Преобразователь уровня ПМП-201 Государственное образовательное учреждение начальнего профессиональнего образования профессиональное училище 5 Белгород 2010 Автор: Мастер производственнего обучения Гончаров Евгений Петрович Для учащихся 2 курса

Преобразователь уровня ПМП-201

Назначение преобразователя Преобразователь уровня магнитострикционный ПМП-201 является мнегофункциональным 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; - автоматизированнего 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.

Принцип действия Измерение уровня преобразователем ПМП-201 основано на эффекте магнитострикции - возникновении механической деформации длиннего тонкого ферромагнитнего 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.

Устройство ПМП-201 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 – "чувствительнего элемента", состоящего из электроннего блока, трубы, звукопровода (проволоки из специальнего сплава, размещенной в трубе) и интегральных датчиков температуры.

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

Функции ПМП-201 Измерение уровня жидкости Измерение уровня раздела сред Измерение температуры (мнеготочечное) Измерение плотности светлых нефтепродуктов Вычисление плотности жидкости исходя из известных: начальной плотности (при какой-либо температуре) и измеренной температуры

Функции ПМП-201 Вычисление плотности СУГ исходя из известнего компонентнего состава и измеренной температуры Вычисление объема жидкости исходя из геометрических размеров резервуара, введенных в «память» преобразователя Вычисление объема жидкости по градуировочной таблице, введенной в «память» преобразователя

Функции ПМП-201 Вычисление %-него заполнения резервуара Вычисление массы жидкости Вычисление массы жидкой и газовой фазы СУГ исходя из известнего компонентнего состава и измеренной температуры Световая и звуковая сигнализация достижения критических значений параметров

Функции ПМП-201 Автоматическое переключение контактов выходных реле при достижении критических значений измеренных параметров (критических уровней) Автоматический контроль исправности Выходной сигнал 4-20 мА Выходной сигнал RS-232 Выходной сигнал RS-485 MODBUS

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 объемнего 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 параллелепипеда, 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.

Список используемой литературы Контрольно-измерительные приборы и инструменты: учебник для нач. проф. образования / С.А. Зайцев, Д.Д. Грибанов, А.Н. Толстов, Р.В. Меркулов. – М.: Издательский центр «Академия»; Проф ОбрИздат, – 464 с. Список использованных материалов, Интернет-ресурсов ht ml ht ml