Emerson бесконтактный радарный уровнемер 5408. Руководство по эксплуатации (2018 год) - часть 9

Обслуживание и диагностика неисправностей 

120

 

7.5.3

 

Работа с ложными эхосигналами в успокоительных 
трубах 

Ложные эхосигналы могут появляться в успокоительных трубах из-за множественных 
отражений между стенкой трубы, фланцем и антенной. На кривой эхосигналов эти 
сигналы проявляются в виде пиков амплитуды на различных расстояниях ниже 
поверхности продукта, см. 

Рис. 7-13

. Функция отслеживания первого эхосигнала может 

устранить проблемы с ложными эхосигналами ниже поверхности продукта. При 
включении первый эхосигнал выше порога всегда будет считаться эхосигналом 
поверхности. 

Рис. 7-13: Ложные эхосигналы в успокоительных трубах 

 

A.

 

Амплитуда сигнала 

B.

 

Фактический уровень 

C.

 

Виртуальный уровень 

D.

 

Расстояние 

 

Включение функции отслеживания первого 
эхосигнала 

1.

 

Произведите считывание кривой эхосигнала в Rosemount Radar Master Plus. 
Убедитесь, что над поверхностью продукта нет паразитных эхосигналов. См. 

Раздел 

7.4.1

. 

2.

 

В 

Configure 

(Конфигурация) выберите 

Level Setup > Advanced

 (Настройка уровня > 

Расширенные настройки). 

3.

 

В 

More Advanced Options

 (Дополнительные расширенные опции) выберите 

Echo 

Tracking

 (Отслеживание эхосигналов). 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

121

 

4.

 

В списке 

Surface Echo Tracking

 (Отслеживание эхосигналов поверхности) выберите 

User defined

 (Пользовательское), а затем выберите пункт 

Track First Echo 

(Отслеживать первый эхосигнал). 

5.

 

Выберите 

Save

 (Сохранить). 

7.5.4

 

Работа с эхосигналами двойного отражения 

Эхосигнал двойного отражения появляется, когда сигнал радара отражается несколько 
раз между поверхностью продукта и крышкой резервуара (или иным объектом 
в резервуаре) до обнаружения уровнемером. Обычно эти сигналы имеют малую 
амплитуду и игнорируются уровнемером. 

Двойные отражения чаще всего присутствуют в сферических или горизонтальных 
цилиндрических резервуарах и обычно появляются, если резервуар заполнен примерно 
на 60–70%. В этих случаях амплитуда может быть достаточно сильной, чтобы уровнемер 
принял двойное отражение за эхосигнал поверхности. Функция работы с двойным 
отражением используется для решения подобных проблем. 

Примечание 

Функция работы с двойным отражением должна применяться, только если проблема двойного отражения 
не решается изменением места монтажа. 

 

Примечание 

Эхосигнал поверхности необходим для подавления двойного отражения. Если эхосигнал поверхности 
входит в верхнюю зону нечувствительности, не будет эталона поверхности продукта и двойное отражение 
может приниматься за эхосигнал поверхности. 

Рис. 7-14: Эхосигналы двойного отражения 

 

A.

 

Расстояние до поверхности 

B.

 

Расстояние до первого двойного отражения 

C.

 

Фактический уровень 

D.

 

Виртуальный уровень (первое двойное отражение) 

E.

 

Амплитуда сигнала 

F.

 

Расстояние 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

122

 

Настройка работы с двойным отражением 

1.

 

В Rosemount Radar Master Plus считайте график эхосигнала для определения того, 
имеются ли эхосигналы двойного отражения, см. 

Раздел 7.4.1

. 

2.

 

В 

Configure 

(Конфигурация) выберите 

Level Setup > Advanced

 (Настройка уровня > 

Расширенные настройки). 

3.

 

В 

More Advanced Options

 (Дополнительные расширенные опции) выберите 

Echo 

Tracking

 (Отслеживание эхосигналов). 

4.

 

В списке 

Double Bounce Handling

 (Работа с двойным отражением) выберите 

Enabled

 

(Включено) или 

Disabled

 (Отключено). 

5.

 

При включении работы с двойным отражением введите нужное смещение двойного 
отражения. 

6.

 

Выберите 

Save

 (Сохранить). 

Смещение двойного отражения 

Расстояние между каждым двойным отражением является постоянной величиной. 
Смещение двойного отражения используется для определения расстояния между 
обнаруженными двойными отражениями по следующей формуле (см. 

Рис. 7-14

): 

Смещение двойного отражения = B – 2A 

Смещение двойного отражения имеет отрицательное значение, если точка отражения 
(обычно это крышка резервуара) находится ниже эталонной точки резервуара. 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

123

 

7.6

 

Замена корпуса уровнемера 

Необходимые условия 

⚠

 При работе с взрыво/пламезащищенными и невоспламеняющимися/типа n 

установками не снимайте крышки уровнемера, когда на него подается питание. 

Порядок действий 

1.

 

Отключите питание. 

2.

 

Если применимо, отсоедините внешний заземляющий кабель от корпуса 
уровнемера. 

3.

 

Поворачивайте прижимной винт по часовой стрелке, пока он не встент заподлицо 
с корпусом. 

 

4.

 

Снимите крышку. 

 

 

 

H2,5 мм 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

124

 

5.

 

Отсоедините все электрические провода и кабельный ввод. 

 

6.

 

Ослабьте гайку, соединяющую корпус уровнемера с технологическим уплотнением. 

 

7.

 

Осторожно поднимите корпус уровнемера. 

⚠

 Не пытайтесь ослабить, поворачивая корпус уровнемера. В случае застревания 

может потребоваться замена на новое технологическое соединение и корпус 
уровнемера, следуя всем техникам безопасности и процедурам завода. 

 

60 мм 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

125

 

8.

 

Присоедините защитную заглушку к технологическому уплотнению для его защиты 
от пыли и воды. 

 

A.

 

Технологическое уплотнение 

 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

126

 

7.7

 

Очистка или замена уплотнения из ПТФЭ 

Данный раздел применим только к уровнемерам с антенной с технологическим 
уплотнением. 

Замените уплотнение из ПТФЭ, если имеются какие-либо признаки повреждений. Если 
повреждений нет, прочистите и используйте его дальше. 

Вывод из эксплуатации 

⚠

 Учтите следующие замечания: 



 

Соблюдайте все действующие на предприятии правила техники безопасности. 



 

При работе с взрыво/пламезащищенными и невоспламеняющимися/типа n 
установками не снимайте крышки уровнемера, когда на него подается питание. 



 

Не вынимайте технологическое соединение во время работы. В противном случае 
может произойти утечка технологического газа. 

Очистка 

Чтобы избежать электростатических разрядов для чистки поверхностей из ПТФЭ 
используйте только влажную ткань. Уплотнение из ПТФЭ необходимо чистить с особой 
аккуратностью. 

Уровнемер можно подвергать следующему: 



 

Очистка с разбором 



 

Очистка без разбора при температуре до 160°F (71°C)  



 

Паровая очистка без разбора при температуре до 275°F (135°C) 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

127

 

7.7.1

 

Фланцевое присоединение 

Порядок демонтажа 

1.

 

Вставьте две нлицевые отвертки между уплотнением из ПТФЭ и фланцем. 

 

2.

 

Аккуратно проталкивайте ручки отверток вперед, пока уплотнение из ПТФЭ 
не выйдет. 

 

3.

 

Аккуратно вытащите уплотнение из ПТФЭ. 

 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

128

 

Порядок повторной сборки 

1.

 

Прочистите полость безворсовой тканью. 

 

2.

 

Убедитесь, что уплотнительное кольцо и уплотнение из ПТФЭ на месте. 

 

3.

 

Аккуратно вставляйте уплотнение из ПТФЭ до упора, а затем аккуратно защелкните 
его до конца. 

 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

129

 

7.7.2

 

Быстрпосъемное присоединение 

Порядок демонтажа 

1.

 

Вставьте широкую шлицевую отвертку в канавку в основании уплотнения из ПТФЭ. 

2.

 

Аккуратно двигайте отверткой вперед-назад. 

Примечание 

Будьте аккуратны, чтобы не поцарапать или не повредить поверхности из ПТФЭ (со стороны 
технологического процесса). 

 

3.

 

Повторяйте 

Шаг 1

 – 

Шаг 2 

при различных положениях, пока уплотнение из ПТФЭ 

не поддастся. 

4.

 

Аккуратно поднимите уплотнение из ПТФЭ. 

 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

130

 

Порядок повторной сборки 

1.

 

Прочистите полость безворсовой тканью. 

 

2.

 

Убедитесь, что уплотнительное кольцо и уплотнение из ПТФЭ на месте. 

 

3.

 

Аккуратно вставляйте уплотнение из ПТФЭ до упора, а затем аккуратно защелкните 
его до конца. 

 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

131

 

7.8

 

Сервисная поддержка 

Для ускорения процесса возврата продукции за пределами Соединенных Штатов 
следует обращаться в местное представительство компании Emerson. 

На территории США обратитесь в Центр поддержки по эксплуатации приборов 
и клапанов компании Emerson, позвонив по бесплатному телефону 1-800-654-RSMT 
(7768). Этот центр работает круглосуточно и окажет вам помощь, предоставив 
необходимую информацию или материалы. 

Центр запросит наименования моделей и заводские номера изделий и предоставит 
номер разрешения на возврат материалов (RMA). Также потребуется указать тип 
технологической среды, воздействию которой подвергалось изделие. 

 

ВНИМАНИЕ! 

Персонал, работающий с изделиями, подвергшимися воздействию опасных веществ, может избежать 
ущерба здоровью при надлежащем информировании об опасности и осознании ее. Возвращаемая 
продукция должна иметь копию необходимого листа данных о безопасности материала для каждого 
вещества. 

 

Представители Центра поддержки по эксплуатации приборов и клапанов компании 
Emerson сообщат дополнительную информацию и разъяснят процедуры, необходимые 
для возврата изделий, подвергшихся воздействию опасных веществ. 

 

 

Обслуживание и диагностика неисправностей 

132

 

 
 

Системы противоаварийной защиты (только 4–20 мА) 

133

 

8

 

Системы противоаварийной 
защиты (только 4–20 мА) 

8.1

 

Рекомендации по технике безопасности 

Инструкции и процедуры, изложенные в этом разделе, могут потребовать специальных 
мер предосторожности для обеспечения безопасности персонала, выполняющего 
работу. Информация, потенциально связанная с обеспечением безопасности, 
обозначается символом предупреждения (

). Прежде чем приступить к выполнению 

указаний, которым предшествует этот символ, прочтите следующие рекомендации по 
технике безопасности. 

 

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! 

Несоблюдение данных указаний по монтажу и обслуживанию может привести к серьезным травмам или 
смертельному исходу. 

•

 

Установка должна выполняться только квалифицированным персоналом. 

Взрывы могут привести к серьезной травме или к гибели людей. 

•

 

Следует проверить, соответствуют ли условия эксплуатации уровнемера соответствующим 
сертификатам на применение в опасных зонах. 

•

 

Перед подключением полевого коммуникатора во взрывоопасной зоне убедитесь в том, что все 
приборы установлены в соответствии с инструкцией искро- и взрывобезопасного электромонтажа 
полевых устройств. 

•

 

При работе с взрыво/пламезащищенными и невоспламеняющимися/типа n установками не 
откручивайте крышки уровнемера, когда на него подается питание. 

•

 

Для удовлетворения требований огнестойкости/взрывозащиты обе крышки уровнемера должны 
быть полностью закрыты. 

Поражение электрическим током может привести к серьезной травме или смертельному исходу. 

•

 

При работе с взрыво/пламезащищенными и невоспламеняющимися/типа n установками не 
прикасайтесь к выводам и клеммам. Высокое напряжение на выводах может стать причиной 
поражения электрическим током. 

•

 

Перед началом электрического монтажа уровнемера убедиться, что он выключен и все кабельные 
линии к внешним источникам питания отключены или обесточены. 

 
 

 

Системы противоаварийной защиты (только 4–20 мА) 

134

 

8.2

 

Термины и определения 

Таблица 8-1: Термины и определения 

Термин 

Определение 

BPCS 

Basic Process Control System (Обычная система для контроля за технологическим процессом) 

FIT 

Failure in Time per billion hours (Количество отказов на миллиард часов) 

FMEDA 

Failure Modes, Effects and Diagnostic Analysis (Анализ характера, последствий и диагностики отказов) 

HART

®

 

Highway Addressable Remote Transducer (Адресуемый дистанционный магистральный преобразователь) 

HFT 

Hardware Fault Tolerance (Аппаратная отказоустойчивость) 

PFD

AVG

 

Average Probability of Failure on Demand (Средняя вероятность отказа по требованию) 

SFF 

Safe Failure Fraction (Доля безопасных отказов) 

SIF 

Safety Instrumented Function (Автоматическая функция безопасности) 

SIL 

Safety Integrity Level (Интегральный уровень безопасности) – дискретный уровень (один из четырех) для 
указания требований к полноте безопасности автоматических функций безопасности, закрепленных за 
системами противоаварийной защиты. SIL 4 имеет наивысший уровень полноты безопасности, а SIL 1 – 
наименьший 

λ

DD

 

Опасные обнаруженные 

λ

DU

 

Опасные необнаруженные 

λ

SD

 

Безопасные обнаруженные 

λ

SU

 

Безопасные необнаруженные 

Время 
выполнения 
задачи 

Время с момента пуска инструментальной системы до ее замены или восстановления до состояния, 
аналогичного новому. 

Время реакции 
уровнемера 

Время с момента поэтапного изменения в технологическом процесса до момента, когда выходной сигнал 
уровнемера достигнет 90% от своего окончательного значения установившегося сигнала (время ступенчатого 
отклика в соответствии с IEC 61298-2). 

Диагностическое 
покрытие 

Часть опасных сбоев, обнаруженных автоматическими диагностическими испытаниями во время работы. 

Интервал 
диагностических 
испытаний 

Время от момента возникновения опасного сбоя/состояния до момента, когда устройство установило 
безопасный выход в безопасном состоянии (общее время, необходимое для обнаружения сбоя 
и реагирования на него). 

Коэффициент 
охвата 
проверочного 
испытания 

Эффективность проверочного испытания описывается с помощью коэффициента охвата, указывающего долю 
выявленных опасных необнаруженных сбоев (

λ

DU

). Коэффициент охвата является показателем эффективности 

проверочного испытания для выявления опасных необнаруженных сбоев. 

Отклонение от 
безопасности 

Максимально допустимое отклонение выходного сигнала безопасности из-за сбоя внутри устройства 
(выражается в процентах от диапазона). 
Любой сбой, приводящий к изменению выходного сигнала устройства в меньшей степени, чем отклонение от 
безопасности, считается сбоем, «не оказывающим влияния». Все сбои, приводящие к изменению выходного 
сигнала устройства в большей степени, чем отклонение от безопасности, при которых выходной сигнал 
устройства все еще находится в активном диапазоне (неаварийное состояние), считаются опасными сбоями.  
 
Обратите внимание на то, что отклонение от безопасности не зависит от характеристик нормальной работы 
или какой-либо дополнительной особой ошибки измерений. 

Полезный срок 
службы 

Полезный срок службы – это термин технологии обеспечения надежности, описывающий интервал рабочего 
времени, когда степень надежности устройства относительно постоянная. Этот термин не охватывает 
устаревание модели, гарантию или иные коммерческие вопросы. 

Режим с высокой 
частотой запросов 

Функция безопасности выполняется только по запросу, чтобы перевести управляемое оборудование 
в указанное безопасное состояние, и тогда, когда частота запросов больше одного в год (IEC 61508-4). 

Режим с низкой 
частотой запросов 

Функция безопасности выполняется только по запросу, чтобы перевести управляемое оборудование 
в указанное безопасное состояние, и тогда, когда частота запросов не больше одного в год (IEC 61508-4). 

Систематическая 
возможность 

Систематическая возможность – это степень (выраженная на шкале от SC 1 до SC 4) достоверности того, что 
систематическая полнота безопасности элемента соответствует требованиям указанного SIL в отношении 
указанной функции безопасности элемента, когда элемент применяется в соответствии с инструкциями, 
указанными в руководстве по безопасности применяемого изделия для элемента. 

СПАЗ 

Система противоаварийной защиты – инструментальная система, используемая для внедрения одной или 
нескольких автоматических функций безопасности. СПАЗ состоит из различных комбинаций датчиков, 
логических решающих устройств и исполнительных элементов. 

Устройство типа B  Сложное устройство, использующее контроллеры или программируемую логику, в соответствии с указанным 

в стандарте IEC 61508. 

 

Системы противоаварийной защиты (только 4–20 мА) 

135

 

8.3

 

Сертификация систем противоаварийной 
защиты (СПАЗ) 

Для использования систем противоаварийной защиты аналоговый выходной сигнал 
4–20 мА используется в качестве первичной переменной безопасности. Он 
настраивается для активации функции сигнализации в случае возникновения ошибки. 
Если измеренное значение выходит за пределы диапазона измерения, уровнемер входит 
в режим насыщения. 

Сигнал измерения, использованный логическим решающим устройством, должен быть 
аналоговым сигналом 4–20 мА, пропорциональным образуемому уровню или 
расстоянию (незаполненному объему). Протокол HART может использоваться только для 
настройки, калибровки и диагностики, но не для работы, критичной с точки зрения 
безопасности. 

Уровнемер 5408 (СПАЗ) имеет сертификацию IEC 61508 в отношении: 



 

Низкая и высокая частота запросов: Устройство типа B 



 

С уровнем безопасности SIL 2, где требуется незначительная защита при 
устойчивости к аппаратным отказам HFT=0 



 

С уровнем безопасности SIL 3, где требуется незначительная защита при 
устойчивости к аппаратным отказам HFT=1 



 

С уровнем безопасности SIL 3 для систематической возможности 

Рис. 8-1: Примеры конфигурации SIF 

 

A.

 

Уровнемер 5408 (СПАЗ) (датчик) 

B.

 

Логическое решающее устройство 

C.

 

Привод 

D.

 

Одиночное использование 1oo1 (1-из-1) для SIL 2 (SIL2 при HFT=0) 

E.

 

Резервное использование 1oo2 для SIL 3 (SIL 3 при HFT=1) 

F.

 

Резервное использование 2oo3 для SIL 3 (SIL 3 при HFT=1) 

Примеры применений 



 

Отслеживание диапазона уровня 



 

Предотвращение работы вхолостую 



 

Защита от перелива