вість одночасного вимірювання рівня та рівня кордонів розділу двох рідин;
можливість вимірювання у високотемпературних процесах, процесах з високим тиском і високоагресивних середовищах;
надійність вимірювань в умовах високої турбулентності або вібрацій, запиленості та пароутворення.
На малюнку 4.2 вказана структура системи вимірювання рівня.
Малюнок 4.2 - Структура системи вимірювання рівня
У датчиках серії 3300 для подачі живлення і для видачі вихідного сигналу використовується один і той же двопровідний кабель (харчування по контуру). Діапазон напруги живлення: від 11 до 42 Вольт постійного струму (11-30 В пост. Струму для іскробезпечних приладів і 16-42В постійного струму для вибухо/пожежо-безпечних приладів). Дані вимірювань надходять на вихід у відеаналогового сигналу 4 - 20 мА, на який накладено цифровий сигнал HART. Вихід датчика може бути налаштований для видачі сигналу HART при підключенні до контуру по многоточечной схемою. Цифровий сигнал HART може бути поданий на модуль HART Tri-loop (поставляється окремо), який забезпечує перетворення змінних, що надходять в цифровому вигляді по протоколу HARTв аналогові сигнали 4 - 20 мА (до трьох сигналів).
4.4 надежностной обгрунтування заміни буйкового рівнеміра на хвилепровідий радарний
Основні показники надійності.
Розрахуємо і порівняємо показники надійності окремо для рівнемірів Fisher 249 і Rosemount 3300, а так само для основних каналів системи вимірювань.
Основні показники надійності:
ймовірність безвідмовної роботи за час tP (t);
ймовірність відмови за час tQ (t);
інтенсивність відмов? (t), котораяуказивает середнє число відмов, що виникає за одиницю часу експлуатації виробу;
- середній час напрацювання виробу до відмови Т.
Послідовне з'єднання характеризує елементи, що функціонують без резерву. Паралельне з'єднання характеризує дубльовані елементи, що функціонують у складі системи в якості постійно навантаженого резерву.
Методика розрахунку проводиться для експоненціального закону розподілу відмов, що дає найбільш низькі показники надійності в порівнянні з іншими законами розподілу.
Зазначена методика дозволяє проводити розрахунок надежностних характеристик ланки, що представляє собою композиційно послідовне або паралельне з'єднання ланок. Надежностние схеми послідовного і паралельного з'єднання представлені на малюнку 4.3 і малюнку 4.4:
Типові схеми розрахунку показників надійності.
Рісунок4.3 - надежностной схема послідовного з'єднання
Інтенсивність відмов для 1-го і 2-го елементів:
. (4.1)
Напрацювання на відмову для 1-го елемента:
. (4.2)
Напрацювання на відмову при послідовному з'єднанні елементів:
. (4.3)
Імовірність безвідмовної роботи за час tP (t) для 1-го елемента:
(4.4)
Імовірність безвідмовної роботи за час tP (t) при послідовному з'єднанні елементів:
(4.5)
Малюнок 4.4 - надежностной схема паралельного з'єднання
Всі елементи мають однакові показники надійності [7].
Імовірність відмови за час tQ (t):
; (4.6)
. (4.7)
Розрахунок показників надійності для рівнеміра Fisher 249.
Уровнемер Fisher 249 складається з наступних елементів - буйок, стрижень буйка, торсіонна трубка, вимірювальний блок, шток буйка-відмови яких найбільшим чином впливають на надійність блоку і відмова яких призводить до відмови блоку, складається надежностной схема, представлена ??на малюнку 4.5.
? 1 - інтенсивність відмови буйка; ? 2 - інтенсивність відмови стрижня буйка; ? 3 - інтенсивність відмови торсіонної трубки; ? 4 - інтенсивність відмови вимірювального блоку; ? 5 - інтенсивність відмови штока буйка
Малюнок 4.5 - Структурна схема надійності Fisher 249
Інтенсивність відмови елементів буйкового рівнеміра Fisher 249:
? 1=10,85 · 10 - 6 1/год;
? 2=4,9 · 10 - 6 1/год;
? 3=12,35 · 10 - 6 1/h;
? 4=2,01 · 10 - 6 1/год;
? 5=7,09 · 10 - 6 1/ч.
Відповідно до формули (4.1) інтенсивність відмов датчика знаходиться за формулою:
. (4.8)
...
