещения в Яндекс.Дзен этого хватит на 170 лет..
Выпускаются по техническим условиям ТУ 4213 - 005 - 21220450 - 2009.
УСУ-4 предназначен:
- для сигнализации фиксированных уровней (до 4-х) жидкостей в одном или нескольких технологических аппаратах и резервуарах;
- для контроля заполнения труб технологической жидкостью (до 4-х) (например, для контроля заполнения трубы на входе или выходе насосов);
- для контроля уровня осадка в емкостях и аппаратах (до 4-х);
- для контроля степени загрязнения жидкостей взвешенными частицами (до 4-х точек контроля).
Состав УСУ-4:
- блок питания и преобразования в выходные сигналы БПВС-4;
- датчики, (от 1 до 4-х);
- монтажный комплект (от 1 до 4-х).
БПВС-4 предназначен для питания датчиков, обработки поступающей с датчиков информации, формирования выходных сигналов (релейные и интерфейсный выходы) и индикации состояния датчиков.
Датчики предназначены для определения наличия контролируемой среды на уровне расположения датчиков. В зависимости от параметров контролируемой среды используются датчики, работающие на различных принципах.
Разновидности датчиков:
Датчик сигнализатора ультразвуковой ДСУ-4. Принцип работы датчика основан на различном затухании ультразвука в жидкости и воздухе. Используется для контроля уровня жидкости с вязкостью не более 10сСт (холодная и горячая вода, нефтепродукты, продукты химического производства и др.).
Датчик сигнализатора электроконтактный ДСЕ-4. Принцип работы датчика основан на различном электрическом сопротивлении жидкости и воздуха. Используется для контроля уровня токопроводящей жидкости (вода, солевые растворы).
Датчик сигнализатора камертонный ДСК-4. Принцип действия основан на различной продолжительности звона камертона, после возбуждения в нем колебаний, в среде, имеющей разные плотности (воздух и жидкая или сыпучая среда). Используется для контроля уровня всех жидкостей и сыпучих материалов (песок, цемент, мука и др.). Находиться в стадии разработки.
Датчик сигнализатора динамический ДСД-1. Принцип работы основан на различном весе груза в жидкости и воздухе из-за разных плотностей сред. Используется для контроля уровня всех жидкостей, предпочтительно в больших резервуарах.
Технические характеристики:
Максимальное количество контролируемых уровней – четыре.
Зона срабатывания УСУ-4:
- для датчика ДСУ-4 – от минус 3мм до 5мм относительно оси установки датчика при горизонтальном расположении и +/-2мм при вертикальном расположении;
- для датчика ДСЕ-4 – +/-2мм от нижней точки электрода ПП;
- для датчика ДСК-4 - +/-2мм от нижней точки стержней камертона;
- для датчика ДСД-1 - +/-20мм.
Индикация достижения заданного уровня - световая. Расположенные на передней панели БПВС-4 светодиоды «Уровень1», «Уровень2», «Уровень3», «Уровень4», индицируют достижение жидкостью уровня расположения ПП датчиков.
Индикатор "РЕЖИМ" количеством миганий (от 1 до 4-х) информирует о неисправности соответствующего канала.
Индикатор "СЕТЬ" сигнализирует о включенном состоянии УСУ-4.
Выходные сигналы:
Сигналы в виде переключения контактами реле (клеммы "РЕЛЕЙНЫЙ ВЫХОД"). Максимальный ток коммутируемый через контакты реле реле 2А при напряжении 250В переменного тока. Максимальное напряжение, коммутируемое контактами реле, не должно превышать 250В переменного тока и 200В постоянного тока. Разность потенциалов между корпусом БПВС-4 и внешней нагрузкой, подключенной к клеммам релейных выходов не должна превышать 250В.
Интерфейс RS-485. Разность потенциалов между корпусом БПВС-4 и внешней нагрузкой, подключенной к клеммам RS-485 не должна превышать 50В.
Линия связи БПВС-4 и датчиков – кабель типа ПВСн 3х0,5мм² или ПВСн 3х0,75 мм². Максимальная длина кабеля между БПВС-4 и датчиком не более 650 м при сечении кабеля 0,5 мм² при и не более 1000 м при сечении кабеля 0,75 мм².
Условия эксплуатации:
Рабочие условия эксплуатации БПВС-4:
- температура окружающей среды от +5 град.С до +45 град.С;
- относительная влажность воздуха до 80% при температуре +35 град.С;
- степень защиты от внешних воздействий соответствует IP54 по ГОСТ 14254;
- вибрации амплитудой не более 0,15 мм в диапазоне частот (10 – 55) Гц.
Рабочие условия эксплуатации датчиков:
- температура окружающей среды от минус 40град.С до +45 град.С;
- относительная влажность воздуха до 98% при температуре +35 град.С;
- степень защиты от внешних воздействий соответствует IP65 по ГОСТ 14254;
- вибрации амплитудой 0,35 мм в диапазоне частот (5 – 35) Гц.
- для обеспечения надежной и продолжительной работы датчиков, установленных на открытых площадках, они должны быть защищены от прямых солнечных лучей и осадков с помощью кожухов, козырьков и т. п.
Характеристика контролируемой среды:
Характеристика контролируемой среды для датчиков ДСУ-4:
- жидкость акустически прозрачная для прохождения ультразвуковых колебаний (холодная и горячая вода, сточные воды, нефть, нефтепродукты и другие жидкости);
- наличие механических примесей и газовых включений в жидкости не должно превышать 3% по объему;
- в жидкости не допускается наличие поверхностной пленки, которая, при опускании уровня жидкости ниже датчика, прилипает к датчику и засыхает на нем, что может нарушить дальнейшую работоспособность датчика и потребует принудительной очистки датчика.
- при контроле осадка в жидкости, осадок должен быть акустически не прозрачный для прохождения ультразвуковых колебаний и обладать сыпучестью (для самоочистки ПП при удалении осадка из емкости);
- температура контролируемой жидкости от минус 40 град.С до + 80 град.С для ДСУ-4 с композиционными пьезоэлектрическими преобразователями и от минус 50 град.С до + 150 град.С с металлическими;
- вязкость контролируемой среды не более 10 сСт;
- рабочее давление в технологической емкости до 2,5 МПа.
Характеристика контролируемой среды для датчиков ДСЕ-4:
- жидкость, обладающая электропроводностью (холодная и горячая вода, солевые растворы);
- температура контролируемой жидкости от минус 50 град.С до + 80 град.С;
- вязкость контролируемой среды не более 10 сСт;
- рабочее давление в технологической емкости до 0,6 МПа.
Характеристика контролируемой среды для датчиков ДСК-4:
- жидкость (вода, нефть, нефтепродукты и др.), сыпучие материалы (песок, цемент, мука и др.);
- температура контролируемой среды от минус 40 град.С до + 80 град.С;
- вязкость контролируемой среды до 200 сСт;
- рабочее давление в технологической емкости - до 0,6 МПа.
Характеристика контролируемой среды для датчиков ДСД-1:
- жидкость (вода, нефть, нефтепродукты и другие жидкости);
- температура контролируемой жидкости от минус 50 град.С до + 80 град.С;
- вязкость контролируемой среды до 1000 сСт;
- рабочее давление в технологической емкости - атмосферное.
Питание БПВС-4 осуществляется от сети переменного тока напряжением (220 +22 / -33) В, частотой ( 50 +/- 0,5 )Гц. Питание датчиков осуществляется от БПВС-4 напряжением 15В+/-10% или (кроме УСУ-4-Ех) от отдельного источника постоянного тока напряжением (9 – 27)В. При удаленном расположении датчиков необходимо учитывать падение напряжения на линии связи.
Мощность потребляемая УСУ-4 (при всех подключенных датчиках) – не более 10 ВА.
Габаритные размеры блока ЭП не более 222х146х90мм.
Масса БПВС-4 не более 3,0 кг. Масса датчиков зависит от варианта исполнения.
Средний срок службы УСУ-4 не менее 12 лет
РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
407628.002 РЭ
ВВЕДЕНИЕ
Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) предназначено для технических специалистов занимающихся монтажом, эксплуатацией и обслуживанием универсальных сигнализаторов уровня УСУ-4.
1. ОПИСАНИЕ И РАБОТА
1.1. Назначение изделия
1.1.1. Универсальный сигнализатор уровня УСУ-4 предназначен для:
- сигнализации до четырех фиксированных уровней контролируемой среды в одной или нескольких технологических емкостях;
- сигнализации до четырех фиксированных уровней сыпучего материала в одной или нескольких технологических емкостях;
- сигнализации до четырех уровней осадка в одной или нескольких технологических емкостях;
- контроля заполнения трубопроводов (от 1 до 4-х) жидкостью.
1.1.2. Область применения УСУ-4 – производственные объекты различных отраслей промышленности.
1.1.3. УСУ-4, предназначенный для контроля уровня жидкости во взрывоопасных зонах имеет взрывобезопасное исполнение и имеет в своем обозначении приставку “-Ех“.
1.1.4. Состав УСУ-4:
- блок питания и преобразования в выходные сигналы БПВС-4;
- датчики (от 1 до 4-х);
- монтажный комплект (от 1 до 4-х).
1.1.4.1. БПВС-4 предназначен для питания датчиков, обработки поступающей с датчиков информации, формирования выходных сигналов (релейные и интерфейсный выходы) и индикации состояния датчиков.
БПВС-4 из комплекта УСУ-4-Ех имеет маркировку взрывозащиты “[Ехib]IIB“, соответствует ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10 и предназначен для установки вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок.
Питание датчиков и прием информации с датчиков осуществляется через барьер искрозащиты, выполненный на стабилитронах.
1.1.4.2. Датчики предназначены для определения наличия контролируемой среды на уровне расположения датчиков.
В зависимости от параметров контролируемой среды используются датчики, работающие на различных принципах.
1.1.4.2.1. Датчик сигнализатора ультразвуковой ДСУ-4.
Принцип работы датчика основан на различном затухании ультразвука в жидкости и воздухе. Используется для контроля уровня жидкости с вязкостью не более 10сСт (холодная и горячая вода, нефтепродукты, продукты химического производства и др.).
1.1.4.2.2. Датчик сигнализатора электроконтактный ДСЕ-4.
Принцип работы датчика основан на различном электрическом сопротивлении жидкости и воздуха. Используется для контроля уровня токопроводящей жидкости (вода, солевые растворы).
1.1.4.2.3. Датчик сигнализатора камертонный ДСК-4.
Принцип действия основан на различной продолжительности звона камертона, после возбуждения в нем колебаний, в среде, имеющей разные плотности (воздух и жидкая или сыпучая среда). Используется для контроля уровня всех жидкостей и сыпучих материалов (песок, цемент, мука и др.).
1.1.4.2.4. Датчик сигнализатора динамический ДСД-4.
Принцип работы основан на различном весе груза в жидкости и воздухе из-за разных плотностей сред. Используется для контроля уровня всех жидкостей, предпочтительно в больших резервуарах.
1.1.4.2.5. Датчики из комплекта УСУ-4-Ех имеют маркировку взрывозащиты “1ExibIIBT4“, соответствуют ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10 и могут использоваться во
взрывоопасных зонах классов B-I, B-Ia, B-Iг, B-IIa согласно гл. 7.3 ПУЭ и других директивных документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
1.1.5. Монтажный комплект предназначен для ввода датчиков в измеряемую среду и имеет варианты исполнения:
- через патрубок (для датчиков ДСУ-4, ДСЕ-4, ДСК-4);
- с помощью штанги (для датчиков ДСУ-4, ДСЕ-4, ДСК-4);
- с помощью троса (для датчиков ДСД-4).
1.1.6. Для соединения датчиков с БПВС-4 используется кабель марки типа ПВСн.
Максимальная длина кабеля сечением 0,5 мм² не более 650 м при и сечением 0,75мм² не более 1000 м.
1.2. Варианты применения
Варианты применения УСУ-4 с датчиками ДСУ-4, ДСЕ-4, ДСК-4 приведены в таблице 1.
Таблица 1
Примечания:
- ПП – первичный преобразователь датчика (ДСУ, ДСЕ, ДСК).
- Вариант применения выбирается потребителем или рекомендуется предприятием-изготовителем исходя из данных, полученных через опросный лист (см. приложение1).
- С одним БПВС-4 допускается применение датчиков различного типа и допускается сочетание вариантов установки.
- Допускается применение в варианте №2 расположения ПП соосно оси штанги (аналогично варианту №3) при условии отсутствия в контролируемой жидкости включений, которые могут осаждаться на ПП.
- Во взрывоопасных зонах датчики одного УСУ-4-Ех не допускается располагать на разных емкостях.
1.3. Технические характеристики
1.3.1. Максимальное количество контролируемых уровней - четыре.
1.3.2. Зона срабатывания УСУ-4:
- для датчика ДСУ-4 - от минус 3мм до 5мм относительно оси установки датчика при горизонтальном расположении и ±2мм при вертикальном расположении;
- для датчика ДСЕ-4 - ±2мм от нижней точки электрода ПП;
- для датчика ДСК-4 - ±2мм от нижней точки стержней камертона;
- для датчика ДСД-4 - ±20мм.
1.3.3. Индикация достижения заданного уровня - световая. Расположенные на передней панели БПВС-4 светодиоды «Уровень1», «Уровень2», «Уровень3», «Уровень4», индицируют достижение жидкостью уровня расположения ПП датчиков.
Индикатор “РЕЖИМ“ количеством миганий (от 1 до 4-х) информирует о неисправности соответствующего канала.
Индикатор ІСЕТЬІ сигнализирует о включенном состоянии УСУ-4.
1.3.4. Выходные сигналы
1.3.4.1. Сигналы в виде переключения контактами реле клемм разъема «ВЫХОД1»:
- клеммы НЗ1, О1, НР1 - уровень1;
- клеммы НЗ2, О2, НР2 - уровень 2;
- клеммы НЗ3, О3, НР3 - уровень 3;
- клеммы НЗ4, О4, НР4 - уровень 4.
Обозначение контактов реле:
- «О» - общий контакт;
- «НЗ» - нормально замкнутый контакт ( данный контакт замкнут с контактом «О» при отсутствии напряжения питания УСУ-4, при уровне жидкости ниже уровня установки ПП, при уровне осадка выше уровня установки ПП);
- «НР» - нормально разомкнутый контакт.
Максимальный ток коммутируемый через контакты реле 2А при напряжении 250В переменного тока.
Максимальное напряжение, коммутируемое контактами реле, не должно превышать 250В переменного тока и 200В постоянного тока.
Разность потенциалов между корпусом БПВС-4 и внешней нагрузкой, подключенной к клеммам релейных выходов не должна превышать 250В.
1.3.4.2. Интерфейс RS-485
Разность потенциалов между корпусом БПВС-4 и внешней нагрузкой, подключенной к клеммам RS-485 не должна превышать 50В.
1.3.5. Параметры сигналов на выходе искробезопасной цепи БПВС-4 (разъемы ДАТЧИК 1, ДАТЧИК 2, ДАТЧИК 3, ДАТЧИК 4) приведены в таблице 2
Таблица 2
1.3.6. Линия связи БПВС-4 и датчиков – кабель типа ПВСн 3х0,5 мм² или ПВСн 3х0,75 мм². Максимальная длина кабеля между БПВС-4 и датчиком не более 650 м при сечении кабеля 0,5 мм² при и не более 1000 м при сечении кабеля 0,75 мм².
1.3.7. Условия эксплуатации
1.3.7.1. Рабочие условия эксплуатации БПВС-4:
- температура окружающей среды от +5°С до +45°С;
- относительная влажность воздуха до 80% при температуре +35°С;
- степень защиты от внешних воздействий соответствует IP54 по ГОСТ 14254;
- вибрации амплитудой не более 0,15 мм в диапазоне частот (10 – 55) Гц.
1.3.7.2. Рабочие условия эксплуатации датчиков:
- температура окружающей среды от минус 40°С до +45°С;
- относительная влажность воздуха до 98% при температуре +35°С;
- степень защиты от внешних воздействий соответствует IP65 по ГОСТ 14254;
- вибрации амплитудой 0,35 мм в диапазоне частот (5 – 35) Гц.
- для обеспечения надежной и продолжительной работы датчиков, установленных на открытых площадках, они должны быть защищены от прямых солнечных лучей и осадков с помощью кожухов, козырьков и т. п.
1.3.8. Характеристика контролируемой среды
1.3.8.1. Характеристика контролируемой среды для датчиков ДСУ-4:
- жидкость акустически прозрачная для прохождения ультразвуковых колебаний (холодная и горячая вода, сточные воды, нефть, нефтепродукты и другие жидкости);
- наличие механических примесей и газовых включений в жидкости не должно превышать 3% по объему;
- в жидкости не допускается наличие поверхностной пленки, которая, при опускании уровня жидкости ниже датчика, прилипает к датчику и засыхает на нем, что может нарушить дальнейшую работоспособность датчика и потребует принудительной очистки датчика.
- при контроле осадка в жидкости, осадок должен быть акустически не прозрачный для прохождения ультразвуковых колебаний и обладать сыпучестью (для самоочистки ПП при удалении осадка из емкости);
- температура контролируемой жидкости от минус 40°С до + 80°С для ДСУ-4 с композиционными пьезоэлектрическими преобразователями и от минус 50°С до + 150°С с металлическими;
- вязкость контролируемой среды не более 10 сСт;
- рабочее давление в технологической емкости до 2,5 МПа.
1.3.8.2. Характеристика контролируемой среды для датчиков ДСЕ-4:
- жидкость, обладающая электропроводностью (холодная и горячая вода, солевые растворы);
- температура контролируемой жидкости от минус 50°С до + 80°С;
- вязкость контролируемой среды не более 10 сСт;
- рабочее давление в технологической емкости до 0,6 МПа.
1.3.8.3. Характеристика контролируемой среды для датчиков ДСК-4:
- жидкость (вода, нефть, нефтепродукты и др.), сыпучие материалы (песок, цемент, мука и др.);
- температура контролируемой среды от минус 40°С до + 80°С;
- вязкость контролируемой среды до 200 сСт;
- рабочее давление в технологической емкости - до 0,6 МПа.
1.3.8.4. Характеристика контролируемой среды для датчиков ДСД-4:
- жидкость (вода, нефть, нефтепродукты и другие жидкости);
- температура контролируемой жидкости от минус 50°С до + 80°С;
- вязкость контролируемой среды до 1000 сСт;
- рабочее давление в технологической емкости - атмосферное.
1.3.9. Питание БПВС-4 осуществляется от сети переменного тока напряжением ( 220 +22 / -33 ) В, частотой ( 50 ± 0,5 ) Гц. Питание датчиков осуществляется от БПВС-4 напряжением 15В±10% или (кроме УСУ-4-Ех) от отдельного источника постоянного тока напряжением (9 – 27) В. При удаленном расположении датчиков необходимо учитывать падение напряжения на линии связи.
1.3.10. Мощность, потребляемая УСУ-4 (при всех подключенных датчиках) – не более 10 ВА.
1.3.11. Габаритные размеры блока ЭП не более 222х146х90мм.
1.3.12. Масса БПВС-4 не более 3,0 кг.
Масса датчиков зависит от варианта исполнения.
1.3.13. Средний срок службы УСУ-4 не менее 12 лет.
1.3.14. Наработка на ресурс УСУ-4-Ех – 70000 часов.
В УСУ-4 возможны незначительные конструктивные и схемные изменения, которые не отражены в эксплуатационной документации и не ухудшают технических параметров УСУ-4.
1.4. Состав изделия
1.4.1. Комплект поставки УСУ-4 приведен в таблице 3.
Таблица 3
Примечания:
- Во взрывоопасных зонах датчики одного УСУ-4-Ех не допускается располагать на разных емкостях.
- УСУ-4 может комплектоваться разными типами датчиков.
1.5. Устройство и работа УСУ-4
1.5.1. Принцип действия УСУ-4
УСУ-4 является универсальным сигнализатором уровня, работающим с различными типами датчиков. Датчики различаются принципами получения информации о наличии рабочей среды на уровне расположения ПП датчиков.
Связь между датчиками уровня и БПВС-4 осуществляется токовыми сигналами, что обеспечивает помехозащищенность и увеличивает дальность расположения датчиков от БПВС-4.
Кроме этого в УСУ-4 обеспечивается контроль работоспособности датчиков по форме поступающей с датчиков информации.
В нормальном режиме информация с датчиков поступает в виде токовых импульсов, изменяющих частоту следования импульсов при срабатывании датчиков. В аварийном режиме (обрыв кабеля между датчиком и БПВС-4, неисправность в датчике) импульсы отсутствуют. В этот момент в БПВС-4 формируется сигнал о неисправности данного канала.
1.5.2. Таблица состояний УСУ-4.
1.5.2.1. Таблица состояний УСУ-4, работающего как сигнализатор уровня приведена в таблице 4.
Таблица 4
1.5.2.2. Таблица состояний УСУ-4, работающего как сигнализатор уровня осадка приведена в таблице 5.
Таблица 5
1.5.2.5. Информационная табличка
Для большей наглядности при отображении состояний каналов на лицевой панели БПВС-4 предусмотрена информационная табличка. На ней, напротив соответствующего индикатора уровня, пользователь может нанести информацию (название технологических емкостей, величины фиксированных уровней, названия жидкостей).
1.5.3. Устройство УСУ-4 и взаимодействие его составных частей
1.5.3.1. Устройство и работа БПВС-4
БПВС-4 состоит из:
- платы источников питания и схемы формирования выходной информации (плата ПВС-4);
- платы с 4-х канальным барьером искрозащиты на стабилитронах БИС-4.
Источник питания формирует напряжение питания датчиков и сигнальных цепей датчиков, которые через барьеры искрозащиты на стабилитронах поступают на датчики.
Схема формирования выходной информации собрана на процессоре, в котором по состоянию сигнальных выходов датчиков формируются:
- сигналы для управления индикаторами уровня на БПВС-4;
- сигналы управления выходными реле;
- интерфейс RS-485.
Сигнальные выходы датчиков и вход схемы формирования выходной информации потенциально развязаны с помощью оптронов.
Для потенциальной развязки цепей питания и сигнальных цепей датчиков от корпуса БПВС-4, питание датчиков осуществляется от отдельного трансформатора.
Размещение элементов индикации, управления и коммутации на блоке БПВС-4 представлены приложениях 2 и 3.
1.5.3.2. Устройство и работа датчиков
1.5.3.2.1. Устройство и работа датчиков ДСУ-4
Датчик ДСУ-4 состоит из схемы электронного преобразования ЭПУ и первичного пьезоэлектрического (ультразвукового) преобразователя ППУ.
Принцип действия ДСУ-4 основан на:
- различной акустической прозрачности сред (воздух - жидкость, жидкость – осадок) для ультразвуковых колебаний ( режим сигнализации фиксированного уровня жидкости или осадка и наличия жидкости в трубопроводе).
Импульсы, формируемые ЭПУ, подаются на ППУ. Под действием этих импульсов ППУ (при наличии жидкости на уровне ППУ) возбуждает ультразвуковые колебания в
контролируемой среде. Часть ультразвуковых колебаний отражается от отражателя расположенного на определенном расстоянии от излучающей поверхности ППУ и попадают обратно на ППУ, где происходит их преобразование в высокочастотный электрический импульс, который поступает на вход ЭПУ, где происходит его обработка и анализ амплитудных и временных характеристик. На основании полученной информации ЭПУ формирует сигнал с разной частотой в зависимости от наличия или отсутствия жидкости на уровне ППУ. Этот сигнал через ключ на транзисторе поступает на выход ДСУ-4.
Внешний вид датчика ДСУ-4 представлен в приложении 4.
1.5.3.2.2. Устройство и работа датчиков ДСЕ-4
Датчик ДСЕ-4 состоит из схемы электронного преобразования ЭПЕ и первичного преобразователя ППЕ.
ППЕ представляет собой стержень из фторопласта, внутри которого проходят один или два электрода из нержавеющей стали. При одном электроде, вторым электродом является металлический корпус установки. Для контакта с жидкостью электроды выступают из стержня на некоторое расстояние.
С выхода ЭПЕ на один из электродов ППЕ подается переменное напряжение, второй электрод (при его наличии) соединен с корпусом ДСЕ. При наличии токопроводящей жидкости происходит шунтирование сигнала, подаваемого на первый электрод, на корпус и сигнал уменьшается. По уровню сигнала на первом электроде ДСЕ-4 определяет наличие жидкости и формирует выходной сигнал с разной частотой, в зависимости от наличия или отсутствия жидкости. Этот сигнал через ключ на транзисторе поступает на выход ДСЕ-4.
Внешний вид датчика ДСЕ-4 представлен в приложении 5.
1.5.3.2.3. Устройство и работа датчиков ДСК-4
Датчик ДСК-4 состоит из схемы электронного преобразования ЭПК и первичного преобразователя ППК.
ППК представляет собой камертон, стержни которого механически связаны с пьезоэлементом. При воздействии на пьезоэлемент электрического импульса, происходит возбуждение вибраций стержней камертона и обратное преобразование в пьезоэлементе механических колебаний в электрические. Амплитуда и длительность вибраций зависит от плотности среды, в которой находятся стержни камертона. При касании стержнями камертона жидкости или сыпучего материала, происходит резкое уменьшение длительности времени вибраций камертона и соответственно электрических колебаний на пьезоэлементе.
Сигнал с пьезоэлемента поступает на ЭПК, где происходит его обработка и анализ амплитудных и временных характеристик. На основании полученной информации ЭПК формирует сигнал с разной частотой в зависимости от наличия или отсутствия жидкости (или сыпучего материала) на уровне ППК. Этот сигнал через ключ на транзисторе поступает на выход ДСК-4.
Внешний вид датчика ДСК-4 представлен в приложении 6.
1.5.3.2.4. Устройство и работа датчиков ДСД-4
Датчик ДСД-4 состоит из схемы электронного преобразования ЭПД и первичного преобразователя ППД.
ППД представляет собой груз, подвешенный с помощью траса на пружине. Если груз находится над жидкостью, то под весом груза пружина сжата и магнит, закрепленный на пружине, не воздействует на герконное реле и контакты реле разомкнуты. При достижении жидкостью уровня расположения груза, его вес уменьшается, пружина разжимается и происходит срабатывание герконного реле.
В соответствии с состоянием контактов герконного реле ЭПД формирует сигнал с разной частотой в зависимости от состояния герконного реле. Этот сигнал через ключ на транзисторе поступает на выход ДСД-4.
Внешний вид датчика ДСД-4 представлен в приложении 7.
1.5.3.3. Устройство ввода датчиков в технологическую емкость
1.5.3.3.1. Ввод датчиков вариантов исполнений 1 и 3 (таблица 1) в емкость (Приложение 8)
В технологической емкости вырезается отверстие, соосно которому приваривается патрубок. В патрубок устанавливается датчик и зажимается в патрубке резьбовой втулкой. Герметизация датчика осуществляется с помощью входящей в комплект прокладки.
1.5.3.3.2. Ввод с помощью штанги через верхний люк (Приложение 9)
Штанга представляет собой водопроводную трубу 0,5 дюйма с нарезанными на концах резьбами 0,5 дюйма. С одной стороны штанги (соосно или под углом 90° к штанге) крепится ПП, а с другой стороны устройство электронного преобразования датчика. Герметизация резьбовых соединений осуществляется с помощью ленты ФУМ.
Соединительные кабели от ПП к устройству электронного преобразования датчика проходят внутри штанги.
1.5.3.3.3 .Ввод с помощью троса (Датчик ДСД-4).
Узел подвеса груза крепится к кронштейну над емкостью, а груз опускается на тросе в емкость, на нужную глубину (на требуемый уровень контроля жидкости).
1.5.4. Обеспечение искробезопасности
1.5.4.1. Обеспечение искробезопасности БПВС-4.
Искробезопасность БПВС-4 достигается за счет схемного и конструктивного выполнения его в соответствии с ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10.
В БПВС-4 предусмотрена защита от проникновения в искробезопасные цепи опасных для искрообразования напряжений с помощью барьеров защиты на стабилитронах.
По цепям питания искробезопасные цепи потенциально развязаны с искроопасными цепями за счет питания искробезопасных цепей от отдельного трансформатора.
По сигнальным цепям искробезопасные цепи потенциально развязаны с искроопасными цепями за счет установки между ними оптронов.
Защита со стороны подключения внешних нагрузок обеспечивается за счет гальванической развязки (реле) выходных цепей.
БПВС-4 имеет маркировку взрывозащиты “ЕхibIIB“ в соответствии с ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10.
1.5.4.2. Обеспечение искробезопасности датчиков
Искробезопасность датчиков достигается за счет схемного и конструктивного выполнения их в соответствии с ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10.
Датчики имеет маркировку взрывозащиты “ЕхibIIBТ4 В комплекте УСУ-4-Ех“ в соответствии с ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10.
1.6. Маркировка и пломбирование
1.6.1. Маркировка БПВС-4
На лицевой панели БПВС-4 нанесено (см. приложение 3):
СИГМА-С - наименование предприятия изготовителя;
СЕТЬ - светодиод, сигнализирующий о включении питания;
РЕЖИМ - светодиод, сигнализирующий о неисправности датчиков или линии, соединяющей датчики с БПВС-4.
УРОВЕНЬ 1, 2, 3, 4 - светодиоды, сигнализирующие о срабатывании соответствующего канала.
СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ УСУ-4 -наименование прибора на БПВС-4;
[Exib]IIB - маркировка взрывозащиты по ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10 на БПВС-4.
Напротив светодиодов 1+4 размещена информационная табличка, на которой потребителем наносится информация о технологических емкостях, в которых осуществляется контроль уровня.
Зав. №___________ - заводской номер;
20_____ г. - год изготовления;
┴ - знак подключения заземления.
На боковых стенках БПВС-4 нанесено (см. приложение 4):
ДАТЧИК 1, ДАТЧИК 2, ДАТЧИК 3, ДАТЧИК 4 - разъемы для подключения соединительных кабелей к датчикам;
ИСКРОБЕЗОПАСНЫЕ ЦЕПИ UххЈ16,5В IкзЈ40мА - маркировка взрывозащиты в месте расположения разъемов ДАТЧИКИ.
220 В, 50 Гц - ввод кабеля питания;
РЕЛЕЙНЫЕ ВЫХОДЫ - кабельные вводы для подключения к контактам выходных реле УСУ-4;
RS-485 - кабельный ввод для подключения к интерфейсному выходу УСУ-4;
1.6.2. Маркировки на плате ПВС (под крышкой БПВС-4):
~220В - маркировка клеммника для подключения кабеля питания;
НР1, O1, НЗ1, НР2, O2, НЗ2, НР3, O3, НЗ3, НР4, O4, НЗ4 - маркировка клеммника (выходы контактов реле);
А, GND, В - маркировка клеммника интерфейса RS-485.
1.6.3. Маркировка датчиков
На крышке датчиков нанесено :
«ДСЕ-4» («ДСУ-4», «ДСД-1» «ДСК-4») - условное обозначение датчика;
«1ExibIIBT4 В комплекте УСУ-4» - обозначение взрывозащиты.
1.6.4. Пломбирование.
БПВС-4 и датчики пломбируются в соответствии с ГОСТ 18678.
2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
2.1. Эксплуатационные ограничения
2.1.1. УСУ-4 является сложным электронным устройством, выполненным на микросхемах, поэтому требует квалифицированного обращения в точном соответствии с требованиями и рекомендациями руководства по эксплуатации.
2.1.2. При монтаже и эксплуатации УСУ-4 необходимо руководствоваться следующими документами:
- «Правила устройства электроустановок», глава 7-3;
- «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей с номинальным напряжением до 1000В» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», глава Э3.2;
- «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» ПБ 09-170;
- «Инструкции по монтажу электрооборудования силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон» ВСН 332;
- настоящее РЭ.
2.2. Подготовка изделия к использованию
2.2.1. Внешний осмотр
При внешнем осмотре БПВС-4 и датчики после распаковки проверяют на отсутствие механических повреждений и на наличие заводских пломб.
2.2.2. Проверка комплектности
Комплектность УСУ-4 перед установкой на месте эксплуатации проверяется согласно таблицы 1 паспорта 407631.003 ПС.
2.2.3. Порядок установки и монтажа
2.2.3.1. БПВС-4 относится к электрооборудованию общего назначения и должен устанавливаться вне взрывоопасных зон.
2.2.3.2. Монтаж устройств ввода датчиков
2.2.3.2.1. Работы по монтажу устройств ввода и установке датчиков в технологическую емкость должен выполнять слесарь КИПиА эксплуатирующей организации с квалификацией не ниже 5 разряда и с ним газоэлектросварщик эксплуатирующей организации с квалификацией не ниже 4 разряда.
Работы должны проводиться в соответствии с требованиями, изложенными в настоящем РЭ и в действующих документах (см. п. 2.1.2) с соблюдением мер безопасности, действующих в данной отрасли.
2.2.3.2.2. Вариант установки датчиков №1. Монтаж устройства ввода датчиков через патрубок (см. приложение 10)
Монтаж патрубков производить на опорожненной и дегазированной от взрывоопасных газов технологической емкости в следующей последовательности:
- на стенке технологической емкости определить место установки датчиков, исходя из заданной по технологии высоты контролируемого уровня (контролируемых уровней);
- очистить стенку технологической емкости в месте установки патрубка;
- с помощью газовой резки (или иным способом) вырезать отверстие диаметром на 1 – 2 мм больше диаметра патрубка;
- произвести приварку патрубка, утопив его в емкость до уровня внутренней стенки трубопровода или до уровня отложений, если они имеют место в процессе эксплуатации;
- произвести установку датчика в патрубок. Для уменьшения налипания на ПП при установке ПП в патрубок, необходимо, чтобы штыри датчика ДСК и полосы крепления отражателя датчика ДСУ были расположены в горизонтальной плоскости.
2.2.3.2.3. Вариант установки датчиков №2. Монтаж устройства ввода датчика с помощью штанги при вертикальном вводе (см. приложение 11).
Монтаж патрубков под штангу производить на опорожненной и дегазированной от взрывоопасных газов технологической емкости в следующей последовательности:
- определить место установки ПП;
- очистить место установки патрубка;
- с помощью газовой резки (или иным способом) вырезать отверстие диаметром на 1 – 2 мм больше диаметра патрубка;
- произвести приварку патрубка, утопив его в емкость до уровня внутренней стенки;
- изготовить штангу из водопроводной трубы 0,5 дюйма. Длина штанги должна быть на 0,5 м больше глубины погружения ПП в емкость. Нарезать на обоих концах штанги резьбу 0,5 дюйма длиной 15 мм;
- пропустить кабель от устройства электронного преобразования датчика через штангу и, используя уплотнение (типа ленты ФУМ), прикрутить штангу к устройству электронного преобразования датчика. При наворачивании штанги придерживать кабель, чтобы он не скручивался внутри штанги;
- просунуть свободным концом штангу в сальниковый узел и несильно затянуть его, чтобы он не скользил свободно по штанге;
- снять крышку ПП;
- пропустить кабель, выходящий из штанги, через отверстие сбоку ПП и прикрутить ПП к штанге, используя уплотнение (типа ленты ФУМ). При наворачивании придерживать кабель, чтобы он не скручивался внутри штанги;
- обрезать излишки кабеля и соединить его с клеммной колодкой ПП (полярность подключения значения не имеет);
- закрыть крышку ПП;
- установить штангу в патрубок и прикрутить фланец сальникового ввода к фланцу патрубка;
- ослабить сальник и отрегулировать глубину погружения ПП;
- установить на штангу хомут рядом с крышкой сальникового ввода, чтобы усилие веса штанги удерживалось хомутом, а не сальниковым вводом
Если не требуется герметизации емкости, то штангу можно фиксировать с помощью хомута к конструкциям емкости.
2.2.3.2.4. Вариант установки датчиков №3. Монтаж устройства ввода ПП с помощью штанги при горизонтальном вводе (см. приложение 12).
Монтаж патрубков под штангу производить на опорожненной и дегазированной от взрывоопасных газов технологической емкости в следующей последовательности:
- определить место установки датчика;
- очистить место установки патрубка;
- с помощью газовой резки (или иным способом) вырезать отверстие диаметром на 1 – 2 мм больше диаметра патрубка;
- произвести приварку патрубка, утопив его в емкость до уровня внутренней стенки емкости;
- произвести установку штанги с ПП в патрубок, углубив ее на нужное расстояние.
Для уменьшения налипания на ПП при установке штанги с ПП в патрубок, необходимо, чтобы штыри датчика ДСК и полосы крепления отражателя датчика ДСУ были расположены в горизонтальной плоскости.
Допускается приварка патрубка по углом ( до 45 градусов) к стенке емкости. При такой установке углублением штанги внутрь емкости возможна регулировка контролируемого уровня.
2.2.3.2.5. Монтаж ДСД-1 (см. приложение 12).
Монтаж производить в следующей последовательности:
- закрепить ДСД-1 на металлоконструкции, расположенной над емкостью;
- определить длину троса от точки подвеса до уровня жидкости, при котором должно происходить срабатывание датчика уровня;
- закрепить трос на узле подвеса груза;
- плавно опустить груз в емкость.
2.2.3.2.6. Установка БПВС-4
Перед проведением работ по установке БПВС-4 внимательно ознакомьтесь с настоящим РЭ.
Работы по установке БПВС-4 должен производить слесарь КИПиА эксплуатирующей организации с квалификацией не ниже 5 разряда.
Работы должны быть проведены в соответствии с требованиями, изложенными в действующих документах (см. п. 2.2.3.1) и с соблюдением мер безопасности, действующих в данной отрасли.
Выбрать место для установки БПВС-4.
Запрещается:
- Устанавливать БПВС-4 ближе 1 м от нагревательных приборов и батарей отопления.
- Устанавливать БПВС-4 ближе 2 м от электродвигателей и регуляторов напряжения.
Крепление БПВС-4 возможно несколькими способами:
- непосредственно к стене;
- с помощью двух кронштейнов к стене;
- с помощью двух кронштейнов изнутри к передней панели щита, при этом в щите необходимо вырезать окно на (1 – 2) мм больше БПВС-4;
После установки БПВС-4, заземлить его проводом, сечением не менее 4 мм².
2.2.4. Подключение соединительных кабелей
Работы должны проводиться в соответствии с требованиями, изложенными в действующих документах (см. п. 2.2.3.1) и с соблюдением мер безопасности, действующих в данной отрасли.
Соединительные кабели от датчиков к БПВС-4 прокладывать в металлорукавах, трубах, кабельных каналах.
Запрещается: Прокладывать соединительные кабели совместно с силовыми кабелями.
Подключение кабеля питания и внешних нагрузок к БПВС-4 производить в соответствии с приложением 16. Сечение соединительного провода должно быть (0,5 - 0,75) мм².
2.2.5. Указания по первому включению и опробованию изделия в работе
При включении электропитания УСУ-4 должен светится индикатор “СЕТЬ” на передней панели. Свечение индикаторов каналов «УРОВЕНЬ1»+«УРОВЕНЬ4» должно соответствовать таблице состояний УСУ-4 ( см. таблицы 3, 4, 5 ).
Прибор УСУ-3 настроен на предприятии-изготовителе на параметры, оговоренные заказчиком в опросном листе (см. приложение 1), поэтому дополнительной регулировки прибора не требуется.
2.3. Использование изделия
2.3.1. При эксплуатации УСУ-4 необходимо поддерживать его в работоспособном состоянии, соблюдать требования документов, перечисленных в п. 2.2.3.1 , а также других инструкций, действующих в данной отрасли промышленности.
2.3.2. УСУ-4 является автономным устройством, которое работает после подачи электропитания без непосредственного участия оператора. Также УСУ-4 может являться частью автоматизированной системы, выполняющей функции измерительного и управляющего устройства.
2.3.3. Перечень возможных неисправностей приведен в таблице 6.
Таблица 6
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
3.1. Проверка технического состояния и техническое обслуживание проводится с целью поддержания УСУ-4 в рабочем состоянии. Техническое обслуживание проводится специалистами КИПиА предприятия, прошедшими обучение по работе с УСУ-4 и имеющими допуск к работе с напряжением до 1000В.
3.2. Параметры, периодичность проверки, ответственный за проведение технического обслуживания персонал приведены в таблице 7.
Таблица 7
3.3. При обнаружении неисправностей дальнейшая эксплуатация УСУ-4 запрещается до устранения неисправностей.
4. ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ
4.1. К ремонту допускаются квалифицированные специалисты КИПиА, прошедшие обучение на предлриятии-изготовителе по работе УСУ-4 и имеющие допуск к работе с напряжением до 1000В.
4.2. При ремонте блока ЭП не допускать соприкосновения с контактами предохранителей и трансформатора, так как на них имеется переменное напряжение 220В.
4.3. При замене датчиков (при вводе в технологическую емкость патрубком или штангой через патрубок в стенке) необходимо предварительно освободить емкость от жидкости до уровня ниже места установки устройства ПП.
5. ХРАНЕНИЕ
Условия хранения УСУ-4 должны удовлетворять следующим требованиям:
- относительная влажность воздуха должна быть не выше 80% при температуре +35°С.
- температура воздуха от минус 40°С до + 45°С.
Хранение УСУ-4 производится на стеллажах.
Не допускается наличия в складском помещении щелочей, кислот и других активных соединений.
Складское помещение должно быть оборудовано приборами для измерения влажности и температуры воздуха.
6. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
УСУ-4 в упаковочной таре может транспортироваться всеми видами транспорта ( в контейнерах, в закрытых железнодорожных вагонах, в трюмах судов, в герметизированных отсеках самолетов, автомобильным транспортом с защитой от дождя и снега) при условии надежного крепления тары с целью исключения жестких соударений или смещения тары.
Укладывать упакованные изделия в штабеля следует в соответствии с правилами и нормами, действующими на соответствующем виде транспорта, чтобы не допускать деформации транспортной тары при возможных механических перегрузках.
- Разъем 2РМ14Б4Г1 для подключения датчика.
- Устройство электронного преобразования.
- Прижимная втулка.
- Уплотнение.
- Первичный преобразователь ПП.
- Отражатель.
- Разъем 2РМ14Б4Г1 для подключения датчика.
- Устройство электронного преобразования.
- Прижимная втулка.
- Первичный преобразователь ПП.
- Разъем 2РМ14Б4Г1 для подключения датчика.
- Устройство электронного преобразования.
- Прижимная втулка.
- Уплотнение.
- Первичный преобразователь ПП.
- Стержни камертона.
- Разъем 2РМ14Б4Г1 для подключения датчика.
- Устройство электронного преобразования.
- Первичный преобразователь.
- Узел подвеса груза.
- Трос.
- Груз.
- ПП датчика.
- Штанга.
- Стенка емкости.
- Привариваемый патрубок.
- Уплотнительное кольцо.
- Прижимная втулка.
- Электронное устройство датчика.
- ПП датчика.
- Штанга (труба 0,5 дюйма, длиной, в зависимости от глубины погружения ПП датчика в емкость). В комплект поставки не входит.
- Фланец с патрубком. Присоединительные размеры фланца от Ду=50мм до Ду=100мм, Ру=0,6 МПа в зависимости от конструктивного исполнения ПП. Возможны другие варианты исполнения.
- Уплотнительное кольцо.
- Прижимная втулка.
- Удерживающий хомут.
- Электронное устройство датчика.
_______________________________________________________________
Изготовитель: Сигма Флоу Текник
_______________________________________________________________
Материал технического паспорта взят из Базы данных промышленного оборудования "АИСТ".
В базе данных АИСТ содержится свыше 85 тысяч технических паспортов. При нынешнем темпе размещения в Яндекс.Дзен этого хватит на 170 лет..