Назначение и область применения

Плотномер ПРИЗ-Т производства ООО «НПП «ТЕТРА» предназначен для непрерывного автоматического измерения объемной плотности (далее «плотности») различных жидкостей: растворов, суспензий, пульп, без физического контакта с ними. Работает в составе технологической установки контроля плотности среды (далее - УКПС). Принципиальная схема работы ПРИЗ-Т в составе УКПС представлена на рисуноке 1.

Плотномер может также применяться для измерения плотности других сред: газообразных, жидких, твердых, встречающихся в природе. В руководстве по эксплуатации на плотномер ПРИЗ-Т освещена только одна сфера применения плотномера — измерение плотности жидкостей.

Принцип действия плотномера основан на просвечивании определенного слоя жидкости потоком гамма-квантов и вычислении плотности этой жидкости по степени ослабления этого потока.

Особенностью плотномера ПРИЗ-Т является его способность измерять плотность жидкостей без физического контакта с ними, то есть в том их состоянии, какое им определено по техпроцессу: в трубопроводах, лотках, сосудах и других технологических аппаратах.

Плотномер может найти применение в горнорудной, химической, металлургической промышленности, а также на предприятиях ядерно-топливного цикла.

Условия эксплуатации плотномера:

• допускается изменение температуры окружающей плотномер воздуха от -20 до +50°С (для блока БДПГ-100-07 (БДВГ-100-07) и БС-20, смотри рисунок 1) и от 0 до +50°С для блоков УИП-01, и пульта ПНТ-05;
• допускается влажность окружающего плотномер воздуха до 100% при 35°С;
• допускается наличие брызг воды и пыли в окружающем плотномер воздухе.

Принципиальная схема работы ПРИЗ-Т в составе технологической установки контроля плотности среды (УКПС)

1 — Блок гамма-источников (блок БГИ); 2 — Трубопровод с жидкостью; 3 — Коллиматор К; 4 — Блок детектирования БДПГ-100-07 (блок БДВГ-100-07); 5 — Преобразователь температуры (преобразователь ПТ); 6 — Блок сопряжения БС-20 (блок БС-20); 7 — Пульт настройки технологический ПНТ-05 (пульт ПНТ-05); 8 — Устройство индикации плотномера УИП-01 (устройство УИП-01).

Рисунок 1 — Принципиальная схема плотномера ПРИЗ-Т в составе УКПС (вариант установки плотномера на трубопровод)

Назначение отдельных функциональных узлов УКПС

• Блок БГИ предназначен для генерации и формирования потока гамма-квантов.
• Трубопровод предназначен для размещения в нем жидкости, плотность и температура которой измеряются.
• Блок БДПГ-100-07 (БДВГ-100-07) предназначен для регистрации гамма-квантов и преобразования их в электрические импульсы с нормированной амплитудой.
• Блок БС-20 предназначен для:
  • регистрации импульсов, поступающих из блока БДПГ-100-07 (БДВГ-100-07), и тока, поступающего из преобразователя ПТ;
  • математической обработки информации, поступающей из блока БДПГ-100-07 (БДВГ-100-07) и преобразователя ПТ;
  • передачи информации по интерфейсам RS 485/422.
• Устройство УИП-01 предназначено для:
  • отображения информации на дисплее, в том числе конечного результата измерения плотности;
  • корректировки данных БС-20;
  • выработки выходного сигнала — стандартного постоянного тока, изменяющегося в одном из диапазонов: 0:5, 0:20 и 4:20 мА;
  • выработки выходного силового сигнала типа «сухой контакт» (выход семистера) о несанкционированном изъятии гамма-источника. Устройство выполнено как стандартное.
• Пульт ПНТ-01 предназначен для настройки плотномера на месте его эксплуатации (месте монтажа блоков БДПГ-100-07 (БДВГ-100-07) и БС-20).
  Связь пульта с блоком БС-20 осуществляется при помощи электрического кабеля. По желанию заказчика кабельная связь может быть продублирована радиосвязью, действующей на расстоянии до 15 м.
  Пульт выполнен как носимый.

Комплект поставки ПРИЗ-Т

Комплект поставки представлен в таблице 1

Таблица 1 

Наименование узла	Условное наименование узла	Шифр узла	Кол-во, шт.	Примечание
1.Блок детектирования	БДПГ-100-07	АЖАХ.418268.011	1	Размер кристалл NaJ(Tl)  Ø 30×25. Поставляется для измерения плотности жидкости в слоях <500 мм.
2.Блок детектирования	БДВГ-100-07	АЖАХ.418268.014-07	1	Размер кристалла NaJ(Tl)  Ø 63×63. Поставляется для измерения плотности жидкости в слоях >500 мм.
3. Коллиматор	К	АЖАХ.304113.001	1	Поставляется при повышенном гамма-фоне от окружающей среды и контролируемого раствора
4. Устройство индикации плотномера	УИП-01	АЖАХ.418287.012	1
5. Пульт настройки технологический	ПНТ-05	АЖАХ.418887.011	1	Поставляется на группу плотномеров
6. Блок сопряжения	БС-20	АЖАХ.418292.006	1
7. Комплект кабельных частей разъемов	Розетка то же « »	2РМ14КПН4Г1В1 2РМ18КПН7Г1В1 ОНЦ-1-БС-10/14-Р12-1-В РС10ТВ	1 1 2 1	Комплект применяется для изготовления кабелей по месту монтажа плотномера

Примечания к табл.1
Для включения плотномера в работу предприятие-пользователь плотномером приобретает дополнительно:

• преобразователь температуры, если есть необходимость учитывать влияние температуры контролируемой жидкости на ее плотность;
• блок БГИ с радионуклидом цезия-137, активностью от 3,7·10⁷ (10^-3) до 3,7·10¹¹ (10) Бк (Ки); или блок БГИ с радионуклидом кобальт-60 активностью от 3,7·10⁷ (1·10^-3) до 3,7·10⁹ (0,1) Бк (Ки).

Тип радионуклида с нужной активностью и блок БГИ выбирается пользователем установки УКПС в зависимости от геометрии измерений плотности и технологических особеностей процесса и оборудования (типа жидкости, формы и размеров трубопровода, диапазона измерений и пр.).

Технические характеристики ПРИЗ-Т в составе УКПС

Технические характеристики плотномера представлены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование характеристики	Значение характеристики
1. Пределы измерений плотности жидкости, кг/м3(г/см3):	От 0 до 3000  (от 0 до 3)
2. Диапазон измерения Δρд = ρк - ρн  (где ρн и ρк — начальное и конечное значения измеряемой плотности соответственно) выбирает пользователь при его градуировке для конкретной технологической позиции. При этом ρн и ρк выбираются с дискретностью 0,1 г/см3 (100 кг/м3) и с такими значениями, чтобы модуль разности Δд = ρк - ρн принимал одно из значений рядов: П р и м е ч а н и е — Если учитывается влияние температуры на плотность контролируемой жидкости, то значения ρн и ρк приводятся к нормальной температуре 20°С	200, 300, 3000 (0,2; 0,3; 3,0)
3. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения плотномера Δ, кг/м3  (г/см3), при доверительной вероятности Р = 0,95, имеют значения, вычисляемые по формуле При этом пределы допускаемой случайной составляющей Δсл погрешности измерения плотномера Δ имеют значения, вычисляемые по формуле	Δ = ±0,02 Δρд  Δсл = ±0,5 Δ
4. Диапазон толщин слоев жидкости, просвечиваемых потоком гамма-квантов, мм  П р и м е ч а н и е — Если толщина слоя жидкости меньше 100 мм или больше 800 мм,  то применяются геометрии измерений, представленные на рисунках а) и б) соответственно:	100—800
5. Время однократного измерения (время экспозиции номинальное tэ), при котором нормируется погрешность измерения плотномера Δ, выбирается пользователем в пределах, с  При этом плотномер реагирует на быстрые скачкообразные изменения плотности жидкости уже через время Δt = 1-3 с,  с последующем выходом на результат измерения с нормированной погрешностью Δ через время tэ. П р и м е ч а н и я: 1) Значения Δt и tэ выбирает пользователь, сообразуясь с динамикой изменения плотности жидкости во времени; 2) Погрешность плотномера может быть уменьшена как минимум на половину за счет сведения до минимума случайной составляющей Δсл погрешности плотномера Δ путем увеличения времени экспозиции tэ или активности радионуклида	от 10 до 1000
6. Нестабильность показаний плотномера в течение 24 ч непрерывной работы не превышает 0,5 предела допускаемого значения абсолютной основной погрешности Δ
7. Время установления рабочего режима плотномера с нормируемой погрешностью измерения, мин, не более	30
8. Режим работы плотномера непрерывный (круглосуточный)
9. Выходные сигналы плотномера ПРИЗ-Т: а) постоянный стандартный ток, изменяющийся в одном из диапазонов, выбранном пользователем по типу регистратора этого тока из ряда, мА  б) графический дисплей; в) последовательные интерфейсы RS 485/422; г) дискретный выход типа «сухой контакт» (выход оптосемистра) для коммутации силовых электрических цепей:	0:5, 0:20, 4:20
с переменным напряжением, В, не более 300 при токе, А, не более 3,0 Все выходы плотномера гальванически развязаны с ним
10. Входной сигнал плотномера — постоянный стандартный ток, изменяющейся в одном из диапазонов, выбранном пользователем по типу подключаемого к плотномеру средства измерительной техники (СИТ) из ряда, мА Этот сигнал должен быть гальванически развязан от своего источника	0:5, 0:20, 4:20
11. Питание плотномера осуществляется от промышленной сети: напряжением, В: от 187 до 242 частотой Гц: 50±1
12. Плотномер является восстанавливаемым изделием. Наработка на отказ плотномера, ч, не менее Срок службы плотномера, лет, не менее	10 000 10
13. Габаритные размеры, мм, не более блок БДПГ-100-07: Ø 50×290 блок БДВГ-100-07: Ø 88×270 блок согласования БС-20: 160×80×60 коллиматор К: 160×160×200 блок УИП-01: 220×140×100 пульт ПНТ-05: 210×120×90
14. Масса, кг, не более блок БДПГ-100-07: 1,5 блок БДВГ-100-07: 3,0 блок согласования БС-20: 0,6 коллиматор К: 11,0 блок УИП-01: 2,8 пульт ПНТ-05: 1,0

Плотномер ПРИЗ-Т является составной частью ПТК «Атлант».
Уровнемеры РУН-Т, сигнализаторы СУР-Т, плотномеры ПРИЗ-Т могут быть объединены в локальную информационно-измерительную сеть с помощью многоканальной установки технологического контроля УМКС «Атлант» производства НПП «Тетра».
Использование в составе установки персонального компьютера с программнвм комплексом «Атлант» позволяет протоколировать, архивировать, создавать аналитические отчеты различных уровней сложности и за любые интервалы времени.