Датчики уровня VI-BT (далее — датчики) предназначены для непрерывных измерений уровня жидкости и уровня границы раздела двух сред в резервуарах и технологических аппаратах, выносных колонках, с последующей передачей измеренных значений в виде выходного цифрового сигнала по протоколу HART, а также преобразований измеренных значений уровня в унифицированный аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока.
Датчики уровня VI-BT (далее — датчики) предназначены для непрерывных измерений уровня жидкости и уровня границы раздела двух сред в резервуарах и технологических аппаратах, выносных колонках, с последующей передачей измеренных значений в виде выходного цифрового сигнала по протоколу HART, а также преобразований измеренных значений уровня в унифицированный аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока.
Принцип действия датчиков основан на законе Архимеда, согласно которому на буёк датчика, погруженный в жидкость, действует выталкивающая сила. В зависимости от уровня жидкости изменяется степень погружения буйка в жидкость, что приводит к изменению результирующей силы, состоящей из силы тяжести и выталкивающей силы, которую рычаг передачи преобразует в момент и передаёт на торсионную трубку.
Для модификаций VI-BT-TR-X-X-X-X-X-X момент от торсионной трубки при помощи тяги рычажной передачи преобразуется в силу, которая передаётся на тензорезистивный чувствительный датчик и преобразуется в электрический сигнал.
Для модификаций VI-BT-MAG-X-X-X-X-X-X момент преобразуется в поворотное движение, которое передается на магнитную систему и затем на магниточувствительный датчик Холла и преобразуется в электрический сигнал.
Электрический сигнал, обрабатываемый в электронном блоке датчика, с помощью микропроцессора преобразуется в аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока и цифровой сигнал по протоколу HART.
Датчики состоят из двух функциональных блоков:
— чувствительный элемент (далее — ЧЭ):
— тензорезистивный чувствительный элемент для модификаций VI-BT-TR-X-X-X-X-X-X;
— магниточувствительный датчик Холла для модификаций VI-BT-MAG-X-X-X-X-X-X;
— электронный блок (далее — ЭБ), выполняющий функцию аналого-цифровых преобразований электрического сигнала от ЧЭ в измеренное значение уровня.
Напряжение, пропорциональное выталкивающей силе, c ЧЭ подается на вход электронного усилителя, расположенного в ЭБ, и преобразуется в измеренное значение уровня, которое отображается на жидкокристаллическом дисплее (далее — ЖК-дисплей) датчика, передается в виде выходного цифрового сигнала по протоколу HART, а также преобразовывается в токовый выходной сигнал силы постоянного тока (4-20 мА).
Общая конструкция датчиков включает в себя следующие элементы:
— для модификаций VI-BT-TR-X-X-X-X-X-X — корпус датчика, рычаг, торсионную трубку, межфланцевый корпус, тягу для передачи момента, тензорезистивный чувствительный элемент, ЭБ с ЖК-дисплеем, кнопками управления и клеммником для выходных сигналов и подключения питания;
— для модификаций VI-BT-MAG-X-X-X-X-X-X — корпус датчика, рычаг, торсионную трубку, магнитную систему для передачи угла поворота, магниточувствительный датчик Холла, ЭБ с ЖК-дисплеем, кнопками управления и клеммником для выходных сигналов и подключения питания;
— для всех модификаций — металлический буёк цилиндрической формы, который механически связывается с рычагом торсионной трубки.
Структура условного обозначения модификаций датчиков:
VI-BT — X — X — X — X — X — X
“I ГП I I I
1 2 3 4 5 6
Таблица 1 — Структура условного обозначения модификаций датчиков_____________________
№________________________________Признак_______________________________
1 Принцип работы первичного сенсора:
TR — торсионная передача с тензорезистивным чувствительным элементом;
MAG — торсионная передача с магниточувствительным датчиком Холла._______________
2 Материал присоединения к корпусу:
S — нержавеющая сталь;
L — нержавеющая сталь 316L;
I — Inconel, Incoloy, ХН40МДТЮ;
H — сталь ХН65МВ, Hastelloy C-276, 2.4819;
T — титан;
N — сталь 20, А105;
X — другие марки сплавов._________________________________________________________
3 Материал торсионной трубки:
S — нержавеющая сталь;
L — нержавеющая сталь 316L;
I — Inconel, Incoloy, ХН40МДТЮ;
H — сталь ХН65МВ, Hastelloy C-276, 2.4819;
T — титан;
X — другие марки сплавов._________________________________________________________
4 Вид присоединения к процессу:
A — фланец по стандарту ANSI/ASME B16.5;
E — фланец по стандарту EN1092-1;
R — фланец по ГОСТ 33259-2015;
| номинальный диаметр (мм или дюйм);
| | номинальное давление (атм, бар или фунт/дюйм2);
| | | исполнение уплотнительной поверхности. *
I | | |
__ ________
* Если исполнения двух уплотнительных поверхностей различны и комплементарны, то указывается два обозначения, например: DC (где D — паз, C — шип); FE (где F — впадина, E — выступ); LT (для ANSI Class 300 — 1500, форма LG — большой паз, форма LT — большой шип).
X — нестандартное присоединение по согласованию с Заказчиком.
№________________________________Признак______________________________
5 Отверстие под кабельный ввод:
N — 1/2” NPT (по умолчанию);
M — М20х1,5._____________________________________________________________
6 Одобрения и сертификаты (при наличии нескольких одобрений и сертификатов индексы указываются через «слэш»):
Ex — искробезопасная электрическая цепь «ia» согласно ГОСТ 31610.0-2019;
Exd — взрывонепроницаемая оболочка согласно ГОСТ 31610.0-2019;
Exdia — взрывонепроницаемая оболочка в комбинации с искробезопасной электрической цепью согласно ГОСТ 31610.0-2019;
N — общепромышленное исполнение;
NC — исполнение из материалов для работы в средах, содержащих сероводород, соответствующих рекомендациям NACE: MR0103, MR0175, ISO 15156-1:2020, ГОСТ Р 53678-2009, ГОСТ Р 53679-2009;
SF — исполнение для использования в системах ПАЗ согласно ГОСТ Р МЭК 61511-12018._____________________________________________________________________________________
7 Опции (при наличии нескольких опций индексы указываются через «слэш»):
P — окраска корпуса ЭБ по согласованию с Заказчиком;
CD — нестандартное исполнение;
BC — исполнение с камерой уровнемерной выносной;
LM — левосторонняя установка ЭБ (по умолчанию — правосторонняя установка ЭБ);
SC — обогрев с помощью паровой рубашки;
EHC — исполнение с термочехлом в комбинации с электрическим обогревом;
N — типовое исполнение.
Серийный номер наносится на металлические маркировочные таблички, расположенные на корпусе ЭБ и межфланцевом корпусе, методом фотохимического травления или лазерной гравировки в виде цифрового кода следующего формата: год производства (две цифры)/условный код исполнения электроники (одна цифра), далее порядковый номер выпущенного датчика (пять цифр).
Общий вид датчиков с указанием мест нанесения знака утверждения типа и серийного номера представлен на рисунке 1. Нанесение знака поверки на датчики не предусмотрено. Пломбирование мест настройки (регулировки) датчиков не предусмотрено.
Места нанесения серийного номера
Рисунок 1 — Общий вид датчиков с указанием мест нанесения знака утверждения типа и серийного номера
Программное обеспечение (далее — ПО) датчиков представлено встроенным и сервисным ПО.
Встроенное ПО разделено на метрологически значимую и незначимую части и используется для обработки и отображения измерительной информации, преобразований измеренных значений в выходные сигналы, настройки и самодиагностики.
Метрологические характеристики датчиков нормированы с учетом влияния метрологически значимой части встроенного ПО.
Защита встроенного ПО от несанкционированного доступа осуществляется с помощью системы паролей. Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений — «высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные встроенного ПО датчиков приведены в таблице 2.
Таблица 2 — Идентификационные данные встроенного ПО
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | — |
| Номер версии (идентификационный номер ПО): — модификации VI-BT-TR-X-X-X-X-X-X — модификации VI-BT-MAG-X-X-X-X-X-X | 9.Х.Х
7.Х |
| Цифровой идентификатор ПО | — |
| Примечание — Номер версии встроенного ПО состоит из двух частей:
— номер версии метрологически значимой части ПО («9.» или «7.»); — номер версии метрологически незначимой части ПО («X.X» или «X»), где «X» может принимать целые значения в диапазоне от 0 до 99. |
|
Сервисное ПО, устанавливаемое на персональный компьютер, является метрологически незначимым и предназначено для конфигурирования и диагностики датчиков.
Таблица 3 — Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений/преобразований уровня жидкости (уровня границы раздела двух сред 1)), мм | от 0 до 10000 2) |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений основной погрешности измерений уровня жидкости (уровня границы раздела двух сред), % | ±0,25; ±0,5; ±1,0
3) |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений дополнительной погрешности измерений уровня жидкости (уровня границы раздела двух сред) от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур при отклонении от нормальных условий измерений, на каждые 10 °С, % | ±0,2 |
| Диапазон преобразований уровня жидкости (уровня границы раздела двух сред) в выходной аналоговый сигнал силы постоянного тока, мА | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону преобразований погрешности преобразований уровня жидкости (уровня границы раздела двух сред) в выходной аналоговый сигнал силы постоянного тока, % | ±(|Y|+0,05) 4) |
| Вариация выходного аналогового сигнала силы постоянного тока, %, не более | 0,1 |
| Нормальные условия измерений:
— температура окружающей среды, °С |
от +15 до +25 |
| 1) При разности плотностей двух измеряемых сред не менее 150 кг/м3.
2) Датчики могут изготавливаться с любым диапазоном, лежащим внутри приведенного в таблице максимального диапазона, при этом минимальный диапазон датчиков (минимально допустимая алгебраическая разность между значениями верхнего и нижнего пределов) не менее 400 мм. Фактический диапазон указывается в паспорте датчика. 3) Фактические пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений основной погрешности измерений уровня жидкости (уровня границы раздела двух сред) указываются в паспорте датчика. 4) y — пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений уровня жидкости (уровня границы раздела двух сред). |
|
Таблица 4 -Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон возможных значений настроенной массы буйка Мнастр 1), г | от 0,1 М макс до М макс 2) |
| Порог чувствительности, % от настроенного значения массы буйка Маастр | 0,05 |
| Напряжение питания постоянного тока, В:
— для модификаций: — VI-BT-X-X-X-X-X-Exd-X, VI-BT-X-X-X-X-X-N-X — для модификаций: — VI-BT-TR-X-X-X-X-Ex-X, VI-BT-TR-X-X-X-X-Exdia-X — для модификаций: — VI-BT-MAG-X-X-X-X-Ex-X, VI-BT-MAG-X-X-X-X-Exdia-X |
от 12 до 36
от 12 до 30 от 12 до 28 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 1,2 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Выходные сигналы:
— аналоговый сигнал силы постоянного тока, мА — цифровой |
от 4 до 20 HART |
| Габаритные размеры корпуса датчика (диаметрхвысота), мм, не более:
— для модификаций VI-BT-TR-X-X-X-X-X-X — для модификаций VI-BT-MAG-X-X-X-X-X-X |
551×327
551×340 |
| Масса, кг, (без буйка) не более | 20 |
| Масса буйка, кг, не более | 4,5 |
| Условия эксплуатации:
— температура окружающей среды, °С: — без термочехла — с термочехлом c электрическим обогревом — относительная влажность при температуре +35 °С, % — атмосферное давление, кПа |
от -40 до +80 3) от -60 до +80 3) до 95 от 84,0 до 106,7 |
| Давление измеряемой среды, МПа, не более | 42 |
| Плотность измеряемой среды, кг/м3 | от 300 до 2000 |
| Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254-2015 | IP66 |
| Маркировка взрывозащиты | 0Ex iaIIC T6…T4 Ga X
1Ex db IIC T6…T4 Gb X 1Ex db ia IIC T6…T4 Gb X |
| 1) Фактическое значение Мнастр указывается в паспорте датчика.
2) Ммакс — значение предельно настраиваемой массы буйка, указываемое в паспорте датчика. 3) При температурах ниже минус 30 °С и выше +50 °С контрастность индикации ЖК-дисплея снижается, при этом для считывания результатов измерений используется аналоговый или цифровой выходы. Индикация ЖК-дисплея восстанавливается при возвращении температуры в диапазон от минус 30 °С до +50 °С. |
|
Таблица 5 — Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100000 |
| Средний срок службы, лет | 20 |
наносится на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом и на маркировочную табличку датчика любым технологическим способом.
Таблица 6 — Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Датчик уровня | VI-BT | 1 шт. |
| Камера уровнемерная выносная | — | 1 шт. 1) |
| Паспорт | — | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ-У1-ВТ-2024-1.1.5
РЭ-У1-ВТ-2024-1.1.6 |
1 экз. 2)
1 экз. 3) |
| 1) Поставляется для модификаций с индексом «BC».
2) На партию. Для модификаций VI-BT-TR-X-X-X-X-X-X. 3) На партию. Для модификации VI-BT-MAG-X-X-X-X-X-X. |
||
приведены в разделе 2 «Использование по назначению» документов:
— РЭ-УГ-ВТ-2024-1.1.5 «Датчики уровня VI-BT-TR. Руководство по эксплуатации»;
— РЭ—У1-ВТ-2024-1.1.6 «Датчики уровня VI-BT-MAG. Руководство по эксплуатации».
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 года № 3459 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов»;
ТУ 26.51.52-002-98948803-2024 «Датчики уровня VI-BT. Технические условия».
