Журнал «ИСУП» (Информатизация и системы управления в промышленности)
КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Уровнемеры «ТИТАН». Добротность, надежность, доступность

Серия уровнемеров «ТИТАН» производства компании «Теккноу» – это большой выбор приборов, которые используются во множестве технологических операций. Серия включает в себя волноводно-радарные, ультразвуковые, ёмкостные и кондуктивные уровнемеры в разных исполнениях. В статье подробно описано несколько моделей: их технические характеристики, конструктивное исполнение и сферы применения.

АО «Теккноу», г. Санкт-Петербург

logo_Tekknow_curve-1.png

скачать pdf >>

Почему бизнес так быстро реагирует на конъюнктурные изменения внутри страны и за ее пределами? Потому что это деньги, расстаться с которыми потребители готовы лишь в том случае, когда, по их мнению, качество и це­на наиболее точно соответствуют друг другу. Любой перекос в одну из сторон ведет к убыткам, что в бизнесе крайне нежелательно.

В условиях экономических потрясений, которые переживает на­ша страна, многие компании вынуждены отказываться от раскрученных брендов и обращать внимание на менее именитых производителей. И де­ло тут вовсе не в импортозамещении – все заинтересованы в доступной по деньгам, но качественной по исполнению продукции. Эта тенденция затронула да­же богатую нефтегазовую промышленность, которая в нашей стране создает устойчивый спрос на определенные категории оборудования. Теперь за счет высокой стоимости импорта спрос стал распространяться не только на брендовые, но и просто на качественные и добротные изделия.

Российская компания «Теккноу», известная многим специалистам как поставщик промышленных контрольно-измерительных приборов (КИП), серьезно подошла к проблеме импортозамещения и наладила выпуск серии уровнемеров и сигнализаторов уровня «ТИТАН» с разными принципами измерений: волноводно-радарных, ультразвуковых, ёмкостных и кондуктивных.

Компания АО «Теккноу» 25 лет работает в области поставок КИП промышленного назначения и, как опытный дистрибьютор мировых брендов измерительной техники, хорошо представляет, какие технические решения должен включать в се­бя уровнемер, чтобы пользоваться спросом и отвечать требованиям заказчиков на современном уровне в условиях кризиса и санкций.

Ценовая доступность уровнемеров «ТИТАН» определяется не только местным производством, но и разумной технической сборкой. Это означает, что производитель не налаживает массовый выпуск приборов для чрезмерно суровых условий эксплуатации – таких, как температура рабочей среды порядка 300 °C или давление до 400 кгс/см². Ведь для основной массы приборов, используемых в промышленности, такие параметры являются излишними, а переплачивать дополнительную треть стоимости за высокие эксплуатационные характеристики нецелесообразно. При этом некоторые модели уровнемеров «ТИТАН» в дополнительной комплектации могут быть оснащены расширенными техническими характеристиками для взыскательного потребителя.

Иными словами, стоимость уровнемера должна соответствовать его измерительной задаче в цепочке технологического процесса. При этом оптимизированный по характеристикам и це­не уровнемер должен быть нисколько не ху­же аналогичного дорогого прибора с высокими характеристиками, которые заведомо не будут использоваться.

Рассмотрим назначение и характеристики отдельных моделей уровнемеров «ТИТАН» российской компании АО «Теккноу» и их отличия друг от друга.


Уровнемеры «ТИТАН»

Измерение уровня жидких, сыпучих и пастообразных сред в закрытых и открытых емкостях – операция, чрезвычайно востребованная на производстве. Уровнемеры применяются в области добычи и переработки нефти, при хранении нефтепродуктов и топлива, в химической промышленности, в энергетике, при производстве и переработке пластмасс, на станциях водообеспечения и стоков, в пищевых технологиях и сельском хозяйстве, при производстве строительных материалов, для контроля уровня топлива транспортных средств и во множестве других областей.

При этом само понятие «жидкие, сыпучие, вязкие и пастообразные вещества» вмещает в се­бя самые разнообразные по составу материалы: воду и водные растворы, кислоты и щелочи, нефть, битум, топливо, масла, сжиженный газ, смолы, клеи, цемент, гранулы пластика, а также пищевые продукты: сахар, зерно, му­ку, пищевые напитки и загущенные жидкости, отвары с мякотью и пасты. Подобных веществ и продуктов в промышленности огромное количество. До сих пор не изобретено универсального уровнемера, способного идеально измерять уровень любой среды. Для непрерывного измерения и контроля уровня веществ с разными физическими свойствами компания «Теккноу» предлагает ряд уровнемеров «ТИТАН» с принципами действия, основанными на разных физических явлениях (табл. 1).

Таблица 1. Разновидности измерителей уровня, входящих в линейку «ТИТАН» (увеличить изображение)

Tab_1_small.png

Ex.png Предусмотрены варианты исполнения уровнемеров «ТИТАН» для взрывоопасных зон, где существует вероятность взрыва пы­ли или метана.

T.png Для рабочих сред с высокой температурой процесса выпускаются варианты с теплоотводящей трубкой, которая устанавливается между механическим присоединением к емкости и электронным блоком. Такая конструкция позволяет рассеять и снизить передачу температуры процесса с 200 °C до рабочей температуры электронного блока. Применение теплоотводящей трубки предусмотрено в комбинациях с вариантами исполнения для взрывоопасных зон.


Уровнемер волноводно-радарный «ТИТАН‑370У»

Прибор предназначен для непрерывных измерений уровня жидкостей, сыпучих, пастообразных и вязких веществ. Применяется в различных отраслях промышленности для установки в закрытых или открытых емкостях, башнях, каналах и отстойниках с высотой уровня от 0,1 до 40 м.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Волноводно-радарный уровнемер «ТИТАН-370У»

Достоинства:
- универсальность: используется для измерения уровня разных веществ в любых резервуарах;
- малая погрешность измерений: ±(2…10) мм в зависимости от диапазона;
- съемный дисплей для показаний уровня и состояний уровнемера с энергонезависимой памятью настроек;
- единицы измерений: мм, %;
- температура рабочей среды: до 200 °C;
- линейное измерение в непроводящих сосудах и в сосудах различной формы;
- токовый выход 4…20 мА, HART-протокол, RS‑485 Modbus RTU.

Варианты исполнения:
- N – для взрывобезопасной среды;
- Xi – для взрывоопасной среды;
- Xd – для среды с опасностью образования горючей пыли;
- NT (XiT, XdT) – соответствующие высокотемпературные версии.

Принцип работы: электронный блок вырабатывает электромагнитные импульсы длительностью 0,5 нc, которые передаются на волновод через узел крепления. Импульсы распространяются вдоль волновода (зонда). При попадании в среду с другой диэлектрической проницаемостью часть энергии импульса отражается от ее поверхности и возвращается к узлу крепления волновода, где принимается электронным блоком. Электронный блок измеряет интервал времени между излучаемым электромагнитным импульсом и эхосигналом, затем вычисляется расстояние до контролируемой среды. С учетом высоты резервуара и положения уровнемера определяется значение уровня, которое преобразуется в сигнал аналогового и (или) цифрового выхода.

Волновод (зонд), стержневой или тросовый (последний – для очень глубоких резервуаров или высоких башен), опускают в рабочую среду так, чтобы он пересекал нижний допустимый уровень в емкости. В зависимости от модификации уровнемера электрод может быть покрыт стойкой изоляцией для эксплуатации в агрессивной среде. Длина электрода «ТИТАН‑370У» может варьироваться от 300 мм до 40 м. При этом без электрода масса уровнемера составляет не более 0,5 кг в модификации для нормальных условий эксплуатации.

Уровнемер «ТИТАН‑370У» способен подключаться через HART-модем к внешнему устройству. Передача данных происходит по той же линии, что и передача токового сигнала 4…20 мА, или по линии RS‑485 Modbus RTU.

Предлагается 9 модификаций уровнемера «ТИТАН‑370У», различающихся по длине и ви­ду электрода, который может быть стержневым, тросовым (с грузом на конце или анкерным креплением), а также с изоляцией (PFA, FEP, PTFE, PA), если условия процесса не допускают контакта с металлическим электродом (агрессивные среды, пищевые продукты, особо чистые жидкости).


Ультразвуковые уровнемеры и сигнализаторы уровня

Ультразвуковые уровнемеры «ТИТАН» предназначены для измерений и контроля уровня жидкостей, вязких и пастообразных веществ в закрытых или открытых емкостях, отстойниках, резервуарах и открытых каналах с высотой уровня от 0,1 до 20 м.

Достоинство таких уровнемеров – отсутствие контакта с рабочей средой. Ультразвуковые «ТИТАНЫ» успешно используются для бесконтактных измерений уровня агрессивных жидкостей, налипающих смол, клеев и паст, а также сточных вод и шлаков.

Особенности:
- измерение без контакта с рабочей средой;
- интеллектуальная обработка ложных эхосигналов;
- простая установка и настройка;
- регулировка периода измерения при быстрых изменениях уровня (1–5 измерений в секунду);
- токовый выход уровнемеров: 4…20 мА с HART-протоколом, RS‑485 Modbus RTU;
- степень защиты IP67/IP68;
- сигнализаторы: релейный выход.

Варианты исполнения:
- N – для взрывобезопасной среды;
- Xi – для взрывоопасной среды.

Приборы устанавливают в резервуарах, силосных башнях, бассейнах и других емкостях для измерения уровня:
- жидкостей: нефти, дизельного топлива, масел, воды, эмульсий, растворов, агрессивных жидкостей и др.;
- сыпучих и вязких веществ: пес­ка, гранул, зерна, муки, цемента, смол, клеев и др.

Принцип действия ультразвуковых уровнемеров основан на отражении звуковых волн от поверхности измеряемой среды. Для бесконтактных измерений компания «Теккноу» предлагает три ти­па оборудования: уровнемеры «ТИТАН 270У», «ТИТАН 253У» и сигнализатор уровня «ТИТАН 253С». Последний практически идентичен уровнемеру «ТИТАН 253У», только имеет релейный выход для сигнализации и управления верхним и нижним положением уровня.

Все уровнемеры и сигнализатор состоят из ультразвукового преобразователя и электронного модуля. Ультразвуковой преобразователь излучает импульсный сигнал в направлении поверхности рабочей среды. Отраженный сигнал принимается преобразователем и обрабатывается электронным модулем. Электроника измеряет время прохождения импульсных сигналов до поверхности рабочей среды и обратно и вычисляет высоту уровня. Одновременно учитывается поправка на температурную погрешность. Далее в зависимости от модели результаты преобразуются в выходной сигнал 4…20 мА, отображаются на дисплее и (или) передаются по HART-протоколу. В отличие от уровнемеров сигнализатор имеет только релейный выход, «привязанный» к двум контролируемым уровням рабочей среды.

Главное различие между этими версиями уровнемеров состоит в том, что «ТИТАН‑253У» не имеет дисплейного блока показаний измеряемого уровня. Он снабжен светодиодными индикаторами, которые сигнализируют о текущем состоянии уровнемера. Настройка уровнемера осуществляется с помощью нескольких кнопок, находящихся на корпусе. Соответственно стоимость такого уровнемера ниже. Уровнемер «ТИТАН‑270У» (рис. 2) снабжен более совершенной начинкой. Под верхнюю крышку этого прибора можно установить цифровой дисплей, на котором находятся кнопки управления, отображается вся информации об измерениях и текущем состоянии уровнемера. С помощью дисплея и кнопок управления можно войти в хорошо развитое, интуитивно понятное ме­ню и выполнить все необходимые настройки уровнемера под конкретную измерительную задачу.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Уровнемер ультразвуковой «ТИТАН-270У»

«ТИТАН‑270У» может по выбору показывать: высоту уровня в различных единицах длины или единицах объема (включая нефтяные баррели), выходной токовый сигнал 4…20 мА, а также температуру внутри резервуара. Этот уровнемер снабжен дополнительными функциями, в том числе: обучения (что позволяет ему не реагировать на ложные эхосигналы в случае конструктивных препятствий в резервуаре), переключения на разные языки интерфейса, копирования и запоминания эффективных конфигураций под разные условия процесса и многими другими. И, наконец, «ТИТАН‑270У» имеет возможность по протоколу HART обмениваться данными с периферийными устройствами.

Компания «Теккноу» предлагает на выбор несколько модификаций уровнемеров «ТИТАН‑270У», различающихся диапазоном измеряемого уровня и типом соединения – резьбовым или фланцевым (рис. 3).

Ris_3.jpg

Рис. 3. Уровнемер «ТИТАН-270У», установленный на объекте


Ёмкостные уровнемеры и сигнализаторы уровня

Ёмкостные уровнемеры и сигнализаторы уровня «ТИТАН» (рис. 4) предназначены для измерений и контроля высоты уровня жидкостей и сыпучих веществ. Эти несложные по конструкции и не самые дорогие приборы наиболее востребованы во всех отраслях промышленности. Ёмкостные датчики пригодны не только для контроля уровня, но и для обнаружения жидкости в трубопроводе и других емкостях.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Уровнемер ёмкостный «ТИТАН-136У»

Компания «Теккноу» выпускает несколько моделей ёмкостных уровнемеров и сигнализаторов «ТИТАН» (табл. 2).

Таблица 2. Модели ёмкостных уровнемеров «ТИТАН»

Tab_2.png

Варианты исполнения:
- N – для взрывобезопасной среды;
- Xi – для взрывоопасной среды;
- NT (XiT) – соответствующие высокотемпературные версии.

Действие ёмкостных уровнемеров основано на изменении электрической емкости, которая образуется между электродом и металлическими стенками резервуара или между двумя электродами сигнализатора, как между двумя металлизированными обкладками конденсатора. При изменении уровня рабочей среды в резервуаре изменяется электрическая емкость конденсатора. Для уровнемера это плавное изменение выходного сигнала, пропорциональное изменению емкости, а для сигнализатора – скачкообразное срабатывание выходного ре­ле, когда уровень среды касается электрода. Применение ёмкостных уровнемеров возможно и в сосудах с неэлектропроводными стенками. Для этого вспомогательный электрод укладывается вертикально вдоль наружной стенки резервуара.

Исключение составляет ёмкостный сигнализатор (датчик приближения) «ТИТАН‑124С». Он реагирует на движение жидкости, сыпучих веществ и вязких масс. Его можно использовать для индикации состояния уровня в электрически непроводящих (пластиковых, стеклянных) резервуарах и указателях уровня. Он очень хорошо подходит для индикации утечки жидкостей в улавливающих ваннах, бетонных ямах или прямо на полу.

В зависимости от модели датчика корпус выполняется полностью из нержавеющей стали или из высокопрочного пластика. Электроды из нержавеющей стали могут быть покрыты изоляцией, если прибор предназначен для эксплуатации в электропроводящих или агрессивных рабочих средах.

Более подробно об уровнемерах и сигнализаторах серии «ТИТАН» можно узнать на сайте производителя – компании «Теккноу».

Опубликовано_в журнале ИСУП № 2(92)_2021

АО «Теккноу», г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (812) 324-5627,
e-mail: info@tek-know.ru,
сайт: tek-know.ru



STEGO. Покупать комплектом – дешевле!
Нагреватель+Термостат 01140.0-00
Нагреватель+Термостат 01140.0-00 + Гигростат 01246.0-00
www.stego.de