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

Технические характеристики и справочные данные

152

A.1.3

Параметры окружающей среды

Виброустойчивость



2 g при 10–180 Гц в соответствии с IEC 61298-3, уровень «область общего
применения»



IACS UR E10 испытание 7

В соответствии с данными стандартами корпус уровнемера должен быть полностью
вкручен в модуль датчика. Это достигается поворотом корпуса уровнемера по часовой
стрелке до ограничителя резьбы (см.

Раздел 3.8).

Электромагнитная совместимость (ЭМС)



Директива ЭМС (2014/30/EC): EN 61326-1



EN 61326-2-3



Рекомендации NAMUR NE21

(4)

Для уровнемеров 5408 (СПАЗ) и 5408 с кодом опции EF1 на клеммный блок необходимо
ставить синюю заглушку.

Директива по оборудованию, работающему под
давлением (PED)

Соответствует 2014/68/ЕС, статья 4.3

Встроенный модуль молниезащиты

EN 61326, IEC 61000-4-5, уровень 6 кВ

Сертификация радиооборудования



Директива на радиооборудование (2014/53/ЕС): ETSI EN 302 372, ETSI EN 302 729
и EN 62479



Часть 15 Правил FCC



Министерство промышленности Канады RSS 211

(4) При использовании в тяжелых условиях, где чувствительность уровнемеров 5408 и 5408 (СПАЗ) подвержена влиянию ряда факторов, например,
антенна малого диаметра, очень низкая диэлектрическая постоянная продукта и/или турбулентная поверхность, граница дополнительного влияния
из-за повышенной ЭМС может быть ограничена.

Технические характеристики и справочные данные

153

A.2

Функциональные характеристики

A.2.1

Общие сведения

Область применения

Непрерывное измерение уровня в резервуарах, контроль технологического процесса
и защита от перелива для различного рода жидкостей, суспензий и сыпучих материалов.

Идеально подходит для использования в изменяющихся и сложных технологических
условиях, например, при сильной турбулентности, пенообразовании, налипании
продукта, конденсации пара, липких, вязких, едких и кристаллизующихся продуктах.

Принцип измерения

Частотно-модулированная непрерывная волна (ЧМНВ).

Диапазон частот

От 24,05 до 27,0 (26,5

(5)

) ГГц.

Максимальная выходная мощность

–5 дБм (0,32 мВт).

Внутреннее энергопотребление

< 1 Вт в штатном режиме работы.

Влажность

Относительная влажность 0–100% без образования конденсата.

Время включения

< 40 с.

(6)

(5) 26,5 ГГц в Австралии и Новой Зеландии, а также для LPR (Зондирующая радиолокационная станция), код опции OA.

(6) Время с момента подачи питания на уровнемер до выхода на рабочие показатели в соответствии с техническими условиями.

Технические характеристики и справочные данные

154

A.2.2

Дисплей и конфигурация

ЖК-дисплей (код опции M5)



Переключение между выбранными выходными переменными.



Отображение диагностической информации (сигналы тревоги).

Рис. A-2: ЖК-дисплей

Выносной дисплей

Данные можно считывать удаленно, используя выносной индикатор Rosemount 751, см.
соответствующий

паспорт товара

для получения дополнительной информации.

Средства конфигурирования



Rosemount Radar Master Plus для линейки уровнемеров 5408 (доступно через
любой инструмент на основе интеграции полевых устройств, например, через
приложение Instrument Inspector™

(7)



Системы на основе дескриптора устройства, например, менеджер устройств AMS,
полевой коммуникатор 475, коммуникатор устройств AMS Trex™ и DeltaV™,
а также другие хост-системы EDDL или расширенные EDDL.



Системы на основе интеграции полевых устройств.

Демпфирование

Пользовательское (по умолчанию 2 с, минимум 0 с)

(8)

Единицы измерения выходного сигнала



Уровень и расстояние: футы, дюймы, м, см, мм.



Динамика уровня: фут/с, дюйм/мин, дюйм/с, м/ч, м/с.



Объем: фут

, дюйм

, ярд

, американские галлоны, английские галлоны, баррели,

, л.



Температура: °F, °C.



Мощность сигнала: мВ.

(7) Входит в комплект поставки уровнемера. Для получения дополнительной информации посетите страницу

Emerson.ru/RosemountRadarMasterPlus

(8) Параметр демпфирования определяет то, насколько быстро устройство реагирует на изменения уровня (ступенчатый отклик). Высокое значение
стабилизирует значение уровня, однако устройство в таком режиме медленно реагирует на изменения уровня в резервуаре.

Технические характеристики и справочные данные

155

Таблица А-2: Выходные переменные

Переменная

4–20 мА

Цифровой выход

ЖК-дисплей

Уровень

✓

Расстояние (незаполненный объем)

✓

Объем

✓

Масштабируемая переменная

(1)

✓

Температура блока электроники

Н/П

✓

Качество сигнала

(1)

Н/П

✓

Скорость изменения уровня

Н/П

✓

Мощность сигнала

Н/П

✓

Процент диапазона

Н/П

✓

Дополнительный процент диапазона

Н/П

✓

Пользовательская

(1)

✓

(1)

Только для уровнемеров, заказанных с Пакетом расширенной самодиагностики (код опции DA1).

A.2.3

Сигнал 4–20 мА HART

Выход

Двухпроводной, 4–20 мА. Цифровые значения переменных процесса накладываются на
сигнал 4–20 мА. Доступно для любого устройства, совместимого с протоколом HART.
Цифровой сигнал HART

можно использовать в многоточечном режиме.

Версия HART



Версия 6 (по умолчанию)



Версия 7 (код опции HR7)

Версию HART можно переключать во время работы.

Электропитание

Уровнемер работает при 12–42,4 В пост. тока (12–30 В пост. тока для искробезопасных
установок) на клеммах прибора.

Потребляемая мощность

Макс. 1 Вт, ток макс. 23 мА

Технические характеристики и справочные данные

156

Ограничения нагрузки

Для обеспечения коммуникации HART

сопротивление контура должно составлять не

менее 250 Ом. Максимальное сопротивление контура определяется уровнем
напряжения внешнего источника питания.

Рис. A-3. Пределы нагрузки

Макс. сопротивление контура = 43,5 * (Напряжение внешнего источника питания – 12 В)
A.

Сопротивление контура (Ом)

Напряжение внешнего источника питания (В пост. тока)

Выбор кабелей

Используйте провод 24-14 AWG. Использование витых пар и экранированной проводки
рекомендуется для сред с высоким электромагнитным излучением.

К каждому винту клеммы можно безопасно подключить по два провода.

Аналоговые аварийные сигналы

Уровнемер автоматически и непрерывно выполняет самодиагностику. В случае
обнаружения сбоя или ошибки измерений аналоговый сигнал уведомит об этом
пользователя. Режим сигнализации по высокому или низкому уровню задается
пользователем.

Таблица А-3: Аварийные сигналы

Стандарт

Высокий уровень

Низкий уровень

Стандарт Rosemount

≥ 21,75 мА (по умолчанию)

≤ 3,75 мА (код опции C8)

NAMUR NE43

≥ 22,50 мА (код опции C4)

≤ 3,6 мА (код опции C5)

Аналоговые уровни насыщения

Уровнемер поддерживает на выходе значения высокого или низкого насыщения, если
измерение выходит за пределы диапазона 4–20 мА.

Таблица А-4: Уровни насыщения

Стандарт

Высокий уровень

Низкий уровень

Стандарт Rosemount (по умолчанию и код опции C8)

20,8 мА

3,9 мА

NAMUR NE43 (код опции C4 и C5)

20,5 мА

3,8 мА

Технические характеристики и справочные данные

157

A.2.4

Диагностика

Сигналы тревоги

Уровнемеры 5408 и 5408 (СПАЗ) соответствуют полевой диагностике NAMUR NE 107 для
диагностической информации стандартизированных устройств.

Инструменты и ведение журнала
в Rosemount Radar Master Plus



Кривая эхосигнала



Журнал измерений и сигналов тревоги

ПО Rosemount Radar Master Plus, встроенное в Instrument Inspector, является легким
и мощным инструментом поиска и устранения неисправностей, включающим
инструмент кривой эхосигнала и журнал измерений и сигналов тревоги.

Журнал измерений и сигналов тревоги хранит записи за последние семь дней измерений
уровня и профили кривой эхосигналов, а также 50 последних событий сигналов тревоги.
Записи журнала можно передавать из внутренней памяти уровнемера на местный
компьютер и представлять их в виде временного графика, позволяя проводить анализ
поведения за прошедшее время.

Пакет расширенной самодиагностики
(код опции DA1)

Параметры качества
сигнала

Диагностический пакет, который контролирует отношение
между расстоянием до поверхности, шумом и пороговым
значением. Функция может использоваться для выявления
отклонений процесса от нормы: загрязнение антенны или
внезапная потеря мощности сигнала. Показатель качества
эхосигнала доступен в качестве выходной переменной
и имеет настраиваемые пользователем сигналы тревоги.

Информационная
диагностика
электропитания

Уровнемер автоматически измеряет и отслеживает входное
напряжение. Если напряжение слишком маленькое,
операторам подается сигнал тревоги заранее.

Масштабируемая
переменная

Конфигурация масштабируемой переменной позволяет
пользователю преобразовывать переменную уровнемера
в другую переменную измерений, например, расход, массу
или откалиброванный уровень (например, пятиточечная
проверка).

Пользовательская
переменная

Позволяет использовать в устройстве в качестве выходной
переменной более 200 переменных.

Технические характеристики и справочные данные

158

A.2.5

Температура и номинальное давление
технологического процесса

Представленные ниже цифры указывают максимальную температуру технологического
процесса (измеренную в нижней части фланцевого, быстросъемного или резьбового
соединения) и номинальное давление для различных типов антенн.

Итоговые параметры могут быть ниже в зависимости от выбора фланца.

Для типа антенны с кодом CAB при 100°F (38°C) предел давления снижается
с увеличением температуры в соответствии с ASME B16.5, Таблица 2-2.2, Класс 300.

Рис. A-4: Коническая антенна (уплотнение из ПТФЭ)

Давление, фунт/кв. дюйм (изб.) (бар)

Температура, °F (°C)

Код CAC

Код CAB

Код CAA

Код CAD

Технические характеристики и справочные данные

159

Рис. A-5: Коническая антенна (уплотнение из ПЭЭК)

Давление, фунт/кв. дюйм (изб.) (бар)

Температура, °F (°C)

Код CBF (FVMQ)

Код CBV (Viton)

Код CBM (FKM)

Код CBK (Kalrez 6375)

Рис. A-6: Антенна с технологическим уплотнением

Давление, фунт/кв. дюйм (изб.) (бар)

Температура, °F (°C)

Соединение Tri-Clamp

Рис. A-7: Параболическая антенна

Давление, фунт/кв. дюйм (изб.) (бар)

Температура, °F (°C)

Технические характеристики и справочные данные

160

A.2.6

Температурные пределы

Проверьте, соответствуют ли окружающие условия эксплуатации при использовании
в опасной среде сертификатам уровнемера, см.

Приложение B

Таблица А-5: Диапазон температур окружающей среды

Описание

Предел эксплуатации

Предел хранения

(1)

Без ЖК-дисплея

От -40°F до 176°F
(от -40°C до 80°C)

От -58°F до 176°F

(от -50°C до 80°C)

С ЖК-дисплеем

(2)

От -40°F до 176°F
(от -40°C до 80°C)

(1)

Минимальная температура хранения составляет -22°F (-30°C) для конической антенны с уплотнительным кольцом
Kalrez 6375 (тип антенны с кодом CBK).

(2)

При температуре ниже -4 °F (-20°С) показания ЖК-дисплея могут быть трудноразличимы, а скорость обновления
показаний снижается.

Диапазон температур окружающей среды может быть ограничен в еще большей степени
температурой технологического процесса, как указано на

Рис. A-8

Рис. A-8: Температура окружающей среды в сравнении с температурой
технологического процесса

Температура окружающей среды, °F (°C)

Температура технологического процесса, °F (°C)

A.2.7

Параметры фланцев

ASME



Нержавеющая сталь 316 в соответствии с ASME B16.5, Таблица 2-2.2



Нержавеющая сталь 316L в соответствии с ASME B16.5, Таблица 2-2.3 (для
конструкции с защитной пластиной)

(9)



Сплав C-276 (UNS N10276) в соответствии с ASME B16.5, Таблица 2-3.8



Сплав 400 (UNS N04400) в соответствии с ASME B16.5, Таблица 2-3.4



1.4404 в соответствии с EN 1092-1, группа материалов 13E0

JIS



Нержавеющая сталь 316 в соответствии с JIS B2220, группа материалов № 2.2

(9) Номинал фланца в соответствии с опорным фланцем.

Технические характеристики и справочные данные

161



Нержавеющая сталь 316L в соответствии с JIS B2220, группа материалов № 2.3 (для
конструкции с защитной пластиной)

(9)

A.2.8

Параметры, используемые в расчетах прочности
фланцев

Таблица А-6: Фланцы из нержавеющей стали 316/316L SST (EN 1.4404)

Позиция

ASME

EN, JIS

Материал болтов

SA193 B8M КЛ. 2, SA193 B7

(1)

или SA320 L7

(1)

EN 1515-1/2, ISO 3506 A4-70, или Bumax

(1)

Прокладка

(2)

Мягкая (1a) с минимальной толщиной 1,6 мм
или
Спирально-навитая прокладка
с неметаллическим наполнителем (1b)

Мягкая (EN 1514-1) с минимальной толщиной
1,6 мм
или
Спирально-навитая прокладка
с неметаллическим наполнителем (EN 1514-2)

Материал фланца

Нержавеющая сталь A182 марки F316 и EN 10222-5-1.4404

Материал патруба

(3)

Нержавеющая сталь SA479 316 и EN 10272-1.4404

(1)

Применимо только для кованых монолитных фланцев.

(2)

Неприменимо для антенн с технологическим уплотнением (имеют встроенную прокладку).

(3)

Применимо только к фланцам со сварной конструкцией в соответствии с

Таблицей A-12

Таблица А-7: Фланцы с конструкцией с защитной пластиной

Позиция

ASME

EN, JIS

Материал болтов

SA193 B8M Кл. 2

EN 1515-1/2, ISO 3506 A4-70

Прокладка

(1)

Мягкая (1a) с минимальной толщиной 1,6 мм
или

Спирально-навитая прокладка
с неметаллическим наполнителем (1b)

Мягкая (EN 1514-1) с минимальной толщиной
1,6 мм
или

Спирально-навитая прокладка
с неметаллическим наполнителем (EN 1514-2)

Материал фланца

Нержавеющая сталь A182 марки F316L/F316 и EN 10222-5-1.4404

Материал патруба

SB574 марка N10276 (состояние после отжига на твердый раствор) или SB164 марка N04400

(состояние после отжига на твердый раствор)

(1)

Обратите внимание на то, что требуется минимальная толщина прокладки в 0,125 дюйма (3,2 мм) при использовании кольца для продувки
воздухом (код опции PC1).

Технические характеристики и справочные данные

162

Таблица А-8: Фланцы из сплава C-276 (UNS N10276)

Позиция

ASME

EN, JIS

Материал болтов

UNS N10276

Прокладка

Мягкая (1a) с минимальной толщиной 1,6 мм
или
Спирально-навитая прокладка
с неметаллическим наполнителем (1b)

Материал фланца

SB462 марка N10276 (состояние после отжига на твердый раствор) или SB575 марка N10276
(состояние после отжига на твердый раствор)

Материал патруба

SB574 марка N10276 (состояние после отжига на твердый раствор)

Таблица А-9: Фланцы из сплава 400 (UNS N04400)

Позиция

ASME

EN, JIS

Материал болтов

UNS N04400

Прокладка

Мягкая (1a) с минимальной толщиной 1,6 мм
или
Спирально-навитая прокладка
с неметаллическим наполнителем (1b)

Материал фланца

SB/B564 марка N04400 (состояние после отжига на твердый раствор) или SB/B127 марка
N04400 (состояние после отжига на твердый раствор)

Материал патруба

SB164 марка N04400 (состояние после отжига на твердый раствор)

Технические характеристики и справочные данные

163

A.2.9

Продувка воздухом

Соединение для продувки воздухом может предотвратить образование налипаний на
антенне в экстремальных рабочих условиях при наличии грязи или отложений. Самым
простым способом определить необходимость продувки воздухом является проверка
внутренних условий в резервуаре в месте, предназначенном для уровнемера. Если там
имеется толстый слой скопления продукта, скорее всего требуется продувка воздухом.
При продувке обычно используется воздух в качестве среды.

Все параболические антенны поставляются со встроенным соединением для продувки
воздухом (см.

Рис. A-9

Рис. A-9: Продувка воздухом для параболических антенн

Соединение для продувки воздухом также доступно для конических антенн
с фланцевым соединением, если выбрать код опции PC1. Данная опция состоит из
антенны с отверстиями для продувки и отдельного кольца для продувки воздухом (см.

Рис. A-10

)

Рис. A-10: Продувка воздухом для конических антенн

Технические характеристики и справочные данные

164

Допустисые параметры подаваемого воздуха



Максимальное давление: 190 фунт/кв. дюйм (13 бар).



Рекомендуемое давление: от 100 до 115 фунт/кв. дюйм (от 7 до 8 бар).



Входно/выходное соединение: BSPP (G) 3/8 дюйма.



Расход воздуха: 252 гал/мин при 65 фунт/кв. дюйм (955 л/мин при 4,5 бар).

A.2.10

Возможности подключения

Rosemount 333 HART Tri-Loop™

Отправляя цифровой сигнал HART на дополнительный преобразователь HART Tri-Loop,
можно получить до трех дополнительных аналоговых сигналов 4–20 мА.

Более подробная информация приведена в

Спецификации технических данных

преобразователя Rosemount 333 HART Tri-Loop.

Беспроводной преобразователь Emerson™ Wireless
775 THUM™

Дополнительный преобразователь Emerson Wireless 775 THUM можно установить прямо
на уровнемере или с использованием комплекта для выносного монтажа.

Беспроводной преобразователь IEC 62591 (

Wireless

HART

) предоставляет доступ

к данным нескольких переменных и диагностики, а также беспроводное соединение
практически в любой точке измерения.

Для получения дополнительной информации см.

Спецификацию технических данных

Техническое примечание

по беспроводному преобразователь Emerson Wireless 775

THUM.

Технические характеристики и справочные данные

165

A.3

Физические характеристики

A.3.1

Выбор материала

Emerson™ предлагает широкий ассортимент продуктов Rosemount™ с разными опциями
и конструкциями, выполненными из материалов, подходящих для разнообразных
условий применения. Представленная информация о продукции Rosemount имеет
характер рекомендаций, необходимых покупателю для оптимального выбора
в соответствии с условиями применения. Покупатель несет исключительную
ответственность за проведение тщательного анализа всех параметров технологического
процесса (таких как химический состав, температура, давление, расход, абразивные
вещества, загрязняющие вещества и т.д.) при указании продукта, материалов, опций
и комплектующих для использования в конкретных условиях. Emerson не имеет
возможности оценить или гарантировать соответствие выбранных изделий, вариантов
исполнения, конфигурации или материалов конструкции используемой технологической
среде или другим параметрам технологического процесса.

A.3.2

Индивидуальные решения

Если код стандартной модели не соответствует требованиям, то необходимо
проконсультироваться с заводом-изготовителем для разработки возможного
индивидуального решения. Это, как правило, связано с выбором материалов,
контактирующих с измеряемой средой, или с конструкцией технологического
соединения. Данные индивидуальные решения являются частью расширенного
ассортимента, время выполнения заказа и поставки может быть увеличено. На заказ
завод-изготовитель предоставит специальный вариант с кодом P, который добавляется
в конце стандартного обозначения модели.

A.3.3

Корпус

Электрические соединения

Два кабельных или трубных ввода (

-14 NPT, M20 x 1.5 или G

Дополнительные переходники: 4-контактный штыревой разъем M12 eurofast или
4-контактный штыревой разъем minifast размера Mini.

Материалы



Корпус блока электроники: алюминий с полиуретановым покрытием или
нержавеющая сталь марки CF-8M (ASTM A743).



Сенсорный модуль: нержавеющая сталь 316L.

Масса



Алюминиевый корпус: 6,2 фунта (2,8 кг).

(10)



Корпус из нержавеющей стали: 10,0 фунтов (4,5 кг).

(10)

Защита от пыли и грязи

IP 66/67/68

(11)

и NEMA

4X.

(10) Полностью готовый к работе уровнемер с сенсорным модулем, корпусом, клеммным блоком, ЖК-дисплеем и крышками.

(11) Уровнемер соответствует IP 68 при 9,8 фута (3 м) в течение 30 минут.

Технические характеристики и справочные данные

166

A.3.4

Присоединение к резервуару

Присоединение к резервуару состоит из уплотнения резервуара, фланца, резьбы NPT
или BSPP (G), тройного зажима или специального сварного соединения с функцией
поворота для параболической антенны.

A.3.5

Размеры фланцев

В соответствии со стандартами ASME B16.5, JIS B2220 и EN 1092-1. Для получения
дополнительной информации см.

Раздел A.7.1

A.3.6

Типы антенн

Коническая антенна



Лучший выбор для большинства применений, включая закрытые емкости,
установки в успокоительной трубе/камере и использование над открытыми
резервуарами.



Для длинных патрубов доступны удлиненные конические антенны (код опции S1
и S2). В зависимости от условий измерения может наблюдаться уменьшение
чувствительности рядом с концом антенны.

Антенна с технологическим уплотнением



Все детали, контактируемые со средой, сделаны из ПТФЭ, что идеально подходит
для использования в коррозионной среде или гигиенических применениях.



Подходит для применений в условиях высокой конденсации/налипания
продукта.

Параболическая антенна



Альтернатива для измерения на больших диапазонах в сочетании с такими
условиями, как продукты с малой отражающей способностью.



Подходит для широкого ряда сыпучих материалов (в пыльной среде может
потребоваться продувка воздухом).

A.3.7

Материалы, контактирующие с измеряемой средой
в резервуаре

Коническая антенна, уплотнение из ПТФЭ



Нержавеющая сталь 316/316L (EN 1.4404), сплав C-276 (UNS N10276) или сплав
400 (UNS N04400).



Фторполимер ПТФЭ.

Коническая антенна, уплотнение из ПЭЭК



Нержавеющая сталь 316/316L (EN 1.4404), сплав C-276 (UNS N10276) или сплав
400 (UNS N04400).



Полиэфирэфиркетон ПЭЭК с наполнителем из фторполимера ПТФЭ.



Фторсиликон ФКФП, перфтороэластомер Kalrez 6375, фторэластомер СКФ или
фторэластомер Viton (уплотнительное кольцо).

Антенна с технологическим уплотнением



Фторполимер ПТФЭ.

Параболическая антенна



Нержавеющая сталь 316/316L (EN 1.4404).



Фторполимер ПТФЭ.



Фторсиликон ФКФП (уплотнительное кольцо).

Технические характеристики и справочные данные

167

A.4

Информация для заказа

A.4.1

Уровнемер 5408

Строки, отмеченные символом (

★

), являются стандартными, их срок поставки

минимален. Строки, не отмеченные символом, требуют более длительного времени
выполнения заказа.

Таблица А-10: Информация для заказа уровнемера 5408

Модель Описание продукта

5408

Радарный уровнемер

★

Профиль

Стандартное измерение и контроль уровня

★

Тип измерения

Измерение уровня жидкости

★

Измерение уровня сыпучих материалов

★

Измерение уровня жидкости и сыпучих материалов

★

Класс точности

Стандартное исполнение

★

Выходной сигнал

4–20 мА с цифровым сигналом на основе протокола HART

версии 6 (Версия 7 протокола HART доступна

в качестве опции)

★

Материал корпуса

Алюминий

★

Нержавеющая сталь (SST)

★

Кабельные вводы

-14 NPT

★

M20 x1.5

★

(1)

Сертификация для эксплуатации в опасных зонах

Общепромышленное исполнение

★

Сертификат огнестойкости АТЕХ

★

Сертификат искробезопасности ATEX

★

Сертификат ATEX, тип n

★

Сертификаты взрывозащищенности и пыленевозгораемости, США

★

Искробезопасное огнестойкое исполнение, США

★

Сертификаты взрывозащищенности и пыленевозгораемости, Канада

★

Искробезопасное огнестойкое исполнение, Канада

★

Сертификаты огнестойкости, защиты от воспламенения пыли IECEx

★

Сертификат искробезопасности IECEx

★

Сертификат IECEx, тип n

★

Emerson бесконтактный радарный уровнемер 5408. Руководство по эксплуатации (2018 год) - часть 11