Измерение уровня, уровня раздела сред, температуры, плотности, вычисление объема, массы жидкости.
Назначение
Уровнемер ПМП-201 создан для измерения и контроля параметров жидких сред в системах коммерческого учета и автоматизации объектов нефтяной, газовой, химической, пищевой, коммунально-хозяйственной и других отраслей промышленности.
Уровнемер ПМП-201 может используется на объектах в зонах класса 1 и класса 2 по ГОСТ 30852.9, помещений и наружных установок согласно ГОСТ 30852.13, направляющая уровнемера, являющаяся разделительной перегородкой, может помещаться в зону класса 0 по ГОСТ 30852.9, согласно ГОСТ 31610.26-2012, где возможно образование смесей и горючих газов и паров с воздухом категории llB по ГОСТ 30852.11, температурной группы T3 включительно согласно ГОСТ 30852.0.
Состав
Уровнемер ПМП-201 есть составная часть системы измерительной “СЕНС” и включает в себя преобразователь магнитный поплавковый ПМП-201 (далее именуемый “ПМП”), вторичные приборы: показывающий прибор - сигнализатор МС-К-500-2, блок питания БП-9В-1А, или другие приборы, приведенные в разделе “Вторичные приборы СИ СЕНС”. Возможно использо-
вание других приборов, поддерживающих протокол СИ СЕНС.
Принцип работы
ПМП осуществляет измерение уровня, плотности, температуры, уровня раздела сред, производит измерительные вычисления и преобразования, и выдает числовые значения параметров измеряемой среды (табл. 1).
Измерение уровня жидкости (рис. 1) осуществляется при помощи поплавка за счет встроенного магнита, который магнитным полем воздействует на чувствительный элемент - стержень из магнитострикционного сплава, находящийся в направляющей ПМП.
Измерение температуры - многоточечное, с применением интегральных датчиков температуры, равномерно распределенных по длине направляющей (до 8-ми точек).
Для вычисления средней температуры жидкости применяяются показания датчиков температуры, находящихся под поверхностью жидкости, а для температуры паров - над поверхностью.
Измеряемые и вычисляемые параметры (табл. 1)
Измерение плотности основано на измерении расстояния между поплавком уровня жидкости и поплавком плотности.
Измерение плотности осуществляется с помощью поплавка плотности, уровень погружения которого зависит от плотности жидкости. По взаимному расположению поплавков уровня и плотности (расстояние между ними) можно определить глубину погружения. Расчет плотности выполняется ПМП, если комплектация поплавком плотности по каким-либо причинам не целесообразна:
1.Расчёт плотности произвольной жидкой среды.
Плотность рассчитывается для текущей средней температуры по введённым в память ПМП исходным данным, заданным: исходной плотности, температуре, соответствующей исходной плотности, и коэффициенту объемного расширения жидкости. Исходные данные для расчёта плотности могут вводится при эксплуатации в соответствии с паспортными данными продукта или результатами контрольных измерений. Если исходные данные неизвестны, то их берут из справочной литературы.
2. Расчет плотности СУГ (пропан - бутан). Расчет осуществляется в соответствии с ГОСТ 28656. ПМП используется для расчета плотности СУГ для текущей средней температуры по заданному компонентному составу - массовым долям пропана и бутана (%).
Расчет объема жидкости проводится одним из двух способов:
1. Расчет по таблице, градуировочной. Наиболее точный, может применяться для определения объема жидкости в резервуарах произвольной геометрической формы. При данном способе ПМП рассчитывает объем для измеренного уровня по градуировочной таблице резервуара - таблице соответствия между уровнем и объёмом. Градуировочная таблица вводится в память ПМП при его эксплуатации или при изготовлении.
2. Расчет по формуле. Обеспечивает определение объёма жидкости в резервуарах с простыми геометрическими формами. При данном способе ПМП рассчитывает объем жидкости по математическим формулам, соответствующим следующим типам резервуаров:
вертикальные резервуары, т.е. резервуары с неизменной по высоте площадью поперечного сечения (имеют линейную зависимость объёма жидкости от уровня жидкости);
горизонтальные цилиндрические резервуары с плоскими или эллиптическими днищами.
Варианты исполнения ПМП с измерением уровня раздела сред, кроме общего объёма жидкости, определяют также объём основного продукта - объём жидкости, находящейся над разделом сред.
Расчет массы выполняется ПМП путем умножения объёма на плотность. Применительно к СУГ ПМП выдает также сумму масс жидкой и паровой фаз.
Сигнализация и управление
Уровнемеру можно задать до восьми пороговых значений измеренных или вычисленных параметров (уровня, температуры, объема, массы, %-ного заполнения и др.), при достижении которых (возникновения события) передаются команды управления вторичным приборам, которые осуществляют подачу световых, звуковых сигналов, переключение контактов релейных блоков для управления исполнительными механизмами (насосами, электромагнитными клапанами, электрическими нагревателями).
При настройке ПМП устанавливается направление срабатывания - на понижение или превышение, и гистерезис. Гистерезис - это величина отклонения параметра от порогового значения в сторону увеличения для нижнего порога и в сторону уменьшения для верхнего порога, в пределах которого не будет происходить сброс текущего установленного события и возврат к пороговому значению параметра не буедт вызывать повторного срабатывания. Настройка величины гистерезиса позволяет устанавливать такой режим управления, при котором обеспечивается устойчивость систем автоматики при естественных колебаниях контролируемых величин.
