Руководство по эксплуатации (Ред. 22. 04. 2013 г.) Нпф «Промприбор»

Сигнализаторы уровня сыпучих и жидких материалов.
Серия СКАТ
Техническое описание и руководство по эксплуатации

(Ред. 22.04.2013 г.)

НПФ «Промприбор»
620137, г. Екатеринбург, ул. Волховская 20, оф.303.

тел/факс. 8 343 341-25-61, 341-68-05, E-mail: z8991@ epn.ru

www.prompribor.uralregion.ru.


СОДЕРЖАНИЕ
Лист

1. 
   Назначение …………………………………………………….….………....3
   
2. 
   Состав прибора, функциональные узлы………..………….………..4
   
3. 
   Технические характеристики сигнализаторов серии СКАТ……..5
   
4. 
   Устройство и работа сигнализатора…………………..……………….9
   
5. 
   Размещение, монтаж и подключение сигнализатора…….…….…10
   
6. 
   Сигнализаторы уровня раздельного исполнения СКАТ- 5Д…12
   
7. 
   Сигнализаторы уровня со штыревым резонатором СКАТ-5Ш…14
   
8. 
   Сигнализаторы уровня малогабаритные СКАТ- 5М…………….…15
   
9. 
   Комплектация приборов, аксессуары ……………….……………….16
   
10. 
    Техническое обслуживание ……………………………………….…….17
    
11. 
    Правила транспортирования и хранения……………….………..…..18
    
12. 
    Гарантии изготовителя…………………………………………………….19
    
13. 
    Опросный лист…………………………………………………..…………..19
    

Перечень приложений.

1. 
   Приложение №1. Модификации базового варианта СКАТ (зажимная втулка).
   
2. 
   Приложение №2. Модификации базового варианта СКАТ (крепежная бобышка).
   
3. 
   Приложение №3. Модификации базового варианта СКАТ (фланец).
   
4. 
   Приложение №4. Сигнализатор уровня со штыревым резонатором.
   
5. 
   Приложение №5. Малогабаритные сигнализаторы уровня.
   
6. 
   Приложение №6. Раздельное исполнение сигнализатора.
   
7. 
   Приложение №7. Блок электроники выносной.
   
8. 
   Приложение №8. Монтаж приборов на бункере.
   
9. 
   Приложение №9. Подключение приборов.
   
10. 
    Приложение №10. Схема защиты насосов.
    
11. 
    Приложение №11. Комплектация и аксессуары (приварные гайки).
    
12. 
    Приложение №12. Комплектация и аксессуары (приварные гайки гигиенические).
    
13. 
    Приложение №13. Комплектация и аксессуары (крепление металлорукава).
    
14. 
    Приложение №14. Форма опросного листа.
    

Настоящее Техническое описание и инструкция по эксплуатации предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с устройством, принципом действия, конструкцией, эксплуатацией, техническим обслуживанием сигнализаторов уровня сыпучих и жидких материалов серии СКАТ.
1 Назначение.

1.1. Приборы (сигнализаторы - датчики уровня) серии СКАТ-5 предназначены для контроля процессов наполнения и выгрузки материалов (жидких или сыпучих) в бункерах, емкостях, силосах, цистернах и других накопительных устройствах. Приборы могут использоваться как датчики наличия материала в трубопроводах (защита насосов), транспортных линиях, на конвейерных лентах и т.д. Кроме того, возможно использование приборов для контроля накопления ила в отстойниках очистных сооружений, контроля уровня осадка и т.д.

1.2. Области применения:

• 
  пищевая, химическая, нефтехимическая промышленность;
  

• 
  черная, цветная, порошковая, гидрометаллургия;
  

• 
  стройиндустрия, производство асфальта, гипсовые заводы, заводы по производству строительных смесей;
  

• 
  производство медпрепаратов, химических волокон, пластмасс и т.д.
  

Приборы находят применение на любых предприятиях, где есть бункерное или емкостное хозяйство и где требуется постоянный контроль процессов наполнения или выгрузки бункеров.

1.3. Выполняемые функции:

• 
  контроль предельных уровней наполнения бункера (емкости);
  

• 
  формирование сигнала наполнения (или опустошения) бункера (емкости);
  

• 
  управление устройствами наполнения бункера (емкости)- насосами, пневмотранспортом, конвейером, шнеком и т.д. в автоматическом режиме с помощью мощного реле, встроенного в прибор;
  

• 
  индикация (светодиодная) нормальной работы прибора и аварийная (контроль уровня наполнения или опустошения бункера).
  

1.4. Принцип действия.

Принцип действия датчика – вибрационный, основанный на различии амплитуды или частоты резонансных колебаний чувствительного элемента - камертонного резонатора в газовой (воздушной) среде и в жидкости (сыпучем материале). Блок электроники оценивает разницу амплитуды или частоты колебаний камертонного резонатора в свободном и погруженном в материал состоянии и выдает сигнал управления (аварии) на вторичные механизмы (приборы).

1.5. Отличительные особенности:

• 
  чувствительный элемент датчика - камертонный резонатор вибрирует с достаточно большой амплитудой, что обуславливает высокую чувствительность датчика к наличию материала;
  
• 
  вибрирующие ветви камертонного резонатора датчика обладают свойством самоочистки от налипающего материала;
  

• 
  датчики нечувствительны к электромагнитным помехам и радиационному воздействию;
  

• 
  датчики нечувствительны к запыленности внутри емкости, изменениям влажности и температуры контролируемого материала;
  
• 
  датчики обладают высокой точностью и стабильностью срабатывания ;
  
• 
  датчики обладают возможностью применения в турбулентных жидких средах, в жидкостях с пузырьками газа, в жидкостях с различной электропроводностью и плотностью, в жидкостях с высокой вязкостью и агрессивностью;
  
• 
  датчики характеризуются универсальностью применения, отсутствием необходимости предварительной настройки датчика на используемый материал перед началом эксплуатации;
  
• 
  датчики имеют широкий спектр массогабаритных размеров, позволяющий применять датчики в труднодоступных местах, оперативно проводить монтаж и подключение;
  
• 
  длительный срок службы датчиков, обусловленный отсутствием в конструкции движущихся частей, моноблочным исполнением и высокой степенью пыле – влагозащищенности прибора.
  

2 Состав прибора, функциональные узлы.
2.1. Состав сигнализатора уровня серии СКАТ в базовом варианте.
Чувствительный элемент - камертонный резонатор (К.Р.), представляющий собой вибровилку, ветви которой возбуждаются пъезоэлементами на резонансной частоте. Является первичным преобразователем датчика, формирующим сигнал (амплитудный или частотный) для блока электроники (приложения №1,2,3).

Блок электроники (БЭК), предназначенный для обработки сигнала с чувствительного элемента и формирования внешнего релейного сигнала управления процессами загрузки – выгрузки бункера или аварийного сигнала переполнения или опустошения бункера. Конструктивно блок электроники размещается в металлическом корпусе, неразъемно-соединенным с удлинительной штангой и камертонным резонатором – совмещенное исполнение (приложения №1,2,3), или быть выносным в отдельном корпусе, соединяясь с датчиком на емкости кабелем – раздельное исполнение (применяется в емкостях с сильно нагретым материалом для предотвращения перегрева электроники – приложения № 6,7).

Удлинительная штанга, предназначенная для размещения К.Р. в нужной части емкости (приложения №1,2,3).

Устройство крепления датчика к емкости, предназначенное для закрепления датчика на стенке емкости (в зависимости от технологических требований разработаны три варианта крепления – модификации Б, В, Ф - (приложения №1,2,3,8).
2.2. В зависимости от функционального назначения сигнализаторы уровня серии СКАТ подразделяются на датчики для сыпучих материалов (СКАТ-5-С) и датчики для жидкостей (СКАТ-5-Ж). Датчики отличаются конструкцией камертонного резонатора и способами обработки сигнала.
2.3. Габаритные и присоединительные размеры базовых модификаций СКАТ-5 показаны в приложениях № 1,2,3.

3 Технические характеристики сигнализаторов серии СКАТ.
3.1. Сигнализаторы уровня серии СКАТ - 5 являются восстанавливаемыми одноканальными индицирующими приборами.
3.2. Характеристики камертонного резонатора (К.Р.)

Использование в качестве чувствительного элемента камертонного резонатора (вибровилки) позволяет исключить влияние вибрации камертона на внешние устройства крепления датчика и стенки емкостей и резервуаров. Колебания ветвей камертона взаимно компенсируются и затухают в корне камертона. Это свойство камертонного резонатора позволяет получать большие амплитуды колебаний ветвей камертона (до3мм) без передачи вибрации на узлы крепления датчика и стенки резервуаров.

3.2.1. Частота колебаний К.Р.	200±10 Гц (датчик для сыпучего материала), 850±10Гц (датчик для жидкости).
3.2.2. Температурный режим работы К.Р (температура контролируемого материала) «Т1» в обозначении прибора «Т2» в обозначении прибора «Т3» в обозначении прибора	-45 - +160ºС. -45 - +220ºС. -45 - +250ºС.

3.2.3 Материалы, используемые для изготовления камертонного резонатора

Таблица 1

Резонаторы для сыпучих материалов.
Характеристика контролируемого материала	Марка стали	Дополнительные требования
1. Сыпучие сухие порошкообразные материалы, в том числе обладающие абразивными истирающими свойствами.	30Х13, 40Х13	Термообработка до HRC 45-50. Покрытие – хим. никель
2. Сыпучие влажные материалы, в том числе сыпучие материалы на открытом воздухе.	40Х13, 40ХН	Покрытие – хим. никель.
3. Сыпучие материалы, обладающие коррозионной активностью, в том числе пищевые продукты и материалы.	12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т	Электрополировка
Резонаторы для жидких материалов и смол.
Характеристики жидкости	Марки стали	Дополнительные требования
1.Пресная вода, сточные воды, органические и неорганические смолы, слабые растворы солей.	12Х18Н10Т	Указанные марки сталей не применяются в серосодержащих средах. Электрополировка.
2.Органические кислоты, слабые растворы неорганических кислот, в том числе органические и пищевые масла, морская вода, щелочи, сжиженные газы.	12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т	Указанные марки сталей не применяются в серосодержащих средах. Электрополировка.
3. Особо агрессивные среды, в том числе нагретые неорганические кислоты с высокой концентрацией.	Н70МФ, ХН65МВ По согласованию могут использоваться стали п.2 с дополнительным фторопластовым покрытием (3-4 слоя).	Термообработка (1050-1150°С + охлаждение-воздух) Электрополировка.

*Выбор материалов производился в соответствии с ГОСТ 5632-72 «Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные».

3.2.4. Амплитуда колебаний ветвей камертонного резонатора	2 – 3 мм для сыпучих материалов 0,1-0,2 мм для жидкостей.
3.2.5. Длина погружной части датчика (диапазон максимального и минимального контроля уровня - приложение № 8)	200 - 6000мм для сыпучих материалов 80 – 6000 мм для жидкостей

3.2.6. Пороги и погрешность срабатывания.
3.2.6.1. Порог срабатывания
Под порогом срабатывания понимается глубина погружения камертонного резонатора в материал, после которой включается выходное реле и загорается светодиод индикации.

Порог для сыпучих цементоподобных материалов	10-15мм
Порог для жидкостей	30-35мм
Порог для смол	5-10мм
Порог для полиэтиленовых и пенопластовых гранул	20-50мм

Проверка и настройка порога срабатывания производится на каждом датчике для жидкости и на одном датчике для сыпучих материалов, отобранного из каждой партии изготовленных и готовых к отгрузке приборов.

3.2.6.2. Погрешность срабатывания.

Под погрешностью срабатывания понимается отклонение от порога срабатывания после нескольких погружений датчика в материал.

Для жидкостей с плотностью 0,7- 2,5 г/см³, при достижении порога срабатывания при вертикальном или горизонтальном погружении К.Р.	не более 2мм;
Для сыпучих материалов, при достижении порога срабатывания при вертикальном или горизонтальном погружении К.Р. в материал	не более 5мм

3.3 Характеристики блока электроники (БЭК)

3.3.1. Питание БЭК Низковольтное питание Высоковольтное питание	24В ±15% постоянного или переменного тока, 220В±15% переменного тока, частотой 50Гц.
3.3.2. Потребляемая мощность	не более 3 Вт
3.3.3.Выходные сигналы Коммутируемое контактами реле напряжение - постоянного тока - переменного тока	Встроенное в блок реле с сухими контактами (контакт на размыкание н.з., контакт на замыкание н.о.) 110В 250В
Допустимое значение коммутируемого контактами реле тока -для активной нагрузки -для индуктивной нагрузки	5А 3А.
3.3.4.Индикация работы прибора.	На передней панели корпуса БЭК индикация: «Уровень»- красный свет светодиода - датчик сработал (засыпан материалом, погружен в жидкость), «Сеть»- зеленый цвет светодиода - нормальная работа прибора (индикация питания, датчик в свободном состоянии).
3.3.5. Дополнительные условия эксплуатации БЭК. Влажность (относительная при 25ºС),max Атмосферное давление	95%. 86-106,7кПа.
3.3.6. Температурный диапазон эксплуатации БЭК	-50….+85°С.
3.3.7. Массогабаритные характеристики и присоединительные размеры: корпус БЭК совмещенного исполнения; выносной блок электроники раздельного исполнения	Ø60х70, 0,5кг (приложения №1,2,3) 160х88х65, 0,7кг (приложение №7)

3.4. Исполнение прибора.
3.4.1. Исполнение сигнализаторов уровня серии СКАТ - общепромышленное. Сигнализаторы уровня общепромышленного исполнения со степенью защиты оболочек IP65 могут применяться в помещениях во взрывоопасных зонах классов В-1а,

В-1б, В-1г и В-11а в соответствии с ПУЭ гл.7.3.

3.4.2. По устойчивости к механическим воздействиям сигнализаторы уровня соответствуют виброустойчивому исполнению V5 ГОСТ 12997-84.

3.4.3. По устойчивости к климатическим воздействиям сигнализаторы уровня соответствуют исполнению У1.1 по ГОСТ 15150-69.

3.4.4. По устойчивости к проникновению воды и пыли сигнализаторы соответствуют классу IP 65 ГОСТ 14254-80.

3.4.5. По способу защиты человека от поражения электрическим током прибор соответствует:

серия СКАТ5-Х-220-Х-Х-Х-Х	класс I ГОСТ Р-51350-99
серия СКАТ5-Х-24-Х-Х-Х-Х	класс III ГОСТ Р-51350-99

3.4.6. Сигнализаторы устойчивы к воздействию внешних постоянных магнитных полей или переменных полей сетевой частоты с напряженностью до 400 А/м по ГОСТ 12997-84.

3.4.7. Сигнализаторы устойчивы к воздействию электростатических разрядов по ГОСТ Р 51522-99 для оборудования класса А и Б.

3.4.8. Сигнализаторы устойчивы к радиочастотному электромагнитному полю в полосе частот 80-100МГц по ГОСТ Р 51522-99 для оборудования класса А и Б.

класса А и Б.

класса А и Б.

3.4.11. Сигнализаторы уровня устойчивы к динамическим изменениям напряжения питания по ГОСТ Р 51522-99 для оборудования класса А и Б.

3.4.12. Уровень индустриальных радиопомех, создаваемых сигнализаторами уровня не превышает значений, установленных ГОСТ Р 51522-99 для оборудования

класса А и Б.

3.4.13. Установленный срок службы:

Для сыпучих неагрессивных материалов - не менее 8 лет.

Для агрессивных материалов - не менее 2 лет (при правильном выборе и использовании материала чувствительного элемента сигнализатора- см. выше).

3.4.14. Прибор не содержит драгоценных металлов.
4 Устройство и работа сигнализатора.