СИ ИГЛА состоит из центральной части и необходимого количества датчиков. В состав центральной части входят один или несколько центральных блоков (КИП), блоки питания (БП), блоки управления (БУ). В состав системы входят следующие датчики: датчики уровня продукта (ДУ), датчиков температуры (ДТ), датчиков плотности (ДП).

Датчики уровня ДУ имеют исполнение УХЛ1 и следующие модификации:

• ■ ДУ-А - датчик уровня с монолитной штангой сенсора уровнемера в виде трубы из нержавеющей стали диаметром 38 мм, применяется для резервуаров с высотой заполнения нефтепродуктом до 3 м.

• ■ ДУ -Б - датчик уровня с исполнением штанги сенсора в виде отдельных секций из алюминиевого сплава, применяется для резервуаров с высотой заполнения до 20 м.

• ■ ДУ -М - датчик уровня с монолитным исполнением штанги сенсора уровнемера из нержавеющей стали для использования на передвижных резервуарах и транспорте.

Блоки КИП имеют следующие исполнения:

• ■ КИП-А - исполнение УХЛ4 со средствами отображения, поддерживает до 16 ДУ любой модификации (ДУ-А, ДУ-Б, ДУ-М) встроенный блок питания от сети ~220 В, и может быть укомплектован БУ для контроля и управления запорной арматурой;

• ■ КИП-Б - исполнение УХЛ1 без средств отображения, поддержка до 4-х ДУ любой модификации, используется для распределенных по большой территории систем, питание от сети ~220 В через БП.

Измерение уровня продукта и подтоварной воды основано на принципе измерений емкости электрического конденсатора при изменении заполнения межэлектродного пространства чувствительного элемента жидкостью.

Одиночный чувствительный элемент (сегмент) датчика уровня представляет собой плоский электрический конденсатор, обкладки которого образованы прямоугольной металлизацией двух печатных плат, закрепленных на несущей планке, который заполняется жидкостью, уровень которой измеряется.

Один метр датчика уровня системы содержит 64 сегмента, размещенных последовательно на печатных платах. Последовательная структура сегментов чувствительного элемента датчика уровня регулярна по всей его длине. Межэлектродный зазор между сегментами постоянен и обеспечивается постоянством ширины профиля несущей алюминиевой планки.

Конструкция датчика уровня при большой длине может быть выполнена в виде нескольких секций, соединенных электрическими разъемами.

Значение электрической емкости отдельных измерительных сегментов преобразуется в напряжение, которое поступает на аналого-цифровой преобразователь блока центрального процессорного устройства датчика уровня (ЦПУ ДУ). Уровень продукта и подтоварной воды определяется на основе анализа сигналов в ЦПУ ДУ, поступающих с отдельных измерительных сегментов датчика уровня, которые зависят от положения границы раздела сред с различной диэлектрической проницаемостью (воздух - нефтепродукт, нефтепродукт - вода).

ДУ конструктивно состоит из монолитной или наборной (для резервуаров с высотой более 3-х метров) металлической штанги цилиндрической формы, внутри которой размещены чувствительные элементы. В верхней части ДУ установлено ЦПУ ДУ.

Температура измеряется полупроводниковыми термометрами выполненными в виде интегральных микросхем. На один ДУ количество термометров колеблется от 3-х до 8-ми, при этом средняя температура жидкости рассчитывается центральным процессорным устройством датчика уровня (ЦПУ ДУ) по измерениям только с ДТ полностью погруженных в жидкость.

Принцип измерения плотности основан на уравновешивании моментов силы Архимеда и момента силы тяжести действующие на чувствительный элемент датчика плотности. Под действием указанных сил изменяется положение чувствительного элемента (ЧЭ) в зависимости от плотности продукта, в который погружен ДП. Изменение положения ЧЭ происходит, за счет поворота ЧЭ вокруг оси крепления ЧЭ. Измерение плотности осуществляется посредством определения положения подвижного чувствительного элемента относительно датчика положения. Положение чувствительного элемента определяется бесконтактным магнитным способом, преобразующим положение чувствительного элемента в пропорциональное напряжение, которое после преобразования в АЦП обрабатывается микропроцессором, расположенным на плате датчика плотности.

Все составляющие системы соединяются между собой кабелями, параметры которых соответствуют требованиям по допустимой электрической емкости и индуктивности.

Исполнение аппаратуры системы взрывобезопасное с видом защиты "искробезопасная электрическая цепь" с маркировкой согласно ГОСТ Р 51330.10-99: 0ExiaIIBT6 для ДУ, ДТ, ДП; [Exia]IIB для блоков КИП.

Центральные блоки КИП обеспечивают следующие функции в системе ИГЛА:

• •  искробезопасное питание датчиков системы через встроенные электронные блоки ис-крозащиты (БИЗ),

• •  регулярный опрос значений измеренных физических параметров датчиков (уровень подтоварной воды, уровень, температура и плотность нефтепродуктов) по цифровому интерфейсу через заданный программируемый интервал времени и хранение этих данных до следующего опроса,

• •  отображение на встроенном дисплее полученных параметров измерения от датчиков (только для КИП-А) и выдачу этих параметров по запросу системам верхнего уровня через стандартные интерфейсы RS-232, RS-485, USB,

• •  сравнение полученных значений уровня с предварительно запрограммированными пороговыми значениями уровня, хранящимися в памяти блоков КИП и выдачу команд управления на БУ через цифровой интерфейс RS-485, если полученные значения уровня от датчиков выше/ниже установленных порогов контролируемых уровней,

• •  расчет объема нефтепродукта и объема подтоварной воды по предварительно запрограммированным калибровочным таблицам, хранящимся в постоянной памяти блоков КИП,

• •  расчет массы нефтепродукта и массы подтоварной воды,

• •  выдачу рассчитанных значений объема и массы нефтепродукта и подтоварной воды по запросу системам верхнего уровня через стандартные интерфейсы.

Блоки управления БУ обеспечивают срабатывание встроенных в блоки реле при получении соответствующей команды от блоков КИП. БУ выполнены в прямоугольном металлическом корпусе с возможностью крепления на вертикальную поверхность электротехнического шкафа или стандартный 35 мм DIN-рельс. БУ относятся к блокам общетехнического (не искробезопасного) исполнения.

Общий вид и состав аппаратуры СИ ИГЛА представлен на рисунке 1.

Рисунок 1

Внешний вид блока КИП-А СИ ИГЛА представлен на рисунке 2.

Рисунок 2

Примечание: ^• - места пломбировки от несанкционированного доступа

Рисунок 3

Примечание: ^• - места пломбировки от несанкционированного доступа

Внешний вид блока ЦПУ ДУ СИ ИГЛА представлен на рисунке 4.

Рисунок 4

Примечание: ^• - места пломбировки от несанкционированного доступа

Уровень продукта

для монолитного исполнения штанги ДУ, м

для секционного исполнения штанги ДУ, м

Уровень подтоварной воды, м

Температуры, °С

Плотности, кг/м³ стандартные поддиапазоны измерений, кг/м³

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений:

- уровня продукта, мм

- уровня подтоварной воды, мм

- температуры , ° С

- плотности, кг/м³

Дополнительные абсолютные погрешности измерений:

- уровня от температуры при изменении температуры на каждые 10 °С, мм

- плотности от температуры при изменении температуры на каждые 10 °С, кг/м³

Параметры электрического питания и потребляемой мощности: Напряжение питания, В:

переменного тока КИП-А, при частоте 50 Гц постоянного тока КИП-Б

Потребляемая мощность 16 датчиков, Вт, не более

Потребление тока на один ДУ, мА, не более

Условия эксплуатации:

Температура окружающей среды, °С

КИП-Б, ДУ, ДП, ДТ, БП

КИП-А, БУ

Относительная влажность при 25°С, %