Датчик-реле рівня РОС-101 (РОС101, РІС 101)

 Датчик-реле уровня РОС-101 (РОС101, РОС 101)

Назначение

Датчики-реле уровня  РОС-101 (РОС101, РОС 101) предназначен для контроля уровня электропроводных и неэлектропроводных жидкостей, твёрдых (кускообразных) сред, зерна и продуктов его размола, а также раздела сред: вода - светлые нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы - вода и других жидкостей с резко отличающимися диэлектрическими проницаемостями.

Датчики-реле относятся к типу емкостных сигнализаторов уровня. Принцип действия датчиков-реле основан на высокочастотном методе преобразования изменения электрической емкости чувствительного элемента, вызванного изменением уровня контролируемой среды в "релейный" выходной сигнал.

Датчик-реле состоит из первичного (ПП) и передающего (ППР) преобразователей.

Первичный преобразователь датчика-реле РОС 101И имеет маркировку взрывозащиты ExiаПТС6 по ГОСТ 12.2.020, соответствует требованиям ГОСТ 22782.5, ГОСТ 22782.0 и может устанавливаются во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно гл. 7.3 "Правил устройств электроустановок" (ПУЭ) и другим директивным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

Передающий преобразователь датчика-реле РОС 101И имеет маркировку взрывозащиты ExiаПС, искробезопасные выходные цепи уровня iа по ГОСТ 22782.5, и предназначен для установки вне взрывоопасных зон.

Структура условного обозначения РОС 101-0ХХY-ХХХ-ХХХХ:

	РОС 101	0XX	Y	ХХХ	ХХХХ
Датчик-реле уровня РОС 101
0XX - Условное обозначение преобразователя первичного
Y - Искрозащищенное исполнение
ХХХ - Климатическое исполнение: УХЛ ОМ
ХХХХ - Длина погружаемой части чувствительного элемента, м

Технические характеристики

Исполнения первичных преобразователей, чувствительного элемента (ЧЭ), параметры контролируемой среды:

Исполнение датчика	Внешний вид	Конструк-тивное исполне- ние ЧЭ	Длина погру- жаемой части чувствитель- ного элемен- та, L, м / габаритные размеры первичного преобразо- вателя	Параметры контролируемой среды
Физическое состояние, электри-ческие свойства	Тем- пера- тура, °С	Рабочее давле- ние, Рраб, МПа, до	Вязкость динами- ческая, Па·с,не более	Относи- тельная диэлект- рическая проница- емость	Раз- мер гра- нулы (ку- ска), мм, не более
РОС 101-011		стержневой неизолиро-ванный	0,1; 0,25; (0,6; 1,0; 1,6; 2,0)*	жидкая, сыпучая неэлектро-проводная	От -100 до +200°С	2,5	1,5 (для жидких сред)	2,0 - 4,0	5
РОС 101-011И	От -100 до +100°С
РОС 101-015И		стержневой неизолиро-ванный	0,42	зерно и продукты его размола	От -20 до +100°С	—	—	2,0 - 4,0	—
РОС 101-021		стержневой изолиро-ванный	0,1; 0,25; 0,6; 1,0; 1,6; 2,0	жидкая, сыпучая электро-проводная	От -100 до +250°С	2,5	1,5 (для жидких сред)	≥2,0 для диэлектри- ческой среды	5
РОС 101-021ОМ	0,1; 0,25
РОС 101-021И	0,1; 0,25; 0,6; 1,0; 1,6; 2,0	От -100 до +100°С
0,25	раздел сред: жидкие углеводо- роды-вода или светлые неф- тепродукты- вода
РОС 101-024	0,1; 0,25; 0,6; 1,0; 1,6; 2,0	жидкая, сыпучая электро-проводная	От -40 до +100°С
РОС 101-061И		цилиндри-ческий неизолиро-ванный	0,1; 0,25; 0,6	жидкая неэлектро-проводная	От -100 до +100°С	6,4	1,5	1,4-4,0	—
РОС 101-061ИОМ		0,1; 0,25	масло, топливо	От 0 до +80°С	0,6
РОС 101-062ИОМ	0,1	раздел сред: жидкие углеводо- роды-вода или светлые неф- тепродукты- вода	Кинема- тическая вязкость сред — не более 8·10-4м2/с	2,0-4,0 для диэлектри- ческой среды
РОС 101-071		плоский	—	cыпучая кусковая порошко-образная неэлектро-проводная	От -30 до +130°С	0,1	—	2,0 - 4,0	150
РОС 101-071ОМ	cыпучая кусковая порошко-образная электро-проводная	От 5 до +100°С	—	50
РОС 101-091		тросовый	1,0; 1,6; 2,0 - 22,0 (с интервалом 0,5 м)	cыпучая кусковая порошко-образная неэлектро-проводная	От -30 до +60°С	—	—	2,0 - 4,0	15

Примечания:

* – длина погружаемой части чувствительного элемента свыше 0,25 м обеспечивается потребителем путем установки стержня, обеспечивающего требуемую длину из указанного ряда.

Параметры питания:

напряжение переменного тока:

220 (^+10%_-15%)В

частота:

50 Гц или 60 Гц± 2%

Потребляемая мощность, не более:

7 В·А

Электрическая нагрузка на контакты выходного реле:

ток:

от 0,5 до 2,5 А

напряжение:

от 12 до 250 В

частота:

50, 60 Гц

для РОС 101И коммутируемая мощность не более:

100 В·А

Допустимое значение параметров линии связи между первичным и передающим преобразователями:

емкость:

0,15 мкф

индуктивность:

0,2 мГн

Для РОС 101И параметры искробезопасной электрической цепи:

напряжение не более:

16,4 В

напряжение не более:

78,9 мА

Минимальное значение электрической емкости чувствительного элемента (ЧЭ), вызывающее срабатывание выходного реле (чувствительность):

при емкости ЧЭ до 100 пФ:

0,5 пФ

при емкости ЧЭ превышающей 100 пФ:

1% от емкости ЧЭ

Степень защиты от влияния окружающей среды (попадания внутрь изделия пыли и воды):

ІР54

для первичных преобразователей исполнения ОМ:

IP56

Масса:

первичного преобразователя:

от 1 до 4 кг

преобразователя передающего, не более:

2 кг

Материал деталей, контактирующих с измеряемой средой:

сталь 12Х18Н10Т, фторопласт 4, премикс ПСК-5, полиэтилен

Габаритные и установочные размеры передающего преобразователя:

Условия эксплуатации

• температура окружающего воздуха:
  • от минус 50 до плюс 60 °С для первичного преобразователя;
  • от минус 30 до плюс 50 °С для передающего преобразователя;
• относительная влажность окружающего воздуха, не более:
  • 98 % при температуре 35 °С;
  • 98 % при температуре 40 °С для первичных преобразователей исполнения ОМ.

Допустимые воздействия

Наименование механического воздействия	Нормы для:
Датчиков-реле исполнений УХЛ, Т	Датчиков-реле исполнения ОМ
Вибрация:	диапазон частот, Гц	5,0…80,0	5,0…100,0
ускорение, м/с2	9,8	7,0
Удары:	ускорение, м/с2	—	50
частота следования, ударов/мин	—	40…80
Качка:	предельный угол наклона, град	—	30
период качки, с	—	7…9
Наклоны	под углом к горизонтали, град	—	15

Устройство и принцип работы

Принцип действия датчика-реле основан на высокочастотном методе преобразования изменения электрической емкости чувствительного элемента, вызванного изменением уровня контролируемой среды в выходной сигнал.

Первичный преобразователь (см. рисунки "Габаритные размеры первичного преобразователя в таблице "Исполнения первичных преобразователей") состоит из чувствительного элемента 1, корпуса 2, электронного блока 3, имеет наружный винт заземления 5.

Передающий преобразователь (см. рисунок "Габаритные и установочные размеры передающего преобразователя") состоит из корпуса 1, крышки 2, платы 3, имеет наружный винт заземления 5.

Плата 3 имеет регулировочные элементы установки уровня и дифференциала срабатывания 1-R6, 2-R6, светодиоды 6 для индикации срабатывания и контроля функционирования, клеммные колодки 7 для подключения внешних проводов или жил кабелей под винт, перемычку изменения вида сигнализации 8.

Уплотнение проводимых внешних проводов или кабелей осуществляется прокладками 4 (см. рисунки "Габаритные размеры первичного преобразователя в таблице "Исполнения первичных преобразователей"), в которых на месте монтажа выполняются отверстия, соответствующие наружному диаметру провода или кабеля.

Состояния светодиодов HL1, HL2 и выходного реле в зависимости от вида сигнализации и положения уровня контролируемой среды:

Перемычка между	Вид сигнализации	Условное обозначение положения уровня в резервуаре	Состояние выходного реле	Состояние элемента световой индикации
предшествующее	текущее	HL1	HL2
А-В	"наличие среды"	Н	С	обесточено	не светится	светится
С	В	под током	светится	не светится
В	С	под током	светится	не светится
С	Н	обесточено	не светится	светится
В-С	"отсутствие среды"	Н	С	под током	светится	не светится
С	В	обесточено	не светится	светится
В	С	обесточено	не светится	светится
С	Н	под током	светится	не светится

Условное обозначение положений уровня:

• Н - на нижнем контролируемом уровне и ниже его;
• С - между нижним и верхним контролируемыми уровнями (в пределах дифференциала);
• В - на верхнем контролируемом уровне и выше его.

В датчиках-реле с помощью регулирующих элементов в передающем преобразователе обеспечивается установка уровня и дифференциала срабатывания в пределах рабочей зоны чувствительного элемента, с помощью изменения положения перемычки обеспечивается сигнализация "наличия" или "отсутствия" контролируемой среды, с помощью элементов световой индикации обеспечивается контроль функционирования и индикация достижения устанавливаемого уровня.

Порядок установки датчика-реле уровня РОС 101

• Датчик-реле поставляется отрегулированным на имитаторе контролируемой среды с видом сигнализации "наличие среды", т.е. перемычка на плате ППР установлена между контактами А-В. Для работы с видом сигнализации "отсутствие среды" перемычку установить между контактами В-С, удалив перемычку А-В.

• Перед установкой и монтажом необходимо убедится в работоспособности датчика. Для чего:

  1. подключить первичный преобразователь к передающему согласно схеме подключений (рис. 1, 2);
  2. подать напряжение питания и проверить работоспособность датчика-реле путем прикосновения к чувствительному элементу отверткой с изолированной ручкой.

  При этом должно происходить изменение состояния выходного реле и светодиодов.

• Проверить работу датчика-реле на реальной контролируемой среде в условиях размещения чувствительного элемента, аналогичных эксплуатационным, путем повышения и понижения уровня контролируемой среды.

• В случае расположения уровней срабатывания за пределами рабочей зоны или при отсутствии изменения состояния выходного реле и светодиодов произвести подрегулировку следующим образом:

  1. установить уровень контролируемой среды на нижней границе рабочей зоны. Отверткой с шириной лезвия до 2 мм, толщиной до 0,6 мм провернуть оси резисторов 1-R6, 2-R6 против часовой стрелки до упора. Выходное реле срабатывает. Затем медленно вращать ось резистора 1-R6, пока не загорится светодиод HL2, при этом выходное реле возвращается в исходное состояние;
  2. ось резистора 2-R6 провернуть по часовой стрелке до упора. Поднять уровень контролируемой среды до необходимого по условиям работы и медленно вращать ось резистора 2-R6 против часовой стрелки пока не загорится светодиод HL1. При этом выходное реле срабатывает, светодиод HL2 гаснет;
  3. проверить правильность произведенных регулировок, снижая уровень контролируемой среды до первоначального. При этом должен загореться светодиод HL2, (HL1 - погаснуть), а выходное реле вернуться в исходное состояние.
• Для обеспечения работы датчика-реле с минимальным дифференциалом срабатывания, равным значению чувствительности, оси регулирующих резисторов 1-R6, 2-R6 провернуть против часовой стрелки до упора и медленно вращать ось резистора 1-R6 по часовой стрелке, пока не загорится светодиод HL1, при этом выходное реле срабатывает.

• Разметка мест для крепления первичных и передающих преобразователей производится в соответствии приведенными выше "Габаритными размерами". Первичные преобразователи устанавливаются на резервуаре с контролируемой средой вертикально, горизонтально или наклонно.

  1. Первичные преобразователи с длинной погружаемой части более 0,25 м устанавливаются только вертикально.
  2. Чувствительный элемент первичного преобразователя ПП-015И устанавливается на металлической стенке в патрубке вальцового станка.
  3. Первичный преобразователь ПП-071 устанавливается на вертикальной или наклонной стенке резервуара в местах, исключающих прямое попадание контролируемой среды на чувствительный элемент при загрузке. В противном случае предусмотреть защитный козырек.
  4. Первичные преобразователи со стрежневым чувствительным элементом устанавливаются на стенке или крышке резервуара так, чтобы конец резьбы был утоплен не более, чем на 20 мм.
  5. Допускается размещать часть чувствительного элемента первичного преобразователя ПП-091 в отрезке трубы диаметром не менее 45 мм. При длине ЧЭ до 2,5 м длина обрезка трубы не более 250 мм, при длине ЧЭ свыше 2,5 м - не более 600 мм.
  6. Первичные преобразователи (кроме ПП-071) устанавливать так, чтобы чувствительный элемент находился на расстоянии не менее 200 мм от стенки или дна резервуара. Предусмотреть меры, исключающие соприкасание чувствительного элемента со стенками и дном резервуара.
• Первичный преобразователь устанавливается так, чтобы контролируемый уровень находился в рабочей зоне чувствительного элемента.
• При горизонтальном монтаже первичного преобразователя для обеспечения стекания контролируемой чреды и уменьшения возможности образования отложений рекомендуется конец чувствительного элемента ориентировать вниз на 10-20°.
• При вертикальном монтаже первичного преобразователя с чувствительным элементом длиной свыше 0,6 м, на резервуаре с интенсивным движением жидкости необходимо закрепить конец чувствительного элемента через изолятор, либо предусмотреть защиту чувствительного элемента демпфирующим устройством (перфорированная труба, сетка), либо размещать чувствительный элемент в перфорированной металлической трубе диаметром не менее 80 мм.
• Не допускается размещать первичный преобразователь так, чтобы рабочая зона чувствительного элемента находилась в местах, где возможны остатки контролируемой среды при опорожнении резервуара.
• Резервуар с контролируемой средой должен быть заземлен. При установке первичного преобразователя на резервуар из непроводящего материала необходимо предусматривать внутри резервуара дополнительный электрод, например, перфорированную трубу диаметром не менее 80 мм вокруг чувствительного элемента, металлическую полосу или пластину на расстоянии не менее 200 мм от чувствительного элемента. Дополнительный электрод должен быть заземлен и соединен со штуцером (фланцем) чувствительного элемента.
• Монтаж соединительных проводов или кабелей производить в соответствии со схемой подключения любым проводом или кабелем с сечением жилы не более 1,5 мм².

• Соединение первичного и передающего преобразователей осуществляется линией связи любой длины в пределах объекта при сопротивлении каждой жилы линии связи до 10 Ом.

  Максимально допустимое значение электрической емкости и индуктивности проводов в линии связи не должны превышать соответственно: емкости - 0,15 мкФ; индуктивности - 0,2 мГн;

• При монтаже приборов искробезопасного исполнения внешние искробезопасные и искроопасные цепи должны прокладываться раздельными кабелями или проводами. Расстояние между изолированными проводами искробезопасных и искроопасных цепей внутри передающего преобразователя должно быть не менее 6 мм.
• Корпус передающего преобразователя заземлить. В месте подсоединения наружного заземляющего проводника площадка должна быть зачищена и предохранена от коррозии слоем консистентной смазки.

• По окончании монтажа проверить сопротивление изоляции электрических цепей с помощью мегомметра на напряжение 500 В между цепями питания переменного тока, сигнальными цепями и корпусом передающего преобразователя.

  В нормальных климатических условиях оно должно быть не менее 20 МОм в течении всего периода эксплуатации.