УТВЕРЖДЕНО
приказом Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от «25» января 2021 г. №30
Лист № 1
Регистрационный № 53663-13Всего листов 8
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Системы измерительные «Грейн»
Назначение средства измерений
Системы измерительные «Грейн» (далее – системы) предназначены для автоматизиро-
ванного измерения и контроля температуры и уровня загрузки сыпучих продуктов (далее –
уровня) в хранилищах силосного типа, а также на других объектах.
Описание средства измерений
Принцип действия систем основан на преобразовании сигналов температуры датчика-
ми термоподвесок в цифровой код с последующей передачей его в управляющую программу по
промышленной сети на основе интерфейса RS-485. Измерение уровня производится лотовым
датчиком уровня, осуществляющим преобразование длины нити лота, наматываемой на катуш-
ку на валу шагового двигателя в цифровой код с последующей передачей его в управляющую
программу по промышленной сети на основе интерфейса RS-485. Возможна реализация обмена
по промышленной сети на основе беспроводного канала связи.
Системы имеют проектно-компонуемую модульную конструкцию. Измерительные ка-
налы системы (ИК) формируются на трех уровнях системы. Нижний уровень ИК представлен
первичными измерительными преобразователями (датчиками температуры и датчиками уров-
ня), конструктивно объединенными в подвески. Средний уровень ИК представляет собой шка-
фы (интерфейсный, распределительный, электронного местного блока, коммутации цифровых
термоподвесок, радиомодемов, модулей ввода дискретных сигналов), с размещенными в них
устройствами, предназначенными для организации передачи измерительной и управляющей
информации в системе, а также преобразования величины сопротивления датчиков температу-
ры в цифровой код. На верхнем уровне ИК находится управляющая программа, получающая
информацию от устройств среднего уровня в цифровой форме по сети на основе интерфейса
RS-485.
В зависимости от специфики объекта состав и количество ИК определяется конкрет-
ным заказом. В общем случае системы состоят из ИК пяти видов:
ИК температуры (ИК1) аналоговые состоят из термопреобразователей сопротивле-
ния ТСМ по ГОСТ 6651-2009 с классом допуска А, Б или С, модулей NL-4RTD, модуля преоб-
разователя интерфейса СL-96DC. ИК1 служат как средство модернизации существующих си-
стем термометрии и позволяют использовать существующие термоподвески, установленные на
элеваторе. Модуль ввода сигналов термопреобразователей сопротивления NL-4RTD позволяет
подключать к системе медные термопреобразователи сопротивления с градуировочной харак-
теристикой 50 М или 53 М по ГОСТ 6651-2009, с классом допуска А, Б или С, в том числе тер-
моподвески с такими термопреобразователями сопротивлений. Модуль NL-4RTD выполняет
измерение сопротивления термопреобразователей по трехпроводной схеме измерений, линеа-
ризацию характеристик по ГОСТ 6651-2009, преобразование значений сопротивления в темпе-
ратуру и передачу полученных значений температуры в цифровой форме в управляющую про-
грамму по шине RS-485.
Лист № 2
Всего листов 8
ИК температуры (ИК2) цифровые реализованы на основе датчиков температуры с
цифровым выходным сигналом, объединенных в цифровые термоподвески, представляющие
собой защитную оболочку длиной до 60 м, внутри которой расположены цифровые датчики
температуры в количестве от 1 до 60 шт. ИК2 служат в том числе для модернизации существу-
ющих систем термометрии и позволяют использовать существующие термоподвески, установ-
ленные на элеваторе. Длину термоподвески, количество датчиков и расстояние между ними
указывает заказчик системы. Значения температуры передаются в цифровой форме от датчиков
в микроконтроллер, который расположен в головке термоподвески (или в шкафу коммутации
цифровых термоподвесок (ШКЦ)), выполняющий опрос датчиков и передачу полученных зна-
чений температуры в управляющую программу по шине передачи данных RS-485, реализован-
ной в виде физической кабельной линии или радиоканала.
ИК температуры (ИК3) с эталонной термоподвеской NL-XXXML-ЭТ построены на
базе прецизионных цифровых датчиков температуры и предназначены для калибровки, кон-
троля работоспособности и комплектной поверки ИК1 и ИК2 в процессе эксплуатации без де-
монтажа термоподвесок;
ИК уровня загрузки (ИК4 и ИК5) реализуются датчиком уровня в виде отдельного
конструктивного элемента двух модификаций GM-ZZ1L и GM- ZZ2L или в составе комбиниро-
ванной термоподвески GM-XXYYT-ZZDL, где D=1 или 2 в зависимости от модификации дат-
чика уровня. Датчик уровня представляет собой лот, состоящий из груза, прикрепленного на
конце нити. Нить намотана на катушку, которая вращается шаговым двигателем. При опуска-
нии груза в силос в момент касания продукта срабатывает датчик натяжения нити и груз под-
нимается в исходное положение. Длина нити рассчитывается по числу импульсов, подаваемых
на шаговый двигатель до момента срабатывания датчика натяжения нити. Датчики уровня в от-
дельном конструктивном исполнении могут быть двух модификаций: GM-ZZ1L и GM-ZZ2L. В
датчике GM-ZZ1L нить наматывается на катушку «внавал», что приводит к изменению диамет-ра
витка и к погрешности при пересчете числа оборотов катушки в длину. В датчике GM-ZZ2L нить
укладывается специальным укладчиком в один слой, что существенно уменьшает погреш-ность
расчета длины витка.
Комбинированная подвеска GM-XXYYT-ZZDL представляет собой объединение в об-
щем конструктиве термоподвески и датчика уровня. Общим являются корпус устройства, пе-
чатная плата, адрес устройства и программное обеспечение микроконтроллера.
Остальные компоненты системы служат для передачи измерительной информации в
цифровой форме в управляющую программу. Результаты измерений поступают в управляю-
щую программу, работающую на Персональном Компьютере (ПК) или Программируемом Ло-
гическом Контроллере (ПЛК) или Операторской панели (ОП) и отображаются в виде графиков
и таблиц чисел. Программное обеспечение позволяет отобразить значения температуры и уров-
ня загрузки в виде графиков, таблиц чисел и цветового поля.
Климатическое исполнение аналоговых термоподвесок определяется их изготовителем.
Климатическое исполнение шкафов, соединительных коробок, цифровой и эталонной термо-
подвески, датчиков уровня - вида УХЛ3 при температуре окружающего воздуха от минус 40 до
плюс 70 ºС, ПК, ПЛК, ОП - УХЛ4 при температуре от 0 до плюс 50 ºС. Степень защиты от воз-
действия окружающей среды - IP54 по ГОСТ 14254-2015 для всей системы кроме персонально-го
компьютера и IP10 для персонального компьютера.
Промышленная безопасность системы обеспечивается применением оболочек IP54, IP65
и ограничением температуры поверхности в соответствии с ПУЭ (Правила устройства электро-
установок, глава 7.3), и ПБ 14-586-03.
Общий вид системы приведен на рисунках 1 и 2.
Пломбирование предусмотрено для ИК температуры эталонных. Пломба наклеивается
на соединение крышки с корпусом эталонной термоподвеской так, чтобы крышку невозможно
было открыть, не повреждая пломбу, как показано на рисунке 3.
Структурная схема системы приведена на рисунке 4.
Лист № 3
Всего листов 8
Датчик уровня
Шкафы и термоподвеска
Цифровая термоподвеска
в защитной оболочке
Комбинированная
термоподвеска
Лист № 4
Всего листов 8
Цифровые термоподвески
Рисунок 1 - Общий вид средства измерений
Рисунок 2 - Эталонная термоподвеска NL-XXYYML-ЭТ
Рисунок 3 - Фотография места пломбирования
Лист № 5
Всего листов 8
ИК1 – ТПА (аналоговая ТП)
ИК2 - GM-ххууT (цифровая ТП)
ИК3 - NL-XXYYML-ЭТ (эт алонная ТП)
ИК4,
ИК5 - GM-XXYYT-ZZ1L,
GM-XXYYT-ZZ2L
(комбинированная ТП)
Com-удлинитель
ШИ
COM
ЛП
А1
А2
А3
А4
А5
А6
А7
А8
А9
GM-ххууT
GM-ххууT
GM-ххууT
GM-ххууT
GM-ххууT
ШКЦ-01ШКЦ-хх
А1
А2
А3
А4
А5
А6
А7
А8
А9
GM-ххууT
GM-ххууT
GM-ххууT
GM-ххууT
GM-ххууT
S1S3
Л1
Л1
Л1
GM-ххууT
GM-ххууT
ПК
COM
ЛМ
ЛМ
ЛМ
Х1
Х2
Х3
Х4
Х5
Х6
Х7
Х8
Х9
ТПА
ТПА
ТПА
ТПА
ТПА
ШЭМБ-01ШЭМБ-хх
ТПА
ТПА
ТПА
ТПА
ТПА
Л3
Л3
Л3
ТПА
ТПА
А12
А12
Х12
КВВГнг 8х1,0.
.
ШРМ
ЛМ
GM-ххууT
GM-ххууT
GM-ххууT
GM-XXYYT-ZZ
GM-ххууT
S3
S4
S5
.
Л3
Л2
WA
RS485, Uп
RS485, UпRS485, Uп
RS485, Uп
.
Х1
Х2
Х3
Х4
Х5
Х6
Х7
Х8
Х9
Х12
ОператорскаяШРМ
WA
ШР
Л1
RS485, Uп
RS485, Uп
220В/ 50Гц
КВВГнг 4х1,0
..
RS485, Uп
GM-ххууT
ЛМ
RS485, Uп
ЛМ
NL-XXYYML-ЭТ
Рисунок 4 – Структурная схема системы
Программное обеспечение
Из состава ПО систем выделены 3 метрологически значимых части, которые осуществ-
ляют преобразование измерительной информации от датчиков в результат измерения с учетом
градуировочных коэффициентов и единиц измерения, защиту информации от несанкциониро-
ванного доступа, контроль целостности информации, вычисление контрольной суммы.
Остальная часть ПО, не являющаяся метрологически значимой, осуществляет отобра-
жение информации на экране монитора компьютера, предоставляет в распоряжение пользова-
теля пункты меню и диалоговые окна, предоставляет средства для начального конфигурирова-
ния системы.
Идентификационные данные метрологически значимых частей приведены в таблице 1.
Защита программного обеспечения систем от преднамеренных и непреднамеренных
изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014. Примененные специальные
средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модифи-
кации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически
значимой части ПО систем и измеренных данных.
hotnew.hex
16.12.10
4064
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
Идентификационные данные (признаки)Значение
Идентификационное наименование ПОNLGrain.exeMetrology.dll
Номер версии (иденти-фикационный номер) ПО 2.0.0.5 1.2.6
Цифровой идентификатор ПО 31463BB6 410E9D0D
Алгоритмвычисленияконтрольной суммы
исполняемого кодаCRC32CRC32
CRC16
Метрологические и технические характеристики
Лист № 6
Всего листов 8
Диапазон
измерений
от -10 до +50 ºС
±2,5 ºС
от -10 до +85 ºС
±1,0 ºС
от -10 до +85 ºС
±0,5 ºС
±0,3 м
±0,06 м
Пределы допускаемой
абсолютной
погрешности
ИК1
ИК3
Таблица 2 – Метрологические характеристики
Обозна-
чениеОписание ИК
ИК
ИК температуры аналоговые с медны-
ми термопреобразователями сопротив-
ления с градуировочной характеристи-
кой 50 М или 53 М по ГОСТ 6651-2009
ИК температуры с цифровыми термо-
ИК2подвесками GM-XXYYT и подвесками
GM-XXYYT-ZZDL
ИК температуры с эталонной термопод-
веской NL-XXYYML-ЭТ
ИК уровня загрузки с датчиком уровня
ИК4GM-ZZ1L и в варианте исполнения с
подвеской (GM-XXYYT-ZZ1L)
ИК уровня загрузки с датчиком GM-
ИК5ZZ2L и в варианте исполнения с под-
веской (GM-XXYYT-ZZ2L)
от 0 до 10 м
от 0 до 20 м
от 0 до 30 м
от 0 до 10 м
от 0 до 20 м
от 0 до 30 м
95
Значение
65535
от 1 до 60
10, 20, 30
10
Значение
70 000
25
от -10 до +85
от -10 до +50
от -20 до +50
от 0 до +50
от -40 до +70
Таблица 3 – Основные технические характеристики
Наименование характеристики
Максимальное количество измерительных каналов
Количество датчиков в термоподвеске
Длина лота датчика уровня, м
Время установления рабочего режима, мин, не более
Продолжение таблицы 3
Наименование характеристики
Средняя наработка на отказ, ч
Средний срок службы, лет
Рабочие условия измерений:
- температура окружающего воздуха, ºС:
- погружной части цифровой термоподвески
- аналоговой термоподвески
- для датчика уровня
- ПК
- других блоков системы
- относительная влажность окружающего воздуха (без конденсации влаги)
при температуре воздуха +30 ºС, %, не более
- атмосферное давление, кПа
от 84 до 107
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель шкафов комплектной автоматики, термоподвески и датчики
уровня способом термотрансферной печати на прозрачной самоклеющейся пленке, а также на
титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации принтерной печатью.
Комплектность средства измерений
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
Наименование
Аналоговая термоподвеска (ИК1)
Обозначение
ТПА*
Количество
не менее 1
Лист № 7
Всего листов 8
НаименованиеОбозначениеКоличество
Цифровая термоподвеска (ИК2)GM-XXYYT (из представлен-
Комбинированная подвеска (ИК2, ИК4, ИК5) GM-XXYYT-ZZDL ных)**
Эталонная термоподвеска (ИК3) NL-XXYYML-ЭТ
Датчик уровня (ИК4, ИК5)GM-ZZ1L и GM-ZZ2L**
Шкаф интерфейсный ШИ**
Шкаф распределительный ШР**
Шкаф электронного местного блока ШЭМБ**
Шкаф коммутации цифровых термоподвесок ШКЦ**
Шкаф радиомодемов ШРМ**
Шкаф модулей ввода дискретных сигналов ШДС**
ПК (ПЛК, ОП)IBM PC-совместимый**
Руководство по эксплуатации НПКГ.425100.003 РЭ 1
Паспорт НПКГ.425100.003 ПС 1
Программное обеспечение - 1
* ТПА - аналоговая термоподвеска на базе термопреобразователей сопротивления
ТСМ с градуировочной характеристикой 50 М или 53 М по ГОСТ 6651-2009, с классом до-
пуска А, Б или С.
** Количество определяется заказом потребителя.
Поверка
осуществляется по документу НПКГ.425100.003 РЭ «Система измерительная «Грейн». Руко-
водство по эксплуатации» в соответствии с разделом 6 «Методика поверки», утвержденным
ФБУ «Ростовский ЦСМ» 01.06.2016 г.
Основные средства поверки:
- термостат Термотест-100 с нестабильностью и градиентом температур не более ±0,1ºС;
- термометр лабораторный ТЛ-4, погрешность не более
0,1
С в диапазоне от -10
до +85
С;
- рулетка измерительная, погрешность не более
3 мм в диапазоне от 0 до 30 м.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Сведения о методиках (методах) измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам изме-
рительным «Грейн»
ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и нике-
ля. Общие технические требования и методы испытаний
ТУ 4321-004-24171143-2013 Системы измерительные «Грейн». Технические условия
Изготовитель
Научно-исследовательская лаборатория автоматизации проектирования, общество с
ограниченной ответственностью (НИЛ АП, ООО)
ИНН 6154004214
Адрес: 347900, Ростовская область, г. Таганрог, Биржевой спуск пер., д. 8
Тел.: +7(495)26-66-700
E-mail:
Web-сайт:
Лист № 8
Всего листов 8
Испытательный центр
Государственный центр испытаний средств измерений Федерального бюджетного
учреждения «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний
в Ростовской области» (ГЦИ СИ ФБУ «Ростовский ЦСМ»).
Адрес: 344000, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пр. Соколова, д. 58/173
Тел.: (863)264-19-74, 290-44-88, факс: (863)291-08-02, 290-44-88
E-mail:
Web-сайт:
Аттестат аккредитации ФБУ «Ростовский ЦСМ» по проведению испытаний средств
измерений в целях утверждения типа № 30042-13 от 11.12.2013 г.
В части вносимых изменений:
Общество с ограниченной ответственностью «Испытательный центр разработок в обла-
сти метрологии»
Адрес: 117546, г. Москва, Харьковский проезд, д. 2, этаж 2, пом. I, ком. 35,36
Телефон: +7 (495) 278-02-48
E-mail: info@ic-rm.ru
Аттестат аккредитации ООО «ИЦРМ» по проведению испытаний средств измерений в
целях утверждения типа № RA.RU.311390 от 18.11.2015 г.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.
