содержание      ..     9      10      11      12     ..

Emerson Уровнемер 5300 волноводный радарный. Руководство по эксплуатации (2018 год) - часть 11

ПриложениеA Технические характеристики и

справочные данные

Функциональные характеристики

стр. 203

Эксплуатационные характеристики

стр. 215

Физические характеристики

стр. 221

Габаритные чертежи

стр. 226

Специальные фланцы

стр. 242

Информация для заказа

стр. 243

Запасные части и дополнительное оборудование

стр. 259

A.1 Функциональные

Время пуска

< 40 с

характеристики

A.1.2 Последовательность запуска

A.1.1 Общие сведения

По умолчанию, во время загрузки радар уровнемера 5300

сначала на 9 секунд войдет в режим тока сигнализации по

Область применения

низкому уровню, а после этого на 9 секунд войдет в режим

Измерение уровня жидких, полужидких материалов и/или

тока сигнализации по высокому уровню. После этого режим

уровня границы раздела двух жидкостей, или уровня

измерения восстановится, в а качестве фактического

сыпучих материалов

значения уровня будет установлен выходной сигнал 4—

20 мА.

„ Модель 5301 предназначена для измерения уровня

Если требуется установить иное поведение устройства при

жидкостей или уровня границы раздела сред с

запуске, следует обращаться в местные представительства

погружением зонда

компании Emerson^™.

„ Модель 5302 предназначена для измерения уровня

жидкостей и уровня границы раздела сред

Рисунок A-1. Последовательность запуска

„ Модель 5303 предназначена для измерения уровня

сыпучих материалов

A

Принцип измерения

Рефлектометрия с временным разрешением (Time Domain

Reflectometry — TDR)

(Для ознакомления с данным принципом измерения следует

обратиться к разделу “Принцип действия” на стр. 4)

Излучаемая мощность

B

Номинальная 300 мкВт, максимальная 45 мВт

C

ЭМС

Требования Федеральной комиссии связи США (Federal

Время, с

Communications Commission — FCC) часть 15, подчасть B, и

Директива об ЭМС (2014/30/EC). Согласно правилам,

A.

Ток аварийного сигнала высокого уровня

установленным в части 15, является излучателем

B.

Фактическое значение уровня

непреднамеренных помех.

C. Ток аварийного сигнала низкого уровня

Влажность

Относительная влажность — 0—100 %

203

A.1.3 4—20 мА HART^®

Рисунок A-2. Внешний источник питания для

устройства HART

(код варианта исполнения выхода H)

Выход

U_вне

Двухпроводной, 4—20 мА. Цифровые значения переменных

процесса накладываются на сигнал 4—20 мА. Доступно для

любого устройства, совместимого с протоколом HART.

UI_вх

Цифровой сигнал HART можно использовать в

многоточечном режиме.

Выход по умолчанию соответствует протоколу HART версии

5. Для заказа исполнения с заводской настройкой HART

R = сопротивление нагрузки (Ом)

версии 7 следует добавить в заказ код опции HR7. При

U_внеш = напряжение внешнего источника питания (В пост. тока)

U_вх= входное напряжение (В пост. тока)

необходимости устройство может быть настроено на работу

по протоколу HART версии 7 в полевых условиях.

Уровнемеры 5300 во

Сигнальная проводка

взрывозащищенном/пожаробезопасном исполнении имеют

Для выходных сигналов рекомендуется использовать

встроенный барьер; внешний барьер для них не требуется.⁽²⁾

экранированную витую пару 24—12 AWG.

При установке THUM-адаптера в подключенном контуре

напряжение падает максимум на 2,5 В пост. тока.

Rosemount 333 HART Tri-Loop^™

Минимальное входное напряжение

Отправляя цифровой сигнал HART на

(U_вх) при различных значениях тока

дополнительный преобразователь HART

Tri-Loop, можно получить до трех

Тип сертификации

Ток

дополнительных аналоговых сигналов 4—

20 мА. Более подробная информация

3,75 мА

21,75 мА

приведена в Листе технических данных

преобразователя Rosemount 333 HART

Безыскровое исполнение / устройство

16 В пост.

11 В пост.

с ограниченной энергией в

Tri-Loop.

тока

тока

искробезопасном исполнении

Преобразователь сигнала HART в

Взрывозащищенное/пожаробезопасно

20 В пост.

15,5 В пост.

е исполнение

тока

тока

беспроводной WirelessHart Rosemount 775

Дополнительный Wireless THUM-адаптер

Параметры искробезопасности

можно установить прямо на уровнемер

См. раздел “Сертификация изделия” на стр. 273.

или с помощью комплекта для выносного

монтажа. Беспроводной преобразователь

Аварийные сигналы

Rosemount 775, соответствующий

стандарту IEC 62591, предоставляет доступ к данным

Высокий уровень

Низкий уровень

нескольких переменных и диагностики, а также

беспроводное соединение практически в любой точке

Стандартный

21,75 мА

3,75 мА

измерения.

Namur NE43

22,50 мА

3,60 мА

См. Лист технических данных и Техническую заметку для

преобразователя сигнала HART в беспроводной WirelessHart

Rosemount 775.

Уровни насыщения

Внешний источник питания⁽¹⁾

Высокий уровень

Низкий уровень

Входное напряжение

Стандартный

20,8 мА

3,9 мА

Тип сертификации

(U_вх)

Namur NE43

20,5 мА

3,8 мА

Нет

16—42,4 В пост. тока

Безыскровое исполнение / устройство

16—42,4 В пост. тока

1.

Стандартно устанавливается защита от обратной полярности пита-

с ограниченной энергией

ния.

Искробезопасное исполнение

16—30 В пост. тока

2.

В любом случае, для изделий во взрывозащищенном/пожаробезопасном

исполнении рекомендуется использовать внешнее гальваническое развя-

Взрывозащищенное/пожаробезопасно

20—42,4 В пост. тока

зывающее устройство.

е исполнение

204

A.1.4 Модуль FOUNDATION^™ Fieldbus

Копирование FOUNDATION Fieldbus

Да

(код варианта исполнения выхода F)

Обеспечение совместимости с

Внешний источник питания⁽¹⁾

FOUNDATION Fieldbus

Входное напряжение

Тип сертификации

(U_вх)

ITK 6.0.1

Нет

9—32 В пост. тока

Безыскровое

Сигнализации FOUNDATION Fieldbus

исполнение / устройство с

9—32 В пост. тока

ограниченной энергией

„ Диагностические сигналы

Искробезопасное исполнение

9—30 В пост. тока

„ Сигналы Plantweb^™

FISCO

9—17,5 В пост. тока

Взрывозащищенное/пожаробезоп

16—32 В пост. тока

асное исполнение

Уровнемеры 5300 во

взрывозащищенном/пожаробезопасном исполнении имеют

встроенный барьер; внешний барьер для них не требуется.⁽²⁾

Потребление тока в состоянии покоя

22 мА

Блоки и время исполнения

Блок

Время исполнения

1 Ресурсный блок

Н/П

3 Преобразователь

Н/П

6 Аналоговый вход (AI)

10 мс

1

Пропорционально-интегрально-диф

15 мс

ференциальный блок (PID)

1 Блок характеризатора сигналов

10 мс

(SGCR)

1 Блок интегратора (INT)

10 мс

1 Арифметический блок (ARTH)

10 мс

1 Блок селектора входов (ISEL)

10 мс

1 Блок селектора управления (CS)

10 мс

1 Блок разделителя выходов (OS)

10 мс

Класс модуля FOUNDATION Fieldbus

(базовый или Link Master)

Link Master (LAS)

1.

Стандартно устанавливается защита от обратной полярности пита-

ния.

2.

В любом случае, для изделий во взрывозащищенном/пожаробезопасном

исполнении рекомендуется использовать внешнее гальваническое развя-

зывающее устройство.

205

A.1.5 Modbus^®

A.1.6 Индикатор и настройки

(код варианта исполнения выхода M)

Встроенный индикатор (код опции M1)

Встроенный индикатор переключается между следующими

Выход

показаниями: уровень, расстояние, объем, внутренняя

температура, расстояние до границы раздела сред, уровень

Устройство RS-485 Modbus сообщается с уровнемером по

границы раздела сред, амплитуды пиков, толщина границы

протоколам Modbus RTU, Modbus ASCII и Levelmaster.

раздела сред, процентная доля диапазона, аналоговый

8 битов данных, 1 стартовый бит, 1 стоп-бит и программно

токовый выход.

настраиваемый бит четности.

Скорость передачи в бодах: 1200, 2400, 4800, 9600 (по

Примечание

умолчанию) и 19 200 бит/с.

Индикатор не может использоваться для целей

Диапазон адресов: от 1 до 255 (по умолчанию задан адрес

конфигурирования.

устройства 246).

Связь по протоколу HART используется для настройки

Выносной индикатор

параметров через клеммы HART или с помощью

Данные можно считывать с опционально поставляемого

туннелирования через шину RS-485.

встроенного индикатора или удаленно с использованием

Внешний источник питания(1)

полевого индикатора Rosemount 751 для 4—20 мА / HART

(см. Лист технических данных) или выносного индикатора

Входное напряжение U_вх для Modbus составляет 8—30 В

Rosemount 752 для FOUNDATION Fieldbus (см. Лист технических

пост. тока (макс. значение).

данных).

Уровнемеры 5300 во взрывозащищенном /

пожаробезопасном исполнении имеют встроенный барьер;

Инструменты конфигурирования

внешний барьер для них не требуется.⁽²⁾

„ Rosemount Radar Master (входит в комплект поставки)

„ Системы на базе дескриптора устройств, например

Рисунок A-3. Внешний источник питания для

менеджер устройств AMS, полевой коммуникатор 475 и

устройства Modbus

DeltaV^™

Если данный уровнемер

„ Системы на базе менеджера типов устройств (DTM^™)

является последним на

(совместимые с версией 1.2 спецификации FDT^®/DTM),

шине, следует подключить

согласующий резистор на

поддерживающие конфигурирование, к примеру, в

120 Ом.

Yokogawa Fieldmate/PRM, E+H FieldCare^® и PACTware^™

Единицы измерения выходного

verter

сигнала

HART to Modbus Converter

MB

MB

MA

MA

„ Уровень, показатели границы раздела сред и расстояние:

MODBUS(RS-485)

-

MODBUS

(RS-485)

-

HART -

-

POWER

+

футы, дюймы, м, см или мм

HART

HART +

+

Пита-

„ Динамика уровня: фут/с, м/с, дюйм/мин, м/ч

ние

„ Объем: фут³, дюйм³, галлон США, британский галлон,

баррель, ярд³, м³ или литр

„ Температура: °F и °C

A

120Ом

Шина RS-485

120 Ом

B

Потребляемая мощность

„ < 0,5 Вт (при адресе HART = 1)

„ < 1,2 Вт (с учетом четырех ведомых устройств HART)

206

Выходные переменные

Пакет диагностики

(код опции D01 или DA1)

PV, SV,

5301

5302

5303

TV, QV

Параметры качества сигнала — диагностический пакет,

который контролирует отношение между расстоянием до

Уровень

9

9

9поверхности, 9умом и пороговым значением. Данная

Расстояние до уровня

функция может использоваться для выявления отклонений

содержимого

9

9

9процесса от н 9рмы: загрязнения зонда или внезапной

(незаполненный объем)

потери мощности сигнала. Параметры качества сигнала

Динамика уровня

9

9

9доступны в вид9е выходных переменных в Rosemount Radar

Master и могут направляться в распределенную систему

Мощность сигнала

9

9

9

9

управления (РСУ) для запуска сигнализации.

Объем

9

9

9

9

Контрольный отражатель

Внутренняя температура

9

9

9

9

(код опции HL1, HL2 или HL3)

Уровень границы раздела

(9 )⁽¹⁾

9

Н/П

9

сред

Отражатель, поставляемый с одинарными гибкими зондами,

используется для тестирования и непрерывной проверки

Расстояние до поверхности

(9 )⁽¹⁾

9

Н/П

9

исправного функционирования зонда, как в варианте с

раздела сред

установкой на резервуар, так и при установке в

Динамика изменения уровня

(9 )⁽¹⁾

9

Н/П

9

камеру/трубу. По сравнению с традиционными средствами

границы раздела сред

диагностики, которые контролируют только блок

Мощность сигнала на

электроники преобразователя, отражатель также может

(9 )⁽¹⁾

9

Н/П

9

границе раздела сред

использоваться для диагностики верхних частей зонда

внутри резервуара, к примеру, на предмет скопления

Толщина верхнего слоя

(9 )⁽¹⁾

9

Н/П

9

загрязнений, контроля коррозии и других состояний,

Нижний объем

(9 )⁽¹⁾

9

Н/П

9

связанных с технологическим процессом.

Верхний объем

(9 )⁽¹⁾

9

Н/П

9

Рисунок A-4. Контрольный отражатель

(2)

Качество сигнала

9

9

(9 )

9

Диапазон поверхностных

(2)

9

9

(9 )

9

помех

Диэлектрическая

9

Н/П

Н/П

(9 )⁽²⁾

проницаемость паров

Амплитуда

Ток аналогового выхода⁽³⁾

9

9

Н/П

9

Отражатель

% от диапазона⁽⁴⁾

9

9

Н/П

9

1.

Измерение уровня границы раздела сред поддерживается только для

полностью погружаемого зонда; см. стр. 155.

2.

Недоступно в качестве первичной переменной.

3.

Только переменные ЖК-индикатора. Недоступно для FOUNDATION Fieldbus,

выходного сигнала Modbus или модулей HART в режиме фиксированного

тока.

4.

Только переменные ЖК-индикатора. Недоступно для выходного сигнала

FOUNDATION Fieldbus.

Расстояние

Демпфирование

0—60 с (2 с, значение по умолчанию)

A.1.7 Диагностика

Общие сведения

Основными примерами использования отражателя

являются:

Диагностика преобразователя с тревожной сигнализацией

„ Проверка уровнемера и зонда (т. е. проверочные

включает в себя диагностику программных и аппаратных

испытания)

ошибок, температуры блока электроники, отсутствия зонда,

а также диагностику недействительных измерений и ошибок

„ Контроль высокого уровня (т. е. непрерывный мониторинг

конфигурации. Помимо этого, функция построения графика

условий высокого уровня)

эхосигнала и регистрации переменных, в том числе

мощности сигнала, обеспечивает быстрое устранение

неисправностей без отключения устройства.

207

Проверка

При пуско-наладочных работах данные о расположении и

амплитудных характеристиках отражателя хранятся в памяти

преобразователя. При дальнейшем запуске процедуры

испытания сохраненные данные отражателя сопоставляются

с текущими измерениями для проверки исправности блока

измерительной электроники и верхней части зонда.

Во время тестирования уровнемер выдает выходной сигнал

уровня, соответствующий положению отражателя, который

может использоваться для проверки работоспособности

выхода уровнемера.

Контроль высокого уровня

Кроме того, уникальные эхолокационные характеристики

Для стандартной установки в резервуаре окончательные

отражателя помогают в определении уровня поверхности

параметры могут быть

ниже в зависимости от фланца,

жидкости над отражателем, что обеспечивает повышенную

материала изготовления и выбранного

уплотнительного

надежность при обнаружении условий высокого уровня с

кольца. В следующей таблице приведен

диапазон

пределом, который настраивается пользователем.

температур для стандартных уплотнений резервуаров с

Преобразователь непрерывно отслеживает состояние

различными материалами уплотнительных колец.

отражателя; при нештатных условиях формируются

Таблица A-1. Диапазоны температур для стандартных

соответствующие аварийные и тревожные сигналы.

уплотнений резервуаров с различными

Ограничения использования

материалами уплотнительных колец

контрольного отражателя

Материал уплотнительного

Температура в воздухе

„ Не применять для использования в режимах с полным

кольца

погружением зонда

Мин.⁽¹⁾

Макс.

„ Минимальная диэлектрическая проницаемость:2,4 (для

Viton^® фторэластомер

-15

150

опции с кодом HL1)

2,0 (для опций с кодами HL2 и HL3)

Этиленпропилен (EPDM)

-40

130

Kalrez^® перфторэластомер 6375

-10

150

Более подробная информация

Для получения более подробной информации и

Нитрилбутадиен (NBR)

-35

110

ознакомления с требованиями к монтажу следует

Фторэластомер (Viton) низкотемп.

-35

150

обратиться к дополнительному руководству по контролю

(необходима консультация с изг.)

высокого уровня Manual Supplement.

Фторосиликон (FVMQ)

-55

150

(необходима консультация с изг.)

A.1.8 Номинальная температура и

1.

Уплотнительное кольцо может храниться при более низких температурах

(см. раздел “Температура хранения” на стр. 210).

давление технологического

процесса

Примечание

Материал уплотнительного кольца всегда необходимо

На Рис. A-5 на стр. 209 приведены максимальная

проверять на химическую совместимость с измеряемой

температура (измеренная в нижней части фланцевого или

средой. Если материал уплотнительного кольца не

резьбового соединения) и давление для вариантов с

совместим с химической средой, то уплотнительное кольцо

установкой на резервуаре:

может прийти в негодность.

„ Стандартное исполнение (код модели S)

„ HTHP — исполнение для высоких температур и давления

В исполнениях HTHP, HP и C не используются смачиваемые

(код модели H)

уплотнительные кольца. Итоговые номинальные параметры

„ HP — исполнение для высокого давления (код модели P)

могут быть ниже в зависимости от выбора фланца и

материала изготовления.

„ C — исполнение для криогенных температур (код модели

C)

208

Рисунок A-5. Макс. температура и давление технологического процесса

Стандартные варианты установки на

Монтаж на резервуаре в исполнении HTHP

резервуарах

Давление, МПа (бар)

Давление, МПа (бар)

34,5 (345)

4 (40)

Зонд и фланец с

покрытием из ПТФЭ

20,3 (203)

(код модели 7)

1,6 (16)

Темп.

6,9 (69)

°C

–0,1 (-1)

Темп., °C

-0,1 (-1)

–40⁽¹⁾

150

-60

0

38

200

204

316

400

Монтаж на резервуаре в исполнении HP

Монтаж на резервуаре в исполнении С

Давление, МПа (бар)

Давление, МПа (бар)

34,5 (345)

34,5 (345)

22,89 (228,9)

24,3 (243)

20,6 (206)

20,6 (206)

Темп.

Темп.

6,9 (69)

6,9 (69)

°C

°C

–14 (-1)

-

–-0,1 (-1)

–60

0

38

93

204

250

-196

-129

0

38

93

200

(1)

55 для опции BR5. Конечное номинальное значение может быть ниже в зависимости от фланца, материала конструкции и выбранного

уплотнительного кольца.

209

A.1.9 Температура окружающей

Примечание

Диапазон температуры для дополнительного встроенного

среды

индикатора: от -4 до 158 °F (от -20 до 70 °C).

Максимальная и минимальная температура окружающей

среды для блока электроники зависит от температуры

Примечание

технологического процесса (согласно описанию на Рис. A-6)

В случаях, когда температура окружающей среды превышает

и и сертификации (см. раздел “Сертификация изделия” на

предельные значения для блока электроники, можно

стр. 273).

использовать исполнение с выносным монтажом.

Максимальная температура для выносного корпуса в точке

Рисунок A-6. Соотношение максимальной

соединения с резервуаром составляет 150 °C.

температуры окружающего воздуха к

температуре процесса

A.1.10 Температура хранения

Температура окружающей среды °C

„ от -58 до 194 °F (от -50 до 90 °C)

85

„ Со встроенным ЖК-индикатором: от -40 до 185 °F (от -40

до 85 °C)

55

38

A.1.11 Номиналы фланцев

10

-40

200

400

Фланцы, за исключением фланцев марки Fisher^™ и

-196

–27

93

204

316

427

Masoneilan^™, должны иметь тройную сертификацию для

материалов 316, 316L и EN 1.4404.

–40

Температура технологического процесса, °C

Номинал фланца по ASME

316 для фланцев классом до 1500 в соответствии с

Примечание

ASME B16.5, таблица 2-2.2 и 316L для фланцев класса 2500 в

Высота изоляции патрубка в исполнении HTHP (код рабочей

соответствии с ASME B16.5, таблица 2-2.3:

температуры и давления H) не должна превышать 4 дюйма

„ Стандартное исполнение: Макс. 150 °C / 4 МПа

(10 см) над фланцем.

„ HP: Класс 2500, максимум до 250 °C

„ C: Класс 2500, максимум до 200 °C

Рисунок A-7. Диаграмма температур процесса и

„ HTHP: Класс 2500, максимум до 400 °C

окружающей среды для опции BR5

Фланцы из сплава C-276 (UNS N10276) в соответствии с ASME

Температура окружающей среды °C

B16.5, таблица 2-3.8:

85

„ Стандартное исполнение: Макс. 150 °C / 4 МПа

„ HP: Класс 1500, максимум до 250 °C

55

„ HTHP: Класс 1500, максимум до 400 °C

38

Фланцы из из стали Duplex 2205 (UNS S31803) в соответствии

10

с ASME B16.5, таблица 2-3.8:

-55

200

400

„ Стандартное исполнение: Макс. 150 °C / 4 МПа

–196

–27

93

204

316

427

„ HP: Класс 1500, -46 °C, максимум до 250 °C

–55

„ HTHP: Класс 1500, -46 °C, максимум до 315 °C

Температура технологического процесса, °C

Номинал фланца по EN

Температура окружающей среды для уровнемера

EN 1.4404 согласно EN 1092-1, группа материалов 13E0:

„ Стандартное исполнение: Макс. 150 °C / 4 МПа

без ЖКИ с

с ЖКИ и

без жки с ЖКИ

кодом BR5

кодом BR5

„ HP: PN 320, максимум до 250 °C

„ C: PN 320, максимум до 200 °C

Рабочая

-40 °C to 85 °C -40 °C to 70 °С¹⁾

-55 °C to 85 °C -55 °C to 70 °С¹⁾

температура

„ HTHP: PN 320, максимум до 400 °C

Температура

-50 °C to 90 °C -40 °C to 85 °C

-60 °C to 90 °C -60 °C to 85 °C

хранения

1)

При температуре ниже -20 °C показания ЖКИ могут быть нечитаемыми, а частота

его обновление снижается

210

A.1.14 Условия, используемые в расчетах прочности фланцев

Условия, используемые при расчетах прочности фланцев см.

в табл. A-2 — табл. A-5.

Таблица A-2. Фланец из стали 316/316L

Материал болтов

Прокладка

Материал фланца

Материал патрубка

Стандартное

HP/HTHP/C

исполнение / HP/HTHP/C

Мягкая (1a) с

Спирально-навитая прокладка

Нержавеющая сталь

ASME

минимальной толщиной

с неметаллическим

SA193 B8M Cl.2

1,6 мм

наполнителем (1b)

Нержавеющая сталь A182

Нержавеющая сталь

марка F316 и

SA479M 316 и

Спирально-навитая прокладка

Мягкая (EN 1514-1) с

EN 10222-5-1.4404.

EN 10272-1.4404.

EN 1515-1/-2 группа 13E0,

с неметаллическим

EN, JIS

минимальной толщиной

A4-70.

наполнителем

1,6 мм

(EN 1514-2)

Таблица A-3. Технологическое соединение с конструкцией, имеющей защитную пластину

Материал болтов

Прокладка

Материал фланца

Материал патрубка

Стандартное

HP/HTHP/C

исполнение / HP/HTHP/C

Мягкая (1a) с

Спирально-навитая прокладка

Нержавеющая сталь

ASME

минимальной толщиной

с неметаллическим

SA193 B8M Cl.2

1,6 мм

наполнителем (1b)

Нержавеющая сталь A182

SB574 марка N10276 или

марка F316L/F316 и

Спирально-навитая прокладка

SB164 марка N04400

Мягкая (EN 1514-1) с

EN 10222-5-1.4404.

EN 1515-1/-2 группа 13E0,

с неметаллическим

EN, JIS

минимальной толщиной

A4-70.

наполнителем

1,6 мм

(EN 1514-2)

Таблица A-4. Сплав C-276

Материал болтов

Прокладка

Материал фланца

Материал патрубка

Для высокого

Стандартное

давления / высоких температур

исполнение / HP/HTHP

и давления

Мягкая (1a) с

Спирально-навитая прокладка

ASME

минимальной толщиной

с неметаллическим

SB462 марка N10276

1,6 мм

наполнителем (1b)

(состояние после отжига

на твердый раствор) или

UNS N10276

SB574 марка N10276

Спирально-навитая прокладка

SB575 марка N10276

Мягкая (EN 1514-1) с

с неметаллическим

(состояние после отжига

EN

минимальной толщиной

наполнителем

на твердый раствор)

1,6 мм

(EN 1514-2)

Таблица A-5. Duplex 2205

Материал болтов

Прокладка

Материал фланца

Материал патрубка

Для высокого

Стандартное

давления / высоких температур

исполнение / HTHP

и давления

Мягкая (1a) с

Спирально-навитая прокладка с

A193 B7 или

ASME

минимальной толщиной

неметаллическим

Нержавеющая сталь

A320 L7

1,6 мм

наполнителем (1b)

Duplex SA/A182 F51 и

Нержавеющая сталь

EN 10222-5-1.4462 или

SA479M S31803 и EN

Спирально-навитая прокладка с

Мягкая (EN 1514-1) с

SA/A240, марка S31803 и

10272-1.4462

неметаллическим

EN

Bumax^® 88

минимальной толщиной

EN 10028-7-1.4462

наполнителем

1,6 мм

(EN 1514-2)

212

Для ознакомления с данными максимальной толщины слоя

A.1.15 Измерения уровня границы

продукта и диапазона измерений см. раздел “Диапазон

раздела сред

измерения уровня границы раздела сред” на стр. 218.

Уровнемер 5302 идеально подходит для измерения уровня

границы раздела нефти и воды, а также других жидкостей,

A.1.16 Использование в средах с

значения диэлектрической проницаемости которых

существенно отличаются. Уровнемер 5301 также позволяет

паром высокого давления

измерить уровень поверхности раздела в тех случаях, когда

зонд полностью погружен в жидкость.

Общие принципы

Насыщенный пар в условиях высокого давления может

Уровнемер

Уровнемер

влиять на результаты измерений радарного уровнемера.

5302

5301

Уровнемер 5301 с динамической компенсацией пара

осуществляет автоматическую компенсацию данных условий

и поддерживает точность измерений уровня.

„ Необходимо использовать зонд типа 3V (для камер

размером 3—4 дюйма) или 4U (для двухдюймовых камер).

„ При монтаже 2-, 3- или 4-дюймовых байпасных камер

необходимо использовать фланцы подходящего размера с

Уровень

учетом давления и температуры среды.

границы

„ Для динамической компенсации пара требуется наличие

раздела сред

Уровень продукта

минимального расстояния от фланца до уровня

поверхности продукта, чтобы обеспечить возможность

Уровень границы

измерения динамики диэлектрической проницаемости

раздела сред

пара. Если уровень в этой зоне повышается, устройство

переключается на статическую компенсацию с

использованием последнего измеренного значения

Уровень продукта и уровень

Уровень границы раздела сред

диэлектрической проницаемости пара.

границы раздела сред

с погруженным зондом

Для измерения уровня границы раздела сред необходимо

выполнить следующие условия:

„ Диэлектрическая проницаемость верхнего продукта

должна быть известна и неизменна. В программное

обеспечение Radar Master встроен калькулятор

диэлектрической проницаемости, который помогает

пользователям оценивать диэлектрическую

проницаемость верхнего продукта.

„ Диэлектрическая проницаемость верхнего продукта

должна быть ниже, чем у нижнего продукта.

„ Разница между значениями диэлектрической

проницаемости двух продуктов должна быть выше 6.

„ Максимальная диэлектрическая проницаемость верхнего

продукта составляет 7 при использовании одинарных

зондов, 10 при использовании коаксиальных зондов и 8

при использовании двойных зондов.

„ Толщина слоя верхнего продукта должны быть более

0,13 м для любых зондов за исключением коаксиального

зонда в исполнении HTHP, для которого требуется

толщина 0,2 м, чтобы он мог различать эхосигналы,

поступающие от обеих жидкостей.

„ Иногда на поверхности раздела двух сред образуется слой

эмульсии (смеси двух продуктов), которая может повлиять

на измерение уровня поверхности раздела сред. Для

получения рекомендаций в отношении измерений

эмульсий необходимо проконсультироваться с местным

представительством Emerson .

213

отверстий и т. п. при использовании зонда типа 4U.

Зонд типа 3V

Укороченный отражатель (код опции R1):

Минимум 560 мм

Удлиненный отражатель (код опции R2):

Для зонда 4U трубная секция должна быть не

Минимум 710 мм

менее чем на 50 мм длиннее или короче, чем

эталонный отражатель.

Уровень: 100 %

Для трубной секции, используемой с зондом

3V, данное требование не применяется.

Минимальный диапазон измерения:

300 мм

Выбор эталонного отражателя

Уровень: 0 %

„ Удлиненный отражатель длиной 500 мм обеспечивает

большую точность и рекомендован к использованию для

всех камер, размер которых позволяет его установить.

Зонд типа 4U

„ Если расстояние от фланца до верхнего впускного

отверстия меньше 710 мм, необходимо использовать

укороченный отражатель. Данное расстояние является

минимальным при необходимости динамической

компенсации в пределах всего диапазона измерений от

нижнего до верхнего впускных отверстий. Если этого не

требуется, может использоваться удлиненный отражатель,

а динамическая компенсация выполнима вплоть до 710 мм

Укороченный отражатель (код опции R1):

от фланца.

Минимум 560 мм

Для получения дополнительной информации следует

Удлиненный отражатель (код опции R2):

обратиться к разделу «Использование в средах с паром

Минимум 710 мм

высокого давления» Технической заметки.

Уровень: 100 %

Минимальный диапазон измерения:

300 мм

Уровень: 0 %

„ При заказе уровнемера 5300 у компании Rosemount

вместе с камерой Rosemount 9901 выполнение данных

условий обеспечивается путем выбора опций камеры G1

или G2. G1 используется с укороченным эталонным

отражателем, а G2 — с удлиненным. При использовании

существующей камеры, которая не отвечает этим

требованиям, можно установить дополнительную трубную

секцию.

„ Во всех случаях необходимо убедиться, что возле

эталонного отражателя не будет помех от впускных

214

Таблица A-6. Максимальные рекомендуемые

Примечание

значения вязкости среды и загрязнений

Для получения информации о максимальном

или отложений

рекомендованном диапазоне измерений для выносных

Коаксиальный

Двойной зонд

Одинарный

зонд

зонд

корпусов различной длины, типов монтажа,

диэлектрической проницаемости и типов зондов см. табл.

Максимальная

8000 cП

500 cП

1500 cП

(1)(2)

(3)

A-8 на стр. 217.

вязкость

Допускается тонкий

слой отложений

Допускается

На эхосигнал влияют различные параметры (факторы);

Загрязнение/

Не

продукта, но без

образовани

соответственно, максимальный диапазон измерений

отложения

рекомендуется

образования

е отложений

различается в зависимости от области применения в

перемычек

соответствии со следующими факторами:

1.

В случае применения в турбулентной среде и очень вязких продуктах

необходимо проконсультироваться с местным представительством

„ Наличие конструкций вблизи зонда.

компании Emerson.

„ Среды с большей диэлектрической проницаемостью (_r)

2.

Следует проявлять осторожность при использовании в средах с высокой

обеспечивают лучшее отражение, что позволяет

температурой и давлением, вязких или кристаллизующихся средах, в

увеличить диапазон измерений.

которых температура в месте подключения прибора значительно ниже, чем

температура технологического процесса, так как присутствует риск

„ Пена на поверхности и частицы в атмосфере резервуара

образования отложений в верхней части зонда, которые могут снизить

мощность измерительного сигнала. В таких случаях следует рассмотреть

создают неблагоприятные условия и могут повлиять на

возможность использования зондов в исполнении HP или в стандартном

точность измерений.

исполнении.

3.

Для применения в липкой и вязкой среде не рекомендуется использовать

„ Следует избегать значительных отложений продукта на

центрирующие диски, установленные вдоль зонда.

зонде или загрязнения зонда, так как это может привести к

сокращению диапазона измерений и к ошибочными

A.2.3 Диапазон измерения

показаниям уровня.

Диапазон измерений для каждого зонда и минимальную

диэлектрическую проницаемость см. в табл. A-7 на стр. 216.

Вследствие того, что диапазон измерений зависит от

области применения и факторов, описанных ниже,

приведенные значения являются справочными для чистых

жидкостей. Для получения подробной информации следует

обратиться в местное представительство Emerson.

Таблица A-7. Диапазон измерений и минимальная диэлектрическая проницаемость

Жесткий одинарный зонд /

Гибкий

Коаксиальный

Жесткий

Гибкий

сегментированный жесткий

одинарный

зонд

двойной

двойной зонд

одинарный зонд

зонд⁽²⁾

зонд

3 м для

8-миллиметровых зондов

(код 4A)

Максимальный

6 м для

диапазон

13-миллиметровых зондов

50 м⁽¹⁾

50 м

6м

3м

измерений

(код 4B)

10 м для

13-миллиметровых зондов

(код 4S)

(2)

1,4 (стд.), до 15 м

1,4 (стд.)

1,6 (HP/HTHP/C),

(1,25 в случае установки в

до 15 м⁽²⁾

(стд.)

металлических выносных камерах или в

1,2 (стд.)

1,4, до 25 м⁽²⁾

Минимальная

успокоительных колодцах)⁽²⁾⁽³⁾

(стд./HP/HTHP/C)

2,0, до 35 м⁽²⁾

диэлектрическая

(2)

1,4 (HP/C)

1,4 (стд.)

1,8, до 25 м

2,5, до 40 м⁽²⁾

проницаемость

1,6 (HP/HTHP/C)

2,0, до 35 м(2)(4)

3,5, 45 м

(1,4 при установке в металлической

2,0 (HTHP)

3, до 42 м

6, до 50 м

байпасной камере или успокоительном

4, до 46 м

колодце)⁽²⁾⁽³⁾

6, до 50 м

1.

Максимальный диапазон измерений для зондов Duplex 2205 типов 5A и 5B составляет 32 м.

2.

Программная функция проецирования конца зонда позволяет улучшить минимальную диэлектическую проницаемость, доступную для измерения. Подробности

можно получить на заводе-изготовителе.

3.

Может быть меньше в зависимости от установки.

4.

До 15 м для зондов Duplex 2205 типов 5A и 5B.

216

Таблица A-8. Диапазон измерений при монтаже в выносном корпусе

Жесткий

Диэлектрич

Жесткий

одинарный

еская

Гибкий

Коаксиальны

Жесткий

одинарный

13 мм / сегмен

Гибкий двойной

проницаем

одинарный

й

двойной

8 мм

тированный

ость

жесткий

1,4

1,25 м

6м⁽¹⁾

10 м(1)(2)

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

Монтаж в

камере/трубе <

2

3м⁽¹⁾

6м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

100 мм

80

3м

6м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

1,4

1,25 м

1,25 м

1,25 м

6м

1,25 м

1,25 м

(1)

2

1,25 м

1,25 м

1,25 м

6м

1,25 м

30 м

Установка на

резервуаре

80

3м⁽¹⁾

3м⁽¹⁾

48,5 м⁽¹⁾

6м

3м⁽¹⁾

48,5 м⁽¹⁾

1,4

2,75 м

6м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

Монтаж в

камере/трубе <

2

3м⁽¹⁾

6м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

100 мм

80

3м

6м

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

1,4

2,75 м

2,75 м

2,75 м

6м

2,75 м

2,75 м

(1)

2

2,75 м

2,75 м

2,75 м

6м

2,75 м

30 м

Установка на

резервуаре

80

3м⁽¹⁾

3м⁽¹⁾

47 м⁽¹⁾

6м

3м⁽¹⁾

47 м⁽¹⁾

1,4

3м

6м

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

Монтаж в

камере/трубе <

2

3м

6м

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

100 мм

80

3м

6м

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

6м

3м⁽¹⁾

10 м⁽¹⁾⁽²⁾

1,4

3м

4,25 м

4,25 м

6м

3м⁽¹⁾

4,25 м

(1)

2

3м

4,25 м

4,25 м

6м

3м⁽¹⁾

30 м

Установка на

резервуаре

80

3м

6м⁽¹⁾

45,5 м⁽¹⁾

6м

3м⁽¹⁾

45,5 м⁽¹⁾

1.

Может присутствовать погрешность точности, вызванная этим фактором, вплоть до +30 мм.

2.

Требуемый размер камеры/трубы составляет 75—100 мм.

217

Диапазон измерения уровня границы

Рисунок A-9. Максимальная толщина слоя верхнего

продукта для гибких двойных зондов

раздела сред

Максимальный допустимый диапазон толщины слоя

115 (35)

верхнего продукта / измерения главным образом

определяется значениями диэлектрической проницаемости

98 (30)

двух жидкостей.

82 (25)

К типовым областям применения устройства относится

Диэлектрическая

измерение уровня границы раздела нефти / нефтеподобных

проницаемость

66 (20)

жидкостей и воды / водоподобных жидкостей с низкой (< 3)

нижнего продукта

диэлектрической проницаемостью верхнего продукта и

49 (15)

высокой (> 20) диэлектрической проницаемостью нижнего

продукта. Для таких применений максимальный диапазон

33 (10)

измерений ограничен длиной коаксиального, жесткого

двойного и жесткого одинарного зонда.

16 (5)

Для гибких зондов максимальный диапазон измерений

уменьшается с максимальной толщиной слоя верхнего

0

продукта согласно приведенной ниже диаграмме. Тем не

1

3

5

7

9

11

Диэлектрическая проницаемость верхнего продукта

менее, характеристики зависят от конкретных условий

применения. Максимальное расстояние до границы раздела

сред составляет 50 м минус максимальная толщина верхнего

продукта.

A.2.4 Погрешность в пределах

диапазона измерений

Рисунок A-8. Максимальная толщина слоя верхнего

продукта для гибких одинарных зондов

Диапазон измерений зависит от типа зонда,

диэлектрической проницаемости продукта и условий

115 (35)

окружающей среды монтажа. Она ограничивается

переходными зонами в самой верхней и нижней частях

98 (30)

зонда. В переходных зонах погрешность превышает ±30 мм,

поэтому проведение измерений в них может оказаться

82 (25)

невозможным. Измерения вблизи переходной зоны будут

80

Диэлектрическая

40

проницаемость

менее точными.

66 (20)

20

На переходные зоны влияют следующие условия:

нижнего продукта

10

„ Если одинарный или двойной зонды устанавливаются в

49 (15)

патрубке, то высота патрубка должна быть добавлена к

33 (10)

верхней переходной зоне.

„ При измерении сред с высокой диэлектрической

16 (5)

проницаемостью в диапазон измерения для гибких

одинарных зондов с покрытием из ПТФЭ необходимо

0

включать груз.

1

3

5

7

9

11

Диэлектрическая проницаемость верхнего продукта

„ При использовании металлического центрирующего

диска нижняя переходная зона составляет 20 см с учетом

груза, если применимо. Использование центрирующего

диска из ПТФЭ не влияет на нижнюю переходную зону.

На Рисунок A-11, Рисунок A-12 и Рисунок A-13 показана

погрешность в пределах диапазона измерений в эталонных

условиях с различными типами зондов и различными

значениями диэлектрической проницаемости продукта.

218

Рисунок A-10. Переходные зоны

Примечание

Измерения в переходных зонах могут являться

невозможными, и вблизи них снижается точность

измерений. По этой причине точки в пределах 4—20 мА не

Верхняя переходная зона

должны попадать в эти зоны.

Пониженная точность

Пониженная точность

Нижняя переходная зона

Рисунок A-11. Погрешность в пределах диапазона измерений для одинарного зонда

(жесткий, сегментированный жесткий и гибкий зонды)

Вода

Нефть

(диэлектрическая проницаемость = 80)

(диэлектрическая проницаемость = 2)

Погрешность

Погрешность

+ 3 мм

+ 30 мм

+ 3 мм

+ 30 мм

измерений

измерений

10 см

9 см

25 см

25 см

Переходная зона

(1 см)

12 см

)

219

Рисунок A-12. Погрешность в пределах диапазона измерений для коаксиального зонда

Вода

Нефть

(диэлектрическая проницаемость = 80)

(диэлектрическая проницаемость = 2)

+ 3 мм

+ 30 мм

+ 3 мм

+ 30 мм

Погрешность

Погрешность

5 см

)

измерений

9 см

измерений

18 см

19 см

)

Переходная зона

2 см

13 см

Рисунок A-13. Погрешность в пределах диапазона измерений для двойного зонда

Вода

Нефть

(диэлектрическая проницаемость = 80)

(диэлектрическая проницаемость = 2)

+ 3 мм

+ 30 мм

+ 3 мм

+ 30 мм

Погрешность

Погрешность

измерений

8 см

измерений

10 см

)

21 см

25 см

)

Переходная зона

2 см

12 см)

220

содержание      ..     9      10      11      12     ..