Преобразователь уровня ПМП-201

Преобразователь уровня магнитострикционный ПМП-201 является многофунк­циональным средством измерения параметров жидкостей, и может применяться в нефтедобывающей, нефтяной, нефтегазовой, газовой,  химической, автомо­бильной, кораблестроительной, водной, коммунально-хозяйственной, фармацев­тической, пищевой и других отраслях промышленности.

ПМП-201 применяется для оснащения резервуаров АЗС, АГЗС, ГНС, нефтебаз, нефтеналивных терминалов, технологических систем подготовки и переработки нефти, танков морских и речных судов, контейнеров-цистерн, бензовозов, газо­возов и др.

Преобразователь уровня применяется в технологических системах: 

- измерения уровня, температуры, плотности, объема, массы;
- сигнализации достижения критических значений измеренных параметров;
- автоматизированного учета жидких продуктов (коммерческого учета); 
- измерения и контроля уровня раздела сред (подтоварной воды);
- предотвращения “сухого” хода перекачивающих насосов;
- автоматического регулирования уровня и температуры;
- предотвращения переполнения резервуаров;
- контроля герметичности резервуаров.

Измеряемые среды:
- нефть и светлые нефтепродукты (бензин, дизельное топливо),
- сжиженные углеводородные газы (СУГ), одорант, 
- аммиак, двуокись углерода, кислоты, щелочи,  
- пищевые среды (вода, молоко, растительное масло, этиловый спирт и др.)
и другие, в том числе пожароопасные, создающие взрывоопасные газовые концентрации (в соответствии с маркировкой взрывозащиты 1ExdIIBT3, IP66), агрессивные и ядовитые среды, с учетом применения специальных вариантов исполнения и ограничений, указанных в руководстве по эксплуатации.

Измерение уровня преобразователем ПМП-201 основано
на эффекте магнито­стрикции - возникновении механической деформации длинного тонкого ферро­магнитного стержня (звукопровода) под воздействием двух магнитных полей:

внешнего, создаваемого постоянным магнитом поплавка (Bмагн.), и внутрен­него, создаваемого самим стержнем
при пропус­кании через него электричес­кого тока (Bзвук.).

Упругая деформация, возникающая в зоне воздействия
двух полей, перемеща­ется по звукопроводу с постоянной скоростью звука и регистрируется катушкой. Точное опреде­ление позиции поплавка получается измерением времени между стартом токового импульса и возникновением ответных электри­ческих сигналов, наведенных в катушке.

Преобразователь уровня ПМП-201 состоит из двух частей:

внешней –"оболочки", состоящей из корпуса с крышкой, и приваренной к нему трубы - направляющей, по которой свободно перемещаются поплавки в преде­лах ограничителей - хомутов, закрепленных на направляющей;

внутренней – "чувствительного элемента", состоящего из электронного блока, трубы, звукопровода (проволоки из специального сплава, размещенной в трубе) и интегральных датчиков температуры.

Электронный блок имеет винтовые клем­мные зажимы, предназначенные
для присоединения кабеля к преобразователю.

Примечание: "оболочка" и "чувствительный элемент" герметизированы отдельно, таким образом, преобразователь имеет двойную герметизацию, и при эксплуата­ции «чувствительный элемент» может свободно извлекаться из внешней «оболочки», которая с поплавком остается в резервуаре. Это позволяет проще
и безопаснее проводить замену, проверку, ремонт преобразователей, установлен­ных на резервуарах под давлением, резервуарах хранения опасных жидкостей и др.

 В преобразователях уровня могут применяться один, два или три поплавка:

А – с поплавком уровня жидкости (или с поплавком уровня раздела сред);
Б – с поплавками уровня жидкости и уровня раздела сред;
В – с поплавками уровня и плотности жидкости;
Г - с поплавками уровня, плотности жидкости и уровня раздела сред.

№	Функция	Наличие
1	Измерение уровня жидкости	стандартно
2	Измерение уровня раздела сред	при комплектации поплавком раздела сред
3	Измерение температуры (многоточечное)	стандартно
4	Измерение плотности светлых нефтепродуктов	при комплектации поплавком плотности
5	Вычисление плотности жидкости исходя из известных: начальной плотности (при какой-либо температуре) и измеренной температуры	стандартно
6	Вычисление плотности СУГ исходя из известного компонентного состава и измеренной температуры	стандартно
7	Вычисление объема жидкости исходя из геометрических размеров резервуара, введенных в «память» преобразователя	стандартно
8	Вычисление объема жидкости по градуировочной таблице, введенной в «память» преобразователя	стандартно
9	Вычисление %-ного заполнения резервуара	стандартно
10	Вычисление массы жидкости	стандартно
11	Вычисление массы жидкой и газовой фазы СУГ исходя из известного компонентного состава и измеренной температуры	стандартно
12	Световая и звуковая сигнализация достижения критических значений параметров.	с применением приборов МС и/или ВС
13	Автоматическое переключение контактов выходных реле при достижении критических значений измеренных параметров (критических уровней)	с применением приборов БК или БПК
14	Автоматический контроль исправности	с применением приборов (и/или): ВС, БК, БПК
15	Выходной сигнал 4-20 мА	с применением адаптера ЛИН-4-20мА
16	Выходной сигнал RS-232	с применением адаптеров: ЛИН-RS232,-USB, -Модем, -GSM
17	Выходной сигнал RS-485 MODBUS	с применением адаптера ЛИН- RS485 MODBUS

№	Наименование параметра	Значение	Примечание
1	Длина направляющей преобразователя, м	0,5…6 1)	Выполняется по заказу с дискретностью 1 мм
2	Верхний неизмеряемый уровень, мм	150 2)/ 02,3)	Размер от корпуса преобразователя до поплавка в его верхнем положении
3	Нижний неизмеряемый уровень, мм	30…80 2)	Размер от дна резервуара. Определяется типом поплавка
4	Число точек измерения температуры, шт.	0…8	Определяется заказом
5	Погрешность измерения уровня жидкости, мм	± 1
6	Погрешность измерения уровня раздела сред (подтоварной воды), мм	± 1
7	Погрешность измерения плотности,  кг/м3	± 1
8	Погрешность измерения температуры, ºС: - в диапазоне (-20…70) С - в диапазоне (-50 …-20) С	± 0,5 ± 2
9	Напряжение питания, В	4…15	Номинальное + 9В
10	Ток потребляемый, не более, мА	20,27,35,45	При напряжении 9,6,5,4 В
11	Диапазон температур измеряемой среды, С	-50…+60
12	Диапазон температур окружающей среды, С	-50…+60
13	Давление измеряемой среды, МПа, не более	2,5	Определяется типом поплавка. По спецзаказу может быть увеличено до 6.
14	Степень защиты корпуса преобразователя от воды и пыли по ГОСТ 14254-96	IP66
15	Маркировка взрывозащиты	1ЕxdIIBT3
16	Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-89	УХЛ, М	в диапазоне -50…+60 С
17	Длина линии связи-питания, м	1500
18	Средний срок службы, лет	15

Измерение плотности среды

Преобразователь уровня ПМП-201 может осуществлять измерение плотности одним из трех способов:

1 способ – применяется для светлых нефтепродуктов в резервуарах без давле­ния: преобразователь измеряет плотность с помощью "поплавка плотности", который подобен ареометру – уровень его погружения в значительной степени зависит от плотности жидкости.

2 способ – применяется для измерения плотности сжиженных углеводородных газов (СУГ): преобразователь рассчитывает плотность как функцию от темпе­ратуры при известном процентном отношении составных частей смеси.

Расчет плотности жидкой и газовой фазы СУГ происходит автоматически: преобразователь выдает результаты расчета массы: массу жидкой фазы, массу газовой фазы, а затем как основная масса продукта выдается их сумма. 

3 способ - может применяться для всех жидких сред: преобразователь рассчи­тывает плотность как функцию от измеренной температуры и известных:

• начальной плотности
• температуры измерения начальной плотности
• коэффициента объемного расширения. 
  

Настроечные параметры вводятся в «память» преобразователя и могут корректироваться при эксплуатации в соответствии с паспортными данными продукта или результатами контрольных измерений. 

Измерение объема

Измерение объема жидкости может осуществляться двумя способами:

1 способ – преобразователь рассчитывает объем жидкости по градуировочной таблице резервуара (уровень → объем), введенной в его «память».

Градуировочная таблица вводится в «память» преобразователя при его изготов­лении (по заказу) или при эксплуатации с помощью программы «Градуировка». 

Градуировочная таблица может быть получена:

• экспериментальным путем (с применением счетчика жидкости
  при заполнении/опорожнении резервуара);
  
• из документации на резервуар;
• рассчитана с применением программы "Градуировка".
  
  Программа позволяет рассчитывать градуировочные таблицы резервуа­ров следующих форм:
  - горизонтальный цилиндр с различными днищами: плоскими,    эллиптическими, коническими, сферическими (и их сочетаниями);
  - горизонтальный резервуар эллиптического сечения с плоскими  днищами;
  - сферического резервуара;
  - цилиндрических резервуаров, установленных с наклоном.
  

Наиболее достоверным способом получения градуировочной таблицы является "экспериментальный" с применением самого преобразователя.

2 способ - преобразователь рассчитывает объем жидкости по математическим формулам, имеющимся в его "памяти". Применим для резервуаров:

А - вертикальных цилиндрических резервуаров или резервуаров в форме параллепипеда, имеющих вертикальное сечение в виде прямоугольника;

Б - горизонтальных цилиндрических резервуаров с плоскими днищами, имеющих поперечное сечение в виде окружности;

В - горизонтальных цилиндрических резервуаров с эллиптическими днищами.
Высота днищ принимается равной ¼ диаметра резервуара.