Сигнализаторы уровня ультразвуковые типа УСУ
Общие сведения
Сигнализаторы уровня ультразвуковые УСУ-1 и УСУ-2 предназначены для сигнализации фиксированного уровня (нескольких уровней) жидкостей в технологических аппаратах и емкостях различного назначения, для контроля заполнения трубы технологической жидкостью, а УСУ-2 также для сигнализации уровня раздела 2 несмешивающихся жидкостей при достаточной разнице в значениях скорости звука и для контроля уровня осадка в емкостях и аппаратах.
Сигнализаторы применяются на производственных объектах различных отраслей промышленности. УСУ-Х:
УСУ - ультразвуковой сигнализатор уровня;
Х - типоисполнение: 1 и 2.
Условия эксплуатации
Блок электронного преобразования, входящий в состав УСУ, устойчив к воздействию температуры окружающего воздуха от 10 до 45°С, относительной влажности до 95% при температуре окружающего воздуха 35°С.
Первичный преобразователь, входящий в состав УСУ, устойчив к воздействию температуры окружающего воздуха от минус 40 до 80°С, относительной влажности воздуха до 98% при температуре окружающего воздуха 35°С.
Сигнализаторы имеют взрывозащищенное исполнение.
Сигнализаторы соответствуют требованиям технических условий ТУ 2.834.000-00.
Условия хранения:
температура окружающего воздуха от 5 до 40°С;
относительная влажность до 80% при температуре 25°С.
Хранение производится на стальных стеллажах или в штабеле (не более 4).
Сигнализаторы в упаковке предприятия-изготовителя могут транспортироваться любым видом транспорта: в контейнерах, закрытых железнодорожных вагонах, трюмах судов, автомобилях с защитой от дождя и снега.
Нормативно-технический документ
ТУ 2.834.000-00
Технические характеристики
Технические данные приведены в таблице.
Таблица
| Наименование параметра | Значение параметра для типоисполнений | |
| УСУ-1 | УСУ-2 | |
| Потребляемая мощность, В·А, не более | 20 | |
| Напряжение питания, В | 220 | |
| Диапазон изменения напряжения питания, В | 187–242 | |
| Частота, Гц | 50 | |
| Количество каналов контроля уровня | 2 | 4 |
| Погрешность срабатывания от фиксированного уровня, мм | ±5 | ±3 |
| Длина соединительных кабелей, м, не более | 200 | |
| Температура контролируемой жидкости, ° С, не более | 150 | |
| Выходная информация | Светодиодная индикация на блоке ЭП и "сухие" контакты реле | |
| Масса, кг: | 3,4 1,2 0,8 | |
| Габаритные размеры, мм: | 380 ? 240 ? 80 | |
| ПП | 100 ? 100 ? 90 | 150 ? 40 ? 40 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 8 | |
| Вероятность безотказной работы, не менее: | 0,98 | |
Сигнализаторы состоят из первичных преобразователей (в УСУ-1 - до 2-х, в УСУ-2 - до 4-х), соединительного кабеля типа РК50-2-13 и блока электронного преобразования (рис. 1).
Общий вид и установочные размеры блока электронного преобразования
В УСУ-1 ПП устанавливаются на внешней поверхности (без нарушения целостности стенки) резервуара, технологической емкости, трубы или другого технологического аппарата. В УСУ-2 ПП вводятся через отверстие в боковой стенке технологической емкости, трубы или другого технологического аппарата.
Блок ЭП устанавливается в операторной. Расстояние между точками подключения ПП по длине кабеля - произвольное.
ЭП подключается с помощью соединительных кабелей к ПП и имеет следующие индикаторы: светодиод "Сеть", светодиод УР1 (уровень 1), светодиод УР2 (уровень 2), а УСУ-2 еще светодиод УР3 (уровень 3) и светодиод УР4 (уровень 4).
ЭП имеет следующие внешние разъемы: "Выход" - для подключения нагрузки к контактам выходных реле и измерительных приборов к контрольным точкам;
"ПП" - для подключения соединительного кабеля ЭП к ПП.
На задней панели ЭП расположены зажим заземления и сетевой предохранитель.
На передней панели ЭП расположены кнопки контроля работоспособности УСУ.
ЭП собран в металлическом корпусе, в котором укреплены платы с радиоэлементами, силовой трансформатор, индикаторы, соединительные разъемы.
ПП представляет собой трубную конструкцию, в которой размещены: акустическая головка, представляющая собой пьезоэлемент демпфером и протектором, отформованные в одно целое и отражатель, закрепленный на акустической головке. Акустическая головка монтируется в соответствующей арматуре и вместе с отражателем ввинчивается в приваренный к стенке емкости патрубок через уплотнительные прокладки. Выводы ПЭ подключаются к соединительному кабелю.
ЭП состоит из следующих основных узлов:
платы стабилизированных источников напряжения 5; 15 и 27 В;
платы преобразования уровня в выходной сигнал;
платы индикации и коммутации, устройства искрозащиты;
трансформатора.
Сигнализаторы предназначены для выполнения следующих функций (рис. 2):
Схемы подключения сигнализатора:
а - для контроля уровня жидкости в технологических аппаратах и емкостях;
б - для контроля уровня раздела двух несмешивающихся жидкостей;
в - для контроля заполнения трубопровода;
1 - электронный преобразователь;
2 - "Выход";
3 - первичный преобразователь
УСУ-1 и УСУ-2 - светодиодной индикации достижения уровнем контролируемой жидкости места установки соответствующего "ПП" и выдачи информации на разъем "Выход" в виде замыкания или размыкания контактов реле соответствующего канала;
УСУ2 - светодиодной индикации и срабатывания соответствующего реле при достижении уровня раздела двух жидкостей места установки ПП, при заполнении трубы на выходе насосов или при достижении уровня осадка места установки ПП.
После включения переключателя "Сеть" начинает работать генератор импульсов с частотой 2-3 кГц (УСУ-2) или с частотой, устанавливаемой регулировочным потенциометром исходя из толщины стенки резервуара (УСУ-1).
УСУ-1 работает следующим образом: с выхода генератора прямоугольные импульсы поступают на усилитель мощности, собранный на двух транзисторах. Усиленный по мощности синусоидальный сигнал через приемо-передающее устройство передается по соединительному кабелю на ПП, где размещены пьезоэлектрический преобразователь и схема детектирования. Амплитуда колебаний пьезоэлемента преобразуется в постоянное напряжение, значение которого изменяется в зависимости от положения уровня жидкости. Это напряжение через развязывающие элементы по соединительному кабелю поступает на плату преобразования уровня в выходной сигнал. На плате собран сумматор-усилитель на операционном усилителе, где поступающее с ПП постоянное напряжение усиливается и подается на компаратор, срабатывающий по установленному уровню опорного напряжения.
С выхода компаратора сигнал поступает через усилитель мощности на обмотку реле и на светодиодный индикатор соответствующего канала.
УСУ-2 работает следующим образом.
В генераторе импульсов по каждому фронту вырабатывается зондирующий сигнал отрицательной полярности с амплитудой 20 В и длительностью 0,5 мкс, который подается через соединительный кабель на 4 пьезоэлемента (ПЭ), установленные в 4-х ПП. Каждый из 4-х ПП имеет отражатель, причем все 4 отражателя расположены на разных расстояниях от излучающей поверхности своего ПЭ с дискретностью 15 мм. Таким образом все 4 отраженных сигнала разнесены во времени и моментом, излучения запускаются 5 одновибраторов (ОВ), соединенных последовательно. Сигнал с первого ОВ закрывает вход усилителя на время зондирующего импульса и последующего "звона" ПЭ, сигналы с других 4 ОВ являются строб-импульсами, которые пропускают на 4 компаратора соответствующий отраженный сигнал.
У каждого компаратора устанавливается свой уровень срабатывания. каждого из 4-х выходов компараторов сигналы поступают на входы 4-х ОВ с повторным запуском, имеющим длительность, большую чем период задающего генератора. Таким образом при наличии отраженного сигнала и попадания им в соответствующий строб-импульс выходной ОВ всегда будет находиться в запущенном состоянии и потенциалы на его прямом и инверсном выходах не изменятся. При пропадании отраженного сигнала или выходе его за пределы соответствующего строб-импульса состояние выходного ОВ изменится на противоположное. Соответственно изменится соответствующая индикация и состояние реле.
Искробезопасность электрических цепей первичных преобразователей УСУ-2 обеспечивается устройством искрозащиты УИ.
УИ выполнено в корпусе, снабженном двумя невзаимозаменяемыми разъемами для подключения искробезопасных цепей, цепей питания и цепей зондирующего и принимаемого импульсов. На устанавливаемой в корпусе УИ печатной плате выполнена электрическая принципиальная схема, содержащая разделительные трансформаторы, накопительный конденсатор, ключевой транзистор, ограничительный резистор, стабилитроны и другие элементы, обеспечивающие требуемое функционирование УИ.
Питание УИ осуществляется от отдельной обмотки силового трансформатора.
УИ полностью залит термореактивным компаундом.
В комплект поставки входят: первичный преобразователь (до 2 шт. для УСУ-1 и до 4 шт. для УСУ-2), электронный преобразователь, соединительный кабель 2 шт. для УСУ-1 и 1 шт. для УСУ-2), 2 шт. плавкой вставки, руководство по эксплуатации и паспорт.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
