军油工程关键设备液位计功能及性能指标要求.docx
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军油工程关键设备液位计功能及性能指标要求
“军油工程”关键设备——液位计功能及性能指标要求
1范围
本要求适用于“军油工程”物联网示范工程成品油储罐测量的液位计入围评审。
2引用标准
下列标准包括的条文通过引用而构成为本要求的一部分，除非在要求中另有明确规定，下述引用标准都应是现行有效标准。
GB3836.1-2010爆炸性环境第1部分：
设备通用要求
GB3836.2-2010爆炸性环境第2部分：
由隔爆外壳“d”保护的设备
GB3836.4-2010爆炸性环境第4部分：
由本质安全型“i”保护的设备
GB3836.14-2000爆炸性气体环境用电气设备第14部分危险场所分类
GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）
GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验A：
低温
GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验B：
高温
GB/T13983-1992仪器仪表基本术语
GB/T17212-1998-1992工业过程测量和控制术语和定义
GB/T17626.2-2011电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3-2011电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T17626.4-2011电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T17626.5-2011电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验
GB/T17626.8-2011电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验
GB/T17626.11-2011电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断抗扰度试验
GB/T21117-2007磁致伸缩液位计
GB/T25964-2010石油和液体石油产品采用混合式油罐测量系统测量立式圆筒形油罐内油品体积、密度和质量的方法
GJB2128A-2005军用油料装备通用技术条件
YLB3001A-2006军用油库爆炸危险场所电气安装规程
JJG971-2002液位计检定规程
JJF1001-2011通用计量术语及定义技术规范
JJF1440-2013混合式油罐测量系统校准规范
JB/T9329-1999仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法
SY5669-93（2006）石油和液体石油产品立式金属罐交接计量规程
ISO4266-1石油和液体石油产品－储罐中液位和温度自动测量法-第１部分：
常压罐中的液位测量
3液位计性能指标要求
3.1与精度有关的要求
3.1.1示值误差
液位计示值的最大允许误差为±1mm，安装后示值的最大允许误差为±4mm。
3.1.2非线性
液位计的非线性误差应不超过最大允许示值误差绝对值的二分之一。
3.1.3重复性
液位计的重复性应不超过最大允许示值误差绝对值的五分之二。
3.1.4稳定性
液位计连续运行24h后，示值误差满足3.1.1要求。
3.2通用技术要求
3.2.1外观
外观符合“JJG971-2002液位计检定规程”中6.1要求。
3.2.2电源变化
具有电源供电的液位计，交流供电在187V～242V、47.5Hz～52.5Hz变化；直流供电在额定电压±10%变化。
液位计的示值变化应不超过最大允许误差绝对值的二分之一。
3.2.3电源保护
液位计应具备防反向保护功能。
当液位计电源端反向施加允许的最大供电电压后，再正常连接时，液位计应能正常工作，输出值的变化应不超过最大允许示值误差绝对值的五分之二。
3.2.4环境温度影响
a）不具有电源供电的液位计，在环境温度15℃～35℃，相对湿度45%～75%条件下，示值误差仍满足3.1.1的要求。
b）具有电源供电的液位计，在环境温度-25℃～60℃变化时，平均每变化10℃液位的显示值变化应不超过最大允许误差的绝对值。
3.2.5恒定湿热
液位计在温度40℃和相对湿度95%的条件下至少保持48h。
试验后，输出值的变化应不超过最大允许示值误差绝对值的二分之一。
3.2.6电磁兼容性
a）工频磁场抗扰度性能
具有电源供电的液位计，在GB/T17626.8-2011中规定的严酷度等级为5级的环境下，仍能正常工作、计量性能仍应符合3.1的要求。
b）静电放电抗扰度性能
具有电源供电的液位计，在GB/T17626.2-2011中规定的严酷度等级为3级的环境下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。
c）射频电磁场辐射抗扰度性能
具有电源供电的液位计，在GB/T17626.3-2011中规定的严酷度等级为2级的环境下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。
d）电快速瞬变脉冲群抗扰度性能
具有电源供电的液位计，在GB/T17626.11-2011中规定的电压暂降和短时中断的情况下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。
e）电压暂降、短时中断抗扰度
具有电源供电的液位计，在GB/T17626.11-2011中规定的电压暂降和短时中断的情况下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。
f）浪涌（冲击）抗扰度性能
具有电源供电的液位计，在GB/T17626.5-2011中规定的严酷度等级为2级的环境下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。
3.2.7绝缘电阻
具有电源供电的液位计，在环境温度为15℃～35℃，相对湿度为45%～75℃的条件下，液位计的电源、接地端子（或外壳）之间的绝缘电阻应不低于20MΩ。
3.2.8耐压及密封性
直接承受介质压力的液位计应进行耐压及密封性试验。
额定工作压力小于10MPa的液位计，其工作壳体、浮子、浮球应能承受1.5倍额定工作压力；大于和等于10MPa的液位计，其工作壳体、浮子、浮球应能承受1.25倍额定工作压力。
均不应出现泄漏和损坏。
3.2.9防爆要求
防爆场所划分按《YLB3001A-2006军用油库爆炸危险场所电气安装规程》和《GB3836.14-2000爆炸性气体环境用电气设备第14部分危险场所分类》要求执行。
a）采用本质安全型液位计，防爆等级达到ExiaIIAT3或更高；
b）采用隔爆型液位计，防爆等级达到ExdIIAT3或更高。
c）复合防爆形式的液位计，如本质安全加隔爆型，安装后在不同场所中的液位计组成部分的防爆形式必须符合相应场所防爆要求。
3.2.10防护性能
液位计防护等级需达到IP65或更高，浸入液体部分需达到IP68。
3.2.11认证要求
所有选用的液位计须取得国家授权计量认证部门出具的计量认证及检测报告。
所有选用的液位计须取得国家授权仪器仪表防爆检验中心出具的防爆认证。
4其他要求
4.1测量范围
测量范围：
0～23m。
测量下盲区：
≤200mm。
4.2功能要求
磁致伸缩液位计：
具有液位、界位、5点以上平均温度实时测量功能。
伺服液位计：
具有液位、界位（非实时）、密度（非实时）测量功能。
其他类型液位计：
具有液位实时测量功能。
4.3介电系数
雷达液位计要求可测量介电系数εr≥1.8以上的油品，且其示值最大允许误差满足3.1.1的要求。
5集成要求
5.1集成方式
液位计输出信号以总线方式传送至分控室。
分控室须配有液位计通讯处理单元作为集成接口处理该区域油罐测量数据，该单元应提供1个数据输入接口，2个数据输出接口。
接口1采集各液位计（或液位计二次仪表）数据，接口2和接口3分别向油罐监测计算机和物联接入网关提供油罐测量数据。
1台液位计通讯处理单元须能够支持不少于8台液位计。
图1液位计数据集成方式
5.2集成接口要求
接口1与接口2应符合国家通讯接口相关标准，本要求不做规定；接口3作为与物联集成网关连接的电气接口，须满足以下要求：
a）采用屏蔽双绞线进行数据传输；
b）采用RS-485接口或RJ-45接口，Modbus通信协议，RTU方式，波特率可选：
2400,4800,9600bps。
可多机通信和总线连接。
5.3集成数据要求
5.3.1数据采集与处理
液位计通讯处理单元应能够通过接口1采集总线上各液位计（或液位计二次仪表）数据。
原始数据可在通讯处理单元进行计算与处理，但须按《SY5669-93（2006）石油和液体石油产品立式金属罐交接计量规程》中的“4油量计算”的规定完成油量计算工作。
无相关数据可在Modbus寄存器中返回空。
5.3.2数据上传
接口3上传数据的值应与接口2完全一致，接口2上传数据包含接口3上传数据。
接口3上传数据格式规定如下：
a）Modbus协议查询指令格式（由物联接入网关向通讯处理单元发送）：
地址
（1Byte）
功能码
（1Byte）
起始寄存器
（2Bytes）
寄存器个数
（2Bytes）
CRC16
（2Bytes）
b）Modbus协议返回数据格式（由通讯处理单元向物联接入网关返回）：
地址
（1Byte）
功能码
（1Byte）
返回数据字节数
（1Byte）
数据
（nBytes）
CRC16
（2Bytes）
c）寄存器数据格式如下：
寄存器
数据地址
数据名称
字节数
单位
备注
30001
0000
液位1
2Bytes
m
小数点后保留3位，*1000后发送
30002
0001
水位1
2Bytes
m
小数点后保留3位，*1000后发送
30003
0002
温度1
2Bytes
℃
小数点后保留2位，*100后发送，高字节最高位为符号位
30004
0003
温度2
2Bytes
℃
小数点后保留2位，*100后发送，高字节最高位为符号位
30005
0004
温度3
2Bytes
℃
小数点后保留2位，*100后发送，高字节最高位为符号位
30006
0005
平均温度1
2Bytes
℃
小数点后保留2位，*100后发送，高字节最高位为符号位
30007-3008
0006-0007
视体积1
4Bytes
m3
小数点后保留3位，*1000后发送
30009-30010
0008-0009
标准体积1
4Bytes
m3
小数点后保留3位，*1000后发送
30011-30012
0010-0011
视密度1
4Bytes
Kg/m3
小数点后保留3位，*1000后发送
30013-30014
0012-0013
标准密度1
4Bytes
Kg/m3
小数点后保留3位，*1000后发送
30015-30016
0014-0015
质量1
4Bytes
t
小数点后保留3位，*1000后发送
30017-30018
0016-0017
空容量1
4Bytes
m3
小数点后保留3位，*1000后发送
30019
0018
故障代码
2Bytes
/
/
30020
0019
备用
2Bytes
/
/
30021
0020
液位2
2Bytes
mm
小数点后保留3位，*1000后发送
……
……
……
……
……
……
6国产化要求
液位计构成主要分为传感部分、处理部分、存储部分和传输部分。
本要求规定处理部分和传输部分的主要器件应选用国产产品。
注：
主要器件指具有数据处理与传输功能的单片机、微处理器。
7计量器具控制
计量器具控制包括定型鉴定或样机试验、首次检定、后续检定和使用中检验。
具体方法应符合《JJG971-2002液位计检
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