Общее устройство и принцип работы датчиков

Измерение уровня продукта основано на измерении времени распространения в стальной проволоке короткого импульса упругой деформации. По всей длине проволоки намотана катушка, в которой протекает импульс тока, создавая магнитное поле. В месте расположения поплавка с постоянным магнитом, скользящего вдоль проволоки, в ней под действием магнитострикционного эффекта возникает импульс продольной деформации, который распространяется по проволоке и фиксируется пьезоэлементом, закрепленным на ней. Кроме того, возникает импульс упругой деформации, отраженный от нижнего конца чувствительного элемента (ЧЭ) датчика и фиксируемый пьезоэлементом для датчиков исполнения 1 с жестким ЧЭ. В датчиках исполнения 1 с гибким ЧЭ в качестве второго отраженного импульса используется импульс упругой деформации, возникающий от опорного магнита, устанавливаемого на нижнем конце ЧЭ датчика.

В датчиках измеряется время от момента формирования импульса тока до момента приема импульсов упругой деформации, принятых и преобразованных пьезоэлементом. Это позволяет определить расстояние до местоположения поплавка, определяемого положением

уровня жидкости. Датчики исполнения 0 измеряют время, прошедшее с момента формирования импульса тока до момента приема сигнала от пьезоэлемента. Это позволяет вычислить расстояние до местоположения поплавка, определяемого положением уровня жидкости, при известной скорости звука.

Датчики состоят из:

- ЧЭ; поплавков, скользящих вдоль продетого сквозь них ЧЭ; первичного преобразователя (ПП), включающего пьезоэлемент. ЧЭ включает в себя стальную проволоку, свободно размещенную в диэлектрической трубке, на которую намотана катушка возбуждения.

ПП имеет литой корпус с крышкой и кабельным сальниковым вводом, снабженным хомутом для закрепления гибкой защитной оболочки кабеля (например, металлорукава). Кроме того, на корпусе ПП имеется болт защитного заземления. Внутри корпуса расположена электронная плата преобразователя. На плате имеется клеммный соединитель для подключения внешнего кабеля. Датчик содержит следующие узлы и элементы: К- катушка возбуждения; ПЭ- пьезоэлемент; КОМП-компаратор; Т-термометр;МК-микроконтроллер; УФ-усилитель-формирователь;

Микроконтроллер (МК) выдает импульс тока в катушку чувствительного элемента (К) датчика. Под действием магнитного поля магнитов поплавков и импульса тока в катушке в стальной проволоке - звуководе датчика - возникают ультразвуковые импульсы, которые, распространяясь по проволоке, достигают пьезоэлемента датчика (ПЭ).

ПЭ преобразует механическое колебание проволоки в электрический импульс. Аналоговый импульс с ПЭ усиливается УФ. Выделить импульс с ПЭ с высокой точностью в заданном температурном диапазоне работы электронной схемы датчика позволяет компаратор (КОМП). МК вычисляет и сохраняет в своей памяти время, прошедшее между импульсом тока в катушке и сигналами с КОМП. Для включения в схему цифрового термометра предусмотрена двухсторонняя линия связи с МК, по которой МК опрашивает цифровой термометр. Сигнал с ячейки для измерения давления снимается через масштабирующий усилитель. По сигналам с линии "Запрос" от вторичного прибора МК датчика выдает асинхронно в линию "Ответ" значения времен распространения сигналов в звуководе, температуры и давления.

Установка датчиков на резервуаре осуществляется сверху на имеющемся или специально образованном посадочном месте. Максимальное отклонение оси датчика от вертикали ±1 ' для датчиков с жесткими ЧЭ и не более ±5 °для датчиков с гибкими ЧЭ. Вертикальность установки должна обеспечиваться посадочным местом, подготовленным потребителем.

КОНТРОЛЛЕР МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ ГАММА-7М

Назначение

Контроллер микропроцессорный ГАММА-7М (далее "прибор"), в зависимости от исполнения, предназначен для:

-многоканального измерения уровня однофазных жидкостей совместно с датчиками уровня ультразвуковыми ДУУ2 (далее "ДУУ2") производства ЗАО "Альбатрос" ;

-многоканального измерения уровней раздела сред многофазных жидкостей совместно с датчиками ДУУ2 производства ЗАО "Альбатрос";

- измерения давления внутри резервуаров совместно с датчиками ДУУ2 или датчиками избыточного давления ДИД1 производства ЗАО "Альбатрос"; измерения температуры контролируемых жидкостей совместно с датчиками ДУУ2 производства ЗАО "Альбатрос"; многоканального измерения температуры контролируемых жидкостей совместно с датчиками температуры многоточечными ДТМ1 производства ЗАО "Альбатрос";

измерения различных технологических параметров (давление, температура и т.п.) при подключении датчиков сторонних производителей, имеющих стандартный выходной токовый сигнал; одновременного регулирования (позиционный или пропорциональный законы регулирования) по двум параметрам, измеряемым подключенными к прибору датчиками ДУУ2, ДТМ1, ДИД1 или датчиками со стандартным токовым выходом; управления дискретными исполнительными механизмами (задвижки, пускатели и т.п.); формирования стандартных токовых сигналов для выдачи на устройства регистрации (самописцы); осуществления цифрового обмена по последовательному интерфейсу с ЭВМ верхнего уровня; обеспечения взрывозащищенного электропитания подключенных датчиков (датчики, подключаемые к прибору.

построения информационно-управляющих комплексов при подключении к прибору контроллеров-сборщиков микропроцессорных КСМ1 ...КСМ4, а также устройств, выполненных на их основе.

Базовый блок прибора включает в свой состав блок питания БП6, модуль процессора МП5 и ячейку индикации ЯИ4.

Кроме того, базовый блок имеет два соединителя для наращивания функциональных возможностей прибора.

К первому соединителю подключается модуль интерфейса МИ, обеспечивающий связь прибора с ЭВМ верхнего уровня.

Второй соединитель позволяет установить один из трех следующих типов модулей расширения:

модуль сопряжения с датчиками МСД;

модуль токовых сигналов МТС 1;

модуль токовых сигналов МТС2.