УРОВНЕМЕР РАДАРНЫЙ ВЗЛЕТ РУ. ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ ШКСД.407624.001 ИМ

3. ТРЕБОВАНИЯ ПО МОНТАЖУ

3.1. Общие требования

3.1.1. Прибор монтируется на крыше резервуара. Место монтажа должно

быть оборудовано патрубком с ответной частью фланца. При этом

никакие части прибора не опускаются внутрь резервуара. Прибор

измеряет расстояние L от поверхности антенны до поверхности

продукта через отверстие во фланце. Затем производится вычис-

ление уровня U по формуле

U = H - L,

где H - высота установки.

3.1.2. Базовой плоскостью измерительного диапазона прибора (рис.1) яв-

ляется плоскость, расположенная на расстоянии 20 мм от основа-

ния корпуса прибора или 6 мм от поверхности защитной прокладки

из фторопласта.

Рис.1. Настроечные параметры уровнемера.

7

3.1.3. От правильной установки уровнемера зависит стабильность пока-

заний и точность измерения уровня. При выборе монтажной пози-

ции прибора следует придерживаться следующих рекомендаций.

3.1.3.1. Устанавливать прибор таким образом (рис.2), чтобы в зоне измере-

ния не было предметов или конструкций, создающих помехи рас-

пространению радиолуча (трубы, арматура, мешалки, стенки ре-

зервуара и пр.).

Рис.2. Установка прибора на резервуар с конструктивными элементами.

3.1.3.2. Не следует устанавливать прибор таким образом, чтобы поток за-

полняющего емкость продукта попадал в зону действия луча

(рис.3); оптимально располагать прибор в стороне от места загруз-

ки.

Рис.3. Установка прибора на резервуар с загрузкой продукта.

8

3.1.3.3. При выгрузке продукта из резервуара, на поверхности продукта мо-

жет образоваться воронка. Это надо учитывать при выборе места

размещения прибора. Прибор необходимо устанавливать над ме-

стом с самой гладкой поверхностью продукта (рис.4).

Рис.4. Установка прибора на резервуар с выгрузкой продукта.

3.1.3.4. В условиях жаркого климата следует использовать козырек или

навес для защиты прибора от прямых солнечных лучей (рис.5).

Рис.5. Установка прибора с защитным козырьком.

9

3.1.3.5. Температура измеряемой среды в месте установки прибора не

должна превышать плюс 60 °С. При установке на резервуар с тем-

пературой среды выше 60 °С следует использовать теплоизолиру-

ющую радиопрозрачную прокладку из фторопласта. Решение о

применении прокладки, ее толщина и размеры определяются экс-

периментальным способом на месте установки уровнемера пред-

ставителем предприятия-изготовителя совместно с заказчиком.

3.1.3.6. В случае монтажа прибора на резервуар, когда невозможно выдер-

жать условия монтажа по отсутствию конструкций в зондирующем

луче, следует придерживаться следующих рекомендаций:

- расстояние от стенки емкости до центральной оси датчика уровня

выбирать в пределах 1/3«1/2 радиуса резервуара R (рис.6);

Рис.6. Допустимое расстояние от стенки емкости до оси датчика.

- если стенки резервуара не являются гладкими (например, рифле-

ный металл, сварные швы, конструкции) расстояние от стенки

должно быть максимально возможным.

3.1.3.7. В случае применения прибора на резервуарах из радиопрозрачного

материала (например, пластик), следует учитывать, что конструк-

ции вне резервуара могут попадать в измерительный луч. Поэтому,

при монтаже следует выбирать позицию уровнемера с учетом дан-

ного факта (рис.7).

10

Рис.7. Установка прибора на резервуар из радиопрозрачного материала.

3.2. Требования к монтажным патрубкам

3.2.1. Внутренний диаметр патрубка Dп должен быть не менее 100 мм.

Допустимое отклонение оси патрубка от вертикали при измерении

уровня жидких продуктов - не более 5°, которое может быть ком-

пенсировано с помощью шарового шарнира (см. п.4.4).

Рис.8. Размеры установочного патрубка.

3.2.2. Высота патрубка Hп измеряется по его внутренней поверхности от

фланца до нижней кромки отверстия. Максимальная допустимая

высота патрубка зависит от его диаметра. Чем больше диаметр,

11

тем выше допустимая высота патрубка. Однако применение более

высокого патрубка может привести к возникновению паразитных

переотражений и может затруднить процесс измерения. При жела-

нии применить более длинный патрубок, чем рассчитанный для

данных условий монтажа, требуется согласование конструкции с

производителем уровнемера.

3.2.3. Отверстие в крышке под патрубком должно быть не меньше внут-

реннего диаметра патрубка. Внутренняя поверхность патрубка

должна быть гладкой. Паразитные отражения от неровностей внут-

ри патрубка могут привести к ухудшению точности и устойчивости

измерения. В случае, использования патрубков прямоугольного се-

чения, высота патрубка с учетом толщины крышки вместе с внут-

ренними конструкциями, примыкающими к крышке (ребра жестко-

сти и т.д.), не должна превышать расчетную.

3.2.4. Требования к патрубку также зависят от силы отраженного сигнала.

Слабая отражающая способность характерна:

- для жидкостей с возможностью пенообразования (толщиной слоя

пены более 1 см);

- для резервуаров с мешалкой, когда луч от датчика попадает на ко-

ническую поверхность, возникающую из-за перемешивания и име-

ющую угол наклона более 6 градусов;

- для всех сыпучих сред.

Все остальные случаи относятся к объектам с сильным отра-

женным сигналом.

3.2.5. Размеры патрубков для применения на объектах с сильным отра-

женным сигналом.

Допустимая высота патрубка Нп рассчитывается по формуле:

Hп = Dп × 2,5,

где Hп - максимальная высота патрубка в мм;

Dп - диаметр патрубка в мм.

В табл.1 приведены расчетные данные для типовых патрубков.

Таблица 1

Максимально допустимая высота

Диаметр патрубка, мм

патрубка, мм

100

250

150

400

200

500

300

750

3.2.6. На объектах со слабым отраженным сигналом высота монтажного

патрубка должна быть не более его диаметра H  D. Для данных

объектов не рекомендуется использование патрубков высотой бо-

лее 250 мм.

12

3.3. Диаграмма направленности антенны

Основная энергия прибора передается в луче, определяемом

диаграммой направленности антенны (рис.9). Диаметр луча W за-

висит от угла раскрытия α и измеряемого расстояния L.

Рис.9. Геометрические параметры зондирующего луча.

Характерный угол раскрытия α = 8˚. Для расчета ширины диа-

граммы направленности можно использовать упрощенную форму-

лу:

W = 0,139×L.

3.4. Мертвая зона

Уровнемер «Взлет РУ» имеет так называемую «мёртвую зо-

ну». Это зона вблизи антенны прибора, измерение в которой не

дает корректные результаты.

Величина «мёртвой зоны» прибора зависит от конструктивных

особенностей прибора, габаритов установочного фланца и вариан-

та исполнения прибора. При соблюдении правил установки прибо-

ра на резервуаре «мёртвая зона» не превышает 400-500 мм.

13

4. МОНТАЖ

4.1. На рис.10.а и 10.б показаны примеры монтажа прибора, выполнен-

ного в соответствии с требованиями настоящей инструкции.

а)

б)

Рис.10. Рекомендуемые варианты монтажа уровнемера.

На рис.10.а показан монтаж прибора на фланец резервуара

без использования патрубка и вариант 10.б с использованием

установочного патрубка.

4.2. На рис.11 приведены примеры неверного монтажа уровнемера.

а)

б)

в)

Рис.11. Типичные ошибки при монтаже уровнемера.

14

Вариант монтажа на рис.11.а - край крышки под патрубком вы-

ступает внутрь патрубка. Кроме того, отверстие в крыше имеет

диаметр меньше минимально допустимого.

Вариант монтажа на рис.11.б - нижний край патрубка заглуб-

лен относительно крышки, из-за чего длина патрубка оказывается

больше допустимой.

Вариант монтажа на рис.11.в - уровнемер установлен с боль-

шим смещением относительно вертикальной оси патрубка. Следу-

ет устанавливать датчик по центральной оси патрубка.

4.3. Находящиеся в емкости конструкции - трубы, арматура, мешалки,

рифленые стенки резервуара, сигнализаторы уровня и прочие

предметы, могут быть источником паразитного сигнала. Монтажная

позиция прибора должна быть выбрана так, чтобы на пути распро-

странения радиосигнала не было никаких препятствий. Если дан-

ное условие невозможно выполнить в силу конструктивных особен-

ностей резервуара, следует обратиться в службу технической под-

держки производителя.

Влияние конструктивных элементов можно уменьшить приме-

нением наклонных отражателей (рис.12), которые изменяют траек-

торию отраженного радиосигнала. Отражатели могут быть изго-

товлены из листового металла.

Рис.12. Применение наклонного отражателя в резервуаре.

4.4. В процессе монтажа необходимо установить прибор строго верти-

кально по отношению к поверхности измеряемого продукта. Для

этого на монтажном фланце прибора предусмотрен шаровой шар-

нир.

После того как фланец прибора зафиксирован в месте уста-

новки, необходимо отвернуть 6 крепежных винтов, расположенных

по окружности крепежного кольца. При этом прибор в шаровом

шарнире должен вращаться с небольшим усилием.

Далее необходимо закрепить на верхней части прибора (на от-

секе с присоединительным разъёмом) пузырьковый уровень. От-

клоняя прибор в шарнире добиться его вертикального положения

по отметке уровня.

Для более точной настройки положения прибора необходимо

использовать программу «Монитор Взлет РУ», доступную для ска-

чивания с сайта www.vzljot.ru.

После завершения процесса юстировки крепежные винты

необходимо затянуть.

15

5. РАБОТА С ПРОГРАММОЙ «МОНИТОР ВЗЛЕТ

РУª

Настройка и снятие показаний с уровнемера может осуществ-

ляться с помощью персонального компьютера по последователь-

ному интерфейсу RS-485.

Для управления уровнемером с персонального компьютера, на

нем должна быть установлена программа «Монитор Взлет РУ», ко-

торая доступна для загрузки с сайта по адресу www.vzljot.ru.

ВНИМАНИЕ! Все операции по проведению настроечных

работ возможны только при переводе уровнемера в режим

СЕРВИС (см. п.1.5.3 части I настоящего руководства).

5.1. Установка параметров связи c ПК

5.1.1. Запуск инструментальной программы «Монитор Взлет РУ»

Подключить выход интерфейса RS-485 уровнемера штатным

кабелем ко входу адаптера USB-RS232\485, поставляемого по за-

казу. Подключить выход адаптера к USB-порту персонального ком-

пьютера.

ПРИМЕЧАНИЕ. Перед использованием адаптера USB-

RS232\485 необходимо установить программу - установщик драй-

вера адаптера с сайта www.vzljot.ru , а также настроить виртуаль-

ный СОМ-порт ПК.

5.1.2. Запустить на ПК программу «Монитор Взлет РУ». Появится окно

«Настройки подключения» (рис.13), в котором необходимо уста-

новить:

- Адрес СОМ-порта: номер виртуального COM-порта ПК, который

автоматически определяется ПК при подключении к нему адаптера

USB-RS232\485 (в данном примере - СОМ4);

- Адрес прибора: 1 (по умолчанию);

- Скорость: 19200;

- Режим: Соединение по Modbus (по умолчанию).

Рис.13. Настройки подключения.

16

5.1.3. Нажать кнопку «Подключение». На мониторе ПК появится основ-

ное окно программы «Монитор Взлет РУ» (рис.14).

Рис.14. Основное окно программы «Монитор Взлет РУª.

5.1.4. При отсутствии связи с уровнемером на мониторе ПК будут инди-

цироваться сообщения, показанные на рис.15.

Рис.15. Сообщения при отсутствии связи с уровнемером.

В этом случае следует нажать кнопку «Отключение» (закрыть

канал связи) в окне «Настройки подключения» (рис.13), прове-

рить электрические подключения к ПК и уровнемеру, а также кор-

ректность значений параметров связи. Особое внимание обратить

на параметры: Адрес СОМ-порта, Адрес прибора, Скорость.

После произведенных проверок и корректировок повторить

операции, описанные в п.п.5.1.2, 5.1.3.

17

5.2. Чтение и запись параметров

2.2.1. После установления связи ПК с прибором на всех вкладках основ-

ного окна программы «Монитор Взлет РУ» становятся активными

кнопки, позволяющие прочитать текущие значения измерительных

и установочных параметров уровнемера: «Старт чтения», «Чте-

ние», «Прочитать». Нажатие на соответствующую кнопку приводит

к обновлению значений параметров, индицируемых на вкладке.

2.2.2. Запись в уровнемер значения установочного параметра для его

модификации производится с клавиатуры ПК в соответствующем

окне программы введением требуемого числового значения пара-

метра или выбором значения из выпадающего меню.

После модификации значения установочного параметра необ-

ходимо нажать кнопку «Запись». Следует отметить, что некоторые

кнопки «Запись» охватывают до 4-х одновременно изменяемых

параметров.

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Рекомендуется после записи значений параметров выполнить

операцию чтения установленных значений с целью проверки кор-

ректности ввода данных.

2. Подробное изложение перечня редактируемых параметров при

настройке уровнемера на объекте приведены в части II руковод-

ства по эксплуатации.

5.3. Вкладка «Системные настройкиª

Вид вкладки «Системные настройки» приведен на рис.16. На

данной вкладке доступны для корректировки приборное время

(строка «Текущее время для установки»), настройки связи с ПК

(поле «Настройки связи») и поле «Настройка индикации». Изме-

нение серийного номера прибора недоступно.

Рис.16. Вкладка «Системные настройкиª.

18

5.4. Вкладка «Периферияª

Вкладка «Периферия / Универсальный выход 1» приведена

на рис.17.

Рис.17. Вкладка «Периферия / Универсальный выход 1ª.

Рис.18. Вкладка «Периферия / Токовый выходª.

19

Рис.19. Вкладка «Периферия / Настройка параметров HARTª.

На вкладке «Периферия» производится (при необходимости)

настройка универсальных выходов уровнемера, настройка токово-

го выхода (рис.18) и интерфейса HART при его использовании

(рис.19).

5.5. Вкладка «Параметры объектаª

В данной вкладке (рис.20) устанавливаются база для вычисле-

ния уровня, уставки по уровню (нижнее и верхнее значения), а так-

же ввод расходной характеристики объекта по 32-м точкам для вы-

числения значения объема измеряемой среды.

Рис.20. Вкладка «Параметры объектаª.

20

5.6. Вкладка «Обработка результатовª

Во вкладке «Обработка результатов» (рис.21) задаются ко-

эффициенты медианного и среднеарифметического фильтров,

определяющие параметры фильтрации результатов измерения.

Рис.21. Вкладка «Обработка результатовª.

5.7. Настройка ППУР

5.7.1. Для точной юстировки уровнемера на месте монтажа используется

раздел программы «Монитор Взлет РУ», позволяющий связаться

напрямую с ППУР по интерфейсу RS-485. Для этого в окне

«Настройки подключения» (рис.22) необходимо установить фла-

жок в строке «Настройка напрямую ППУР» области «Режим» и

нажать кнопку «Подключение». Необходимые параметры связи

устанавливаются автоматически.

ВНИМАНИЕ! Перед подключением к ППУР напрямую,

необходимо перевести уровнемер в режим настройки ППУР

в соответствии с указаниями, приведенными в п.2.8 части II

руководства по эксплуатации! В противном случае связь с

ППУР по интерфейсу невозможна!

Рис.22. Установка связи с ППУР.

21

5.7.2. После успешного подключения откроется окно «Визуализация це-

лей» (рис.23). Для начала процесса измерений нажмите кнопку

«Старт», начнется процесс отображения измерений, как приведено

на рис.24.

Рис.23. Окно «Визуализация целейª.

5.7.3. На рис.24 приведена «шумовая дорожка», характеризующая спектр

получаемого отраженного радарного СВЧ-сигнала. По оси «X» от-

ложена дистанция до измеряемой среды с дискретностью 4 см, по

оси «Y» - амплитуда сигнала в дБ.

Рис.24. «Шумовая дорожкаª.

22

Дистанция до измеряемого объекта характеризуется макси-

мальным пиком сигнала. В данном примере дистанция составляет

примерно (410×4) см = 16,4 м. Вращением движка в окне «Порог

обнаружения» можно уменьшать или увеличивать амплитуду ра-

дарного сигнала, при этом меняется количество обнаруженных

объектов в окне «Количество целей».

ВНИМАНИЕ! Большое количество пиков сигнала в край-

ней левой области шумовой дорожки обусловлено т.н.

«мертвой зонойª (см. п.3.4) и не учитывается при измерени-

ях.

5.7.4. Вращением скролла «мышки» можно приблизить картинку шумовой

дорожки (рис.25) для более точной оценки измеряемой дистанции

до объекта.

Рис.25. Приближение сигнала «шумовой дорожкиª.

5.7.5. Переход к настройке ППУР производится щелчком «мышки» по

вкладке «Настройка параметров» в командной строке. Открыва-

ется окно, приведенное на рис.26:

23

Рис.26. Окно «Настройка параметровª.

Окно содержит две графические области и поля настройки

прибора. В левой графической области приведен маркер измеряе-

мого объекта в виде синего кружка. При юстировке уровнемера

шаровым шарниром (см. п.4.4) необходимо добиться, чтобы мар-

кер находился как можно ближе к центральной области диаграм-

мы, выделенной зеленым цветом. Масштабирование диаграммы

производится скроллом «мышки».

5.7.6. В правой графической области отображается график измерения

дистанции в режиме реального времени, в отдельном окне справа

выводится точное значение дистанции до измеряемого объекта.

В поле «Критерий обнаружения цели» (рис.27) в выпадаю-

щем меню можно задать критерий, по которому осуществляется

измерение:

«наибольшая амплитуда», «средняя дистанция»,

«медианная дистанция», «минимальная дистанция», «макси-

мальная дистанция». Выбором значения от «выкл» до «макс»

(от «0» до «100») задается коэффициент сглаживания фильтра.

Рис.27. Поле «Критерий обнаружения целиª.

24

5.7.7. В поле «Дополнительные настройки» (рис.28) устанавливается

режим работы уровнемера - «Многоцелевой режим» или «Одно-

целевой режим», установкой ползунков вводятся минимальное и

максимальное значения измеряемой дистанции, а также диапазон

зондирующего сигнала в дБ. При изменении минимального и мак-

симального значения измеряемой дистанции (рабочего диапазона

прибора) изменяется масштаб окна, выделенного зеленым цветом

в левой графической области.

Рис.28. Поле «Дополнительные настройкиª.

5.7.8. При наличии в шумовой дорожке паразитных сигналов (рис.29), мо-

гущих возникать при наличии на пути радарного луча имеющихся в

емкости конструкций - арматуры, лопастей мешалок и т.д., необхо-

димо провести отстройку принимаемого сигнала на максимальный,

изменяя порог обнаружения (п.5.7.3) или рабочий диапазон прибо-

ра (п.5.7.7).

Рис.29. Паразитные сигналы в шумовой дорожке.

25

6. ПОРЯДОК РАБОТЫ

6.1. Индикация измеряемых параметров

6.1.1. Введенный в эксплуатацию уровнемер работает непрерывно в ав-

томатическом режиме. Текущие значения измеряемых параметров

отображаются на вкладке Измерения основного окна программы

«Монитор Взлет РУ» (рис.30) после нажатия кнопки «Старт чте-

ния»:

Рис.30. Вкладка «Измеренияª.

Кроме этого, в данной вкладке отображается измеренная тем-

пература внутри ППУР, а также нештатные ситуации, диагностиру-

емые уровнемером (см. часть II руководства по эксплуатации).

6.2. Чтение архивов прибора

Для прочтения архивов уровнемера необходимо перейти на

вкладку «Архивы», выбрать вид архива («Часовой», «Суточный»,

«Произвольный» или «Журнал смены режимов работы») и

нажать кнопку «Прочитать» (рис.31):

Процесс выгрузки архива сопровождается заливкой зеленым

цветом поля справа от кнопки «Отмена».

27

Рис.31. Вкладка «Архивыª.

В архивах фиксируется время архивирования, суммарное вре-

мя работы уровнемера, время сбоя измерений, нештатные ситуа-

ции, а также минимальное и максимальное значения измеренного

уровня за интервал архивирования.

28

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Вид уровнемера

* - справочный размер

1 - разъем питания и связи; 2 - блок вторичного преобразовате-

ля; 3 - индикатор; 4 - кнопки оптической клавиатуры; 5 - блок

первичного преобразователя уровня радарного; 6 - фланец.

Рис.А.1. Внешний вид уровнемера моноблочного исполнения.

30

16

2

15

1

XS2

ХТ2

Настройка

J1

FU1

Работа

SK3

SK2

SK1

1 А

А

П А

П А

П

SK4

Сервис

Выход-2

Выход-1

Кнопка

RS-485

ХТ6

ХТ5

ХТ4

ХТ3

ХТ1

24 В +

Питание

FU1 - предохранитель 1 А по цепи =24 В;

J1 - контактная пара разрешения модификации калибровочных пара-

метров;

SK1 - переключатель установки режима работы входа управления;

SK2 - переключатель установки режима работы оконечного каскада

универсального выхода №1;

SK3 - переключатель установки режима работы оконечного каскада

универсального выхода №2;

SK4 - переключатель режимов СЕРВИС - РАБОТА;

XТ1 - клеммная колодка подключения кабеля питания =24В;

XТ2 - клеммная колодка токового выхода;

XТ3 - клеммная колодка интерфейса RS-485;

ХТ4 - клеммная колодка входа управления;

ХТ5 - клеммная колодка универсального выхода №1;

ХТ6 - клеммная колодка универсального выхода №2;

ХS2 - клеммная колодка подключения модуля HART.

Рис.А.2. Вид модуля коммутации ВП.

31

XT1

123

EXT

XP2

SA1

INT

SA1 - переключатель источника питания модуля HART;

XP2 - технологический разъем;

XT1 - контактная колодка для подключения кабеля интерфейса HART.

Рис.А.3. Вид модуля HART (установлен в модуль коммутации).

„ Таблица соответ-

XT1

ствия положения пе-

SA1

реключателя SA1 и

1

2

3

сигналов в кабеле

EXTERNAL (1-2)

LOOP PWR

PREF

NC

HART при подключе-

INTERNAL (3-2)

NC

PREF

LOOP GND

нии к сети

im_ru.doc1.2

32

///////////////////////////////////////