Научно-производственное предприятие «СЕНСОР» более 5 лет выпускает магнитострикционные уровнемеры, которые широко применяются на АЗС, АГЗС, ГНС, нефтебазах, в технологических процессах нефтеперерабатывающих заводов, химических предприятий и на других объектах, где необходимо измерять уровень, температуру и количество жидкости в резервуаре.
Уровнемер, о котором пойдет речь, является, по сути, измерительным комплексом для определения и контроля параметров жидкостей, в том числе взрывоопасных. Основным элементом комплекса является преобразователь магнитный поплавковый ПМП-201 (рисунок 1). Магнитострикционный метод измерения уровня, используемый в преобразователе, обладает рядом достоинств. Одно из основных - это высокая точность определения положения магнитного поплавка уровня - до 0,3 мм. Другое немаловажное достоинство – способность магнитострикционного датчика одновременно определять положение до пяти поплавков, расположенных на направляющей датчика. Благодаря этому преобразователь позволяет измерять ряд дополнительных параметров: плотность жидкости и уровни раздела «многослойных» жидких сред. Помимо уровней и плотности преобразователь измеряет температуру жидкости в различных ее слоях. В направляющей может быть установлено до восьми датчиков температуры, показания которых используются в расчетах других параметров среды.
Метрологические характеристики преобразователя следующие:
- диапазон измерения уровня от 500 до 5500 мм с абсолютной погрешностью не более + 1 мм;
- диапазон измерения температуры от минус 50 до +60 оС. Абсолютная погрешность при измерении температуры + 0,5 оС;
- диапазон измерения плотности от 500 до 1500 кг/м3. При измерении плотности бензина, керосина, дизельного топлива погрешность составляет не более +1 кг/м3, при измерении плотности сжиженных углеводородных газов (далее по тексту СУГ) не более +2,5 кг/м3;
- интервал между поверками составляет 2 года.
Использование микропроцессора в составе преобразователя обеспечивает вычисление следующих параметров жидкости:
- плотность жидкости, соответствующую измеренной температуре, по заданным исходным данным плотности, температуры и коэффициента объемного расширения жидкости (без использования поплавка плотности);
- плотность сжиженных углеводородных газов, соответствующую измеренной температуре, по заданному компонентному составу (без использования поплавка плотности);
- объем жидкости по предварительно введенной в память преобразователя градуировочной таблице резервуара;
- объем жидкости для резервуаров с простыми геометрическими формами;
- относительное заполнение резервуара;
- массу жидкости;
- массу жидкой и газовой фазы СУГ по заданному компонентному составу (без использования поплавка плотности).
Наличие аттестованных методик измерения массы светлых нефтепродуктов и СУГ, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 8.563-2009 и ГОСТ Р 8.595-2004, делает уровнемер эффективным инструментом коммерческого учета и инвентаризации топлива на объектах. При измерении массы светлых нефтепродуктов и СУГ обеспечивается относительная погрешность + 0,50%.
В минимальный состав уровнемера как комплекса для измерения параметров жидкости, как отмечалось ранее, входит сам преобразователь ПМП-201, блок питания и устройство индикации и сигнализации – многоканальный сигнализатор серии МС-К-500 производства НПП «СЕНСОР». Все составляющие комплекса соединяются через интерфейс «линия СЕНС», который представляет собой трехпроводную линию питания/связи с протоколом обмена «СЕНС». Поэтому чаще всего уровнемер применяется как элемент измерительной системы СИ СЕНС, поддерживающей данный протокол. Но благодаря низкому потреблению (всего 200 мВт) вариант исполнения ПМП с индикатором и внутренним батарейным питанием может использоваться автономно. Срок его работы без замены батареи достигает трех лет.
При необходимости, данные из интерфейса «линия СЕНС» можно конвертировать в интерфейсы, ставшие фактически стандартными для автоматизации технологических процессов. Применение соответствующих адаптеров производства НПП «СЕНСОР» позволяет включать уровнемер в состав систем, использующих для передачи измеренных величин «токовую петлю» с диапазоном токового сигнала 4-20 мА или интерфейс RS-485 с протоколом Modbus RTU.
Кроме определения параметров жидкости, о которых говорилось выше, ПМП выполняет контроль измеряемых и вычисляемых параметров, что позволяет использовать его в составе системы контроля безопасности объекта. Совместно с другими устройствами производства НПП «СЕНСОР» ПМП обеспечивает управление исполнительными устройствами, а также сигнализацию аварийных ситуаций. Это достигается путем установки (программирования) до восьми пороговых значений измеряемых и вычисляемых параметров. При достижении какого-либо установленного порогового значения ПМП передает в «линию СЕНС» сигнал, принимаемый блоками коммутации, световыми и звуковыми сигнализаторами, которые в соответствии с собственными настройками осуществляют коммутацию цепей исполнительных устройств, включение или выключение световой и/или звуковой сигнализации.
Использование ПМП для контроля безопасности объекта рассмотрим на примере. Согласно требованиям НПБ 111-98 "Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности» резервуары для хранения топлива должны быть оборудованы системами предотвращения их переполнения, обеспечивающими при достижении установленного предельного заполнения резервуара (95 % для бензина и дизельного топлива, 85% для СУГ) автоматическое прекращение наполнения резервуара. Эти требования удовлетворяются при использовании на АЗС (АГЗС) измерительной системы СИ «СЕНС» (рисунок 2), в состав которой входит ПМП-201. Перед эксплуатацией в преобразователе устанавливаются два контрольных уровня 90 (80)% и 95 (85) % от объемного заполнения резервуара. При заполнении резервуара до первого установленного уровня ПМП передает по линии СЕНС сообщение, которое обрабатывает светозвуковой сигнализатор ВС-5 (из состава СИ «СЕНС») и выдает звуковой и/или световой сигнал. При заполнении резервуара до второго установленного уровня ПМП передает сообщение, которое обрабатывает блок коммутации БК-2Р (из состава СИ «СЕНС») и размыкает цепь управления пускателем насоса налива резервуара. Наполнение прекращается. Подобным образом реализуется предотвращение сухого хода насоса слива при установке нижнего предела заполнения резервуара на уровне 5 % от объема.
Конструкция преобразователя обеспечивает взрывозащиту типа «взрывонепроницаемая оболочка». Каждый преобразователь при выходе из производства подвергается контролю на обеспечение требуемого уровня взрывозащиты.
При использовании уровнемера для измерения уровня агрессивных жидкостей части конструкции преобразователя, контактирующие с агрессивной средой, заключаются во фторопластовую оболочку. Поплавки уровня в этом случае изготавливаются также из фторопласта. Существует успешный опыт применения преобразователей ПМП в таких средах, как соляная, серная, азотная, плавиковая кислоты и в других агрессивных средах.
Надежность конструкции преобразователя позволяет применять его в условиях транспортной тряски. ПМП-201 используется в системах контроля уровня топлива тепловозов, а также на автоцистернах в составе систем контроля перевозки этилового спирта и спиртосодержащей продукции. Необходимо добавить, что ПМП-201 имеет сертификаты, подтверждающие возможность его использования на объектах, поднадзорных Морскому и Речному Регистрам Российской Федерации.
Многолетний опыт эксплуатации, а также многочисленные положительные отзывы заказчиков с мест эксплуатации позволяют утверждать, что уровнемеры производства НПП «СЕНСОР» отвечают предъявляемым к ним требованиям и с успехом решают возложенные на них задачи. Технический потенциал, заложенный разработчиками при создании конструкции ПМП, каждый год открывает новые сферы применения уровнемеров.
ООО НПП «СЕНСОР»
442965, г. Заречный Пензенской области,
ул. Промышленная, стр. 5
Тел./факс +7(8412) 65-21-21, 65-21-22, 65-21-24
www.nppsensor.ru e-mail [email protected], [email protected]
