КАЦ-021М, КАЦ-021МС концентратомер стационарный

Анализатор жидкости кондуктометрический типа КАЦ-021М предназначен для измерения концентрации или удельной электрической проводимости (УЭП) растворов веществ, приведенной к заданной температуре. Анализатор используется в системах контроля и управления на электростанциях и предприятиях пищевой, химической и других отраслей промышленности.

По степени защиты анализаторы выпускаются в исполнениях IP42 или IP65 по ГОСТ 14254. Анализаторы в исполнении IP65 оснащены устройством сигнализации о превышении измеряемой концентрацией или УЭП заданного потребителем порога. Анализаторы в исполнении IP42 оснащаются им по заказу, в этом случае они обозначаются «КАЦ-021МС».

По заказу анализатор поставляется с градуировкой либо в единицах УЭП (в мСм/см), либо в единицах концентрации раствора указанного заказчиком вещества (в весовых %).

 

Конструктивные особенности

Анализатор КАЦ-021М состоит из датчика, вторичного преобразователя и измерительного блока. По способу монтажа ИБ выпускают в щитовом или настенном исполнении со степенью защиты IP-42 или IP-65 по ГОСТ 14254-96.

Конструкция датчика

Чувствительными элементами погружного датчика являются два тороидальных трансформатора и термодатчик, расположенные в металлическом корпусе. Корпус закреплен на несущей трубке, которая вварена во фланец, с помощью которого датчик монтируется на месте установки. Контактирующая с раствором поверхность датчика покрыта химически стойкой пластмассой (полипропиленом). Для соединения с вторичным преобразователем датчик снабжен герметичным кабелем в металлорукаве.

Конструкция вторичного преобразователя

Вторичный преобразователь помещен в герметичный (IP-65) металлический корпус для настенного монтажа. Корпус снабжен сальниками для ввода кабеля датчика и кабеля связи с измерительным блоком. Клеммник для присоединения жил кабелей к схеме находится на печатной плате вторичного преобразователя.

Конструкция измерительного блока

Измерительный блок может быть выполнен в корпусе для настенного или щитового исполнения. Измеряемая величина — УЭП, приведенная к 25°С [мСм/см], или концентрация вещества в пробе [%], — индицируется на четырехразрядном светодиодном индикаторе (СДИ).

На лицевой панели измерительного блока находятся: окно четырехразрядного светодиодного цифрового индикатора; ось потенциометра масштаба диапазона измерения (RP1); кнопка вызова значения уставки срабатывания сигнальных реле (переключатель S1); ось потенциометра настройки уставки срабатывания (RP2).

Подстроечные потенциометры имеют на одной оси два регулируемых элемента: элемент плавной регулировки (с малым моментом трения) и элемент грубой регулировки (с увеличенным моментом трения), который перемещается, когда исчерпан диапазон плавного регулирования.

Для подключения внешних цепей к измерительному блоку последний снабжается винтовыми клеммниками, расположенными в герметичном отсеке (IP-65).

 

Принцип работы

Измерение электропроводности и концентрации раствора

Внутри чувствительного элемента бесконтактного датчика УЭП находятся два трансформатора с тороидальными ферритовыми сердечниками. Окружающая датчик и заполняющая его осевой канал жидкость образует контур — жидкостной виток, — который является вторичной обмоткой трансформатора возбуждения (ТВ) и первичной обмоткой трансформатора тока (ТТ). Ток жидкостного витка пропорционален произведению ЭДС, наводимой в нем магнитным полем сердечника ТВ, на УЭП жидкости.

Поскольку УЭП раствора зависит от температуры, вторичный преобразователь измеряет температуру датчика и регулирует подаваемое на первичную обмотку ТВ напряжение таким образом, что ток жидкостного витка остается неизменным при изменениях температуры в диапазоне +10…+70°С. Благодаря этому ток во вторичной обмотке ТТ (выходной ток датчика) всегда пропорционален УЭП при фиксированной температуре, для которой известна связь между значениями концентрации и электропроводности водного раствора данного вещества.

Формирование выходного тока

Диапазон, в котором изменяется выходной ток анализатора (0…5, 0…20 или 4…20 мА), потребитель устанавливает переключателями S2, S3, S4 на измерительном блоке.

Формирователь выходного тока выполнен по схеме УПТ с глубокой отрицательной обратной связью, обеспечивающей независимость величины формируемого тока от сопротивления внешней цепи. Благодаря отсутствию гальванического контакта между датчиком и контролируемым раствором цепь выходного тока не связана с потенциалом Земли.

Индикация измеренных значений

Индикацию результатов измерения осуществляет однокристальный цифровой вольтметр со светодиодным «3,5-разрядным» индикатором, обеспечивающим диапазон показаний от «0000» до «1999» при изменении входного напряжения от 0 до 1999 мВ. Анализатор может иметь шкалу с верхним пределом измерения, пропорциональным числам 5; 10; 15 или 20.

Сигнализация превышения предела шкалы

Микросхема цифрового вольтметра устроена так, что когда напряжение на ее входе превышает 1999 мВ, она формирует сигнал перегрузки, оставляя светиться «единицу» в старшем разряде и гася все остальные разряды.

Сигнализация превышения уставки

КАЦ-021М оснащен двумя выходными реле, одно из которых (типа РЭС55), предназначено для управления слаботочными входами логических автоматов, а второе (типа РП-21) способно коммутировать сравнительно мощные цепи. Сигнальное устройство подает напряжение на обмотки обоих реле, если напряжение на входе блока индикации превышает уставку срабатывания реле.

 

Технические характеристики

Наименование	Значение
Условия эксплуатации
Параметры окружающей среды:
— температура	+5…+50°C
— относительная влажность при температуре 35°C (без конденсации при более низких температурах), не более	80%
— давление	84…106,7кПа
Параметры контролируемой среды:
— температура	+5…+80°C
— давление	0…1,0 МПа
— скорость, не более	2 м/с
Амплитуда синусоидальных вибраций мест  крепления с частотой до 25 Гц, не более	0,1 мм
Зазор между тороидальной частью датчика и стенкой контролируемого объема, не менее	25 мм
Сопротивление цепи выходного тока при диапазоне его изменения:
— 0…5 мА	0…2600 Ом
— 0…20 мА или 4¼20 мА	0…650 Ом
Напряжение питания при частоте 48…52 Гц	187…242 В или 32,4…39,6 В (по заказу)
Технические характеристики
Предел допускаемого значения основной приведенной погрешности измерения в диапазоне 10…100% шкалы при температуре окружающей среды (20±5)°С, не более:
— для анализаторов с градуировкой в мСм/см	2,5%
— для анализаторов с градуировкой в процентах	5%
Изменение предела допускаемой основной приведенной погрешности измерений при изменении температуры контролируемой среды на каждые 10°С от температуры приведения термокомпенсации, не более	0,5 предела допускаемой основной приведенной погрешности
Изменение предела допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерений при изменении температуры окружающей среды на каждые 10°С, не более	0,25 предела допускаемой основной приведенной погрешности
Потребляемая мощность, не более	15 ВА
Габаритные размеры (ширина × глубина × высота), не более:
— датчик	фланец — Æ120 мм, погружная часть —150 мм (другая длина по заказу)
— вторичный преобразователь	130´60´250 мм
— измерительный блок	140´180´320 мм
Масса, не более:
— вторичный преобразователь	1,5 кг
— измерительный блок	3,5 кг
Полный средний срок службы, не менее	10 лет

 

Стандартный комплект поставки:

— Датчик (длина согласно заказу) — 1 шт.

— Вторичный преобразователь (ВП) — 1 шт.

— Измерительный блок (ИБ) — 1 шт.

— Комплект ЗИП в составе: прижим (для щитового исполнения) — 2 шт., основание (для настенного исполнения) — 1 шт.

— Кабель связи ВП с ИБ (по заказу, длина ≤ 50 м) — 1 шт.

— Расширительная емкость (по заказу, для труб с Dy < 110) — 1 шт.

— Заглушка (для установки вместо датчика при его техническом обслуживании) — 1 шт.

— Паспорт — 1 экз.

— Руководство по эксплуатации с методикой поверки — 1 экз.

 

Документация для КАЦ-021М, КАЦ-021МС концентратомер стационарный

КАЦ-021М(С) концентратомер промышленный стационарный. Руководство по эксплуатации и Методика поверки (.pdf)