Принцип действия уровнемеров основан на частотном методе измерений расстояния при помощи радиолокатора непрерывного излучения с частотной модуляцией (FMCW). Во время измерений радиолокатор посылает высокочастотный сигнал, частота излучения которого линейно возрастает. Излучаемый сигнал отражается от поверхности измеряемой среды и принимается антенной. В электронном блоке уровнемера с помощью быстрого преобразования Фурье определяется разница между частотами отраженного и излучаемого сигналов в текущий момент времени, которая прямо пропорциональна расстоянию до поверхности среды. Измеренное расстояние пересчитывается в уровень заполнения резервуара, объём или массу жидкости в резервуаре. Полученное значение уровня отображается на индикаторе и (или) передается по цифровым проводным или беспроводным интерфейсам связи. Также в зависимости от модификации уровнемера полученное значение уровня преобразуется в аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока.

Конструктивно уровнемеры состоят из электронного блока и антенны, расположенных в едином корпусе. Электронный блок может иметь в своем составе клавиатурно-индикаторный модуль, обеспечивающий локальный интерфейс пользователя. Конструкция антенны может быть рупорной, линзовой или штыревой.

Уровнемеры монтируются вертикально над поверхностью измеряемой среды. Уровнемеры измеряют расстояние между базовой плоскостью, которой является уплотнительная поверхность присоединительного фланца или поверхность уплотнения, и поверхностью измеряемой среды.

Уровнемеры имеют в своем составе 3-х осевой акселерометр для вычисления углов отклонения оси уровнемера от вертикали. Измеренные акселерометром значения могут использоваться как для контроля корректности монтажа уровнемера, так и для вычисления уровня продукта при установке уровнемера под углом к горизонтальной плоскости.

Измерительная и диагностическая информация отображается на индикаторе, а также передается в систему верхнего уровня (контроллер, персональный компьютер, автоматическая система управления предприятия) через цифровые интерфейсы связи (RS-485 или HART) или с помощью аналогового выходного сигнала силы постоянного тока от 4 до 20 мА. Беспроводной интерфейс связи Bluetooth используется для настройки прибора с помощью мобильного приложения.

Структурная схема условного обозначения модификаций уровнемеров:

ЭЛМЕТРО-РПУ-Х1-Х2Х3Х4Х5-Х6-Х7Х8Х9-Х10Х11

ЭЛМЕТРО-РПУ - обозначение типа уровнемеров.

Х1 - Исполнение уровнемера:

«0» - общепромышленное исполнение.

Х2 - Максимальное значение диапазона измерений и преобразований уровня, м:

«A» - 3;

«B» - 10;

«C» - 20;

«D» - 30.

Х3 - Диапазон температур рабочей среды, °С:

«S» - от -60 до +80;

«C» - от -200 до +80;

«H» - от -60 до +200.

Х4 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня, мм:

«H» - ±1;

«M» - ±3;

«L» - ±5;

«P» - ±10.

Х5 - Максимальное избыточное давление рабочей среды, МПа:

«P» - 0,3;

«L» - 1,6;

«M» - 4,0.

Х6 - Диапазон температур окружающей среды, °С:

«0» - от -40 до +80;

«C» - от -50 до +80;

«E» - от -60 до +80.

Х7 - Тип интерфейса связи:

«A» - RS-485;

«B» - RS-485 и Bluetooth;

«C» - RS-485 и аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока от 4 до 20 мА (HART);

«D» - RS-485, аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока от 4 до 20 мА (HART) и Bluetooth.

Х8 - Наличие клавиатурно-индикаторного м одуля :

«0» - отсутствует;

«D» - присутствует.

Х9 - Диапазон(ы) напряжения(й) питания:

«S» - от 18 до 36 В от сети постоянного тока;

«U» - от 195 до 265 В от сети переменного тока с частотой (50±1) Гц и от 230 до 370 В от сети постоянного тока.

Х10Х11 - Тип антенны (различные типы отличаются габаритами рупора, штыря и линзы соответственно). Индекс Х10 отвечает за буквенное обозначение, Х11 - за указанную цифру:

«H1» - Антенна рупорная типа 1;

«H2» - Антенна рупорная типа 2;

«H3» - Антенна рупорная типа 3;

«H4» - Антенна рупорная типа 4;

«H5» - Антенна рупорная типа 5;

«H6» - Антенна рупорная типа 6;

«H7» - Антенна рупорная типа 7;

«H8» - Антенна рупорная типа 8;

«H9» - Антенна рупорная типа 9;

«R1» - Антенна штыревая типа 1;

«R2» - Антенна штыревая типа 2;

«R3» - Антенна штыревая типа 3;

«R4» - Антенна штыревая типа 4;

«R5» - Антенна штыревая типа 5;

«R6» - Антенна штыревая типа 6;

«R7» - Антенна штыревая типа 7;

«R8» - Антенна штыревая типа 8;

«R9» - Антенна штыревая типа 9;

«L1» - Антенна линзовая типа 1;

«L2» - Антенна линзовая типа 2;

«L3» - Антенна линзовая типа 3;

«L4» - Антенна линзовая типа 4;

«L5» - Антенна линзовая типа 5;

«L6» - Антенна линзовая типа 6;

«L7» - Антенна линзовая типа 7;

«L8» - Антенна линзовая типа 8;

«L9» - Антенна линзовая типа 9.

Заводской номер наносится на маркировочную табличку, расположенную на корпусе уровнемеров, любым технологическим способом в виде цифрового кода.

Общий вид уровнемеров представлен на рисунке 1. Цвета корпуса могут быть изменены в зависимости от условий заказа.

Для защиты от несанкционированного доступа к настройкам уровнемера предусмотрена защита паролем. Нанесение знака поверки на уровнемеры в обязательном порядке не предусмотрено. Пломбирование уровнемеров не предусмотрено.

б) уровнемер с рупорной антенной

в) уровнемер с линзовой антенной

Рисунок 1 - Общий вид уровнемеров

Таблица 4 -

Таблица 2 - Метрологические характеристики уровнемеров

Диапазоны измерений уровня, м, для модификаций:

Таблица 3 - Основные технические характеристики уровнемеров