Датчик уровня поплавковый (ультразвуковой) ДУУ2М

1 Назначение

Датчики уровня ультразвуковые (поплавковые) ДУУ2М, далее «датчики», предназначены для непрерывного контроля уровня жидких продуктов, в том числе многофазных (нефть - эмульсия - подтоварная вода и т.п.) в емкостях технологических и товарных парков.
Датчики могут осуществлять:
- непрерывное (контактное) автоматическое измерение уровня различных жидких сред-
-непрерывное (контактное) автоматическое измерение до 4-х уровней раздела несмешиваемых жидких сред-
- непрерывное измерение температуры контролируемой жидкой среды-
- непрерывное измерение давления контролируемой жидкой среды.

Применяются в системах автоматизации производственных объектов нефтегазовой, нефтехимической, химической, энергетической, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности в аппаратах с атмосферным или избыточным (до 2,0 МПа) давлением.

Датчики устанавливаются на объектах в зонах класса 1 и класса 2 по ГОСТ Р 51330.9, где возможно образование смесей горючих газов и паров с воздухом категории IIB по ГОСТ Р 51330.11 температурной группы T4 (для датчиков ДУУ2М-02Т, -02ТА, -10Т, -10ТА) или температурной группы Т5 (для всех остальных датчиков)- датчики с номерами разработок, содержащих букву «А», предназначены также для размещения на объектах класса в зонах класса 0 по ГОСТ Р 51330.9.

Датчики имеют взрывозащищенное исполнение, соответствуют требованиям ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10, имеют вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Взрывобезопасный» (для датчиков с номерами разработок без буквы «А») или «Особовзрывобезопасный» (для датчиков с номерами разработок с буквой «А») для взрывоопасных смесей категории IIB по ГОСТ Р 51330.11 температурных групп T4 или T5, маркировку взрывозащиты «1ExibIIBT4/Т5 X» или «0ExiаIIBT4/T5 X» (в зависимости от номера разработки) по ГОСТ Р 51330.0 и могут применяться во взрывоопасных зонах согласно требованиям главы 7.3 ПУЭ (Шестое издание) или других нормативно-технических документов, регламентирующих применение оборудования во взрывоопасных зонах.

Знак «Х» указывает на необходимость применения датчиков в комплекте с контроллерами микропроцессорными ГАММА-7М исполнений от 0 до 7 или другими приборами производства ЗАО «Альбатрос», имеющими вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Взрывобезопасный» (для датчиков с номерами разработок без буквы «А») или «Особовзрывобезопасный» (для датчиков со всеми номерами разработок) для взрывоопасных смесей категории IIB и параметры искробезопасных выходов UО &le- 14,3 В, IО &le- 80 мА.

Датчики с номерами разработок с буквой «А» разрешается подключать только к вторичным приборам, имеющими вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Особовзрывобезопасный» и макрировку взрывозащиты [Exia]IIB.

Знак «Х» указывает также на необходимость предотвращения условий образования статического электричества на поплавке типа I (запрещается протирка, обдув сухим воздухом) во взрывоопасной зоне.

Датчики предназначены для построения систем автоматизации совместно с контроллерами ГАММА-7М- ГАММА-8М- ГАММА-8МА- ГАММА-10М- ГАММА-11- блоком сопряжения с датчиками БСД- блоком сопряжения с датчиками БСД4 (в составе уровнемера ДУУ4МА)- блоком токовых выходов БТВИ3 и блоком интерфейса БИИ3 (в составе уровнемера ДУУ4М).

Датчики внесены в Государственный реестр средств измерений.

2 Контролируемая среда

Нефть, нефтепродукты, растворители, сжиженные газы, кислоты, щелочи, другие агрессивные и неагрессивные среды. Стойкость датчиков к агрессивным средам ограничена применяемыми материалами, контактирующими с контролируемой средой: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, 1.4435 (для датчиков ДУУ2М-05… ДУУ2М-08, ДУУ2М-05А… ДУУ2М-08А), фторопласт-4, фторопласт с антистатическими свойствами, сферопластик марки ЭДС-7АП (для поплавков типа I).

3 Состав датчиков

3.1 Датчики состоят из:

- первичного преобразователя (ПП) датчика-

- чувствительного элемента (ЧЭ)-

- поплавка (поплавков) с постоянным магнитом, скользящего по ЧЭ.

3.2 Номенклатура выпускаемых датчиков определяется числом измеряемых ими параметров. В зависимости от числа контролируемых параметров, датчики отличаются номерами разработок, характеристики которых приведены в таблице 1.

Таблица 1

3.3 Датчики комплектуются поплавками типа I, II или IV (уровень)- III или V (уровень раздела сред). Тип поплавка датчиков ДУУ2М определяется при заказе требуемой точностью измерения уровня и условиями их эксплуатации. При выборе геометрических параметров поплавка типа I следует исходить из размеров установочных фланцев. Габаритные размеры поплавков типов II, III, IV и V приведены в руководстве по эксплуатации УНКР.407533.068 РЭ на датчик уровня поплавковый ДУУ2М.

3.4 Датчики ДУУ2М-01...-08, -01А...-08А, -02Т, -02ТА имеют чувствительный элемент жесткого типа, датчики ДУУ2М-10, -10Т, -12, -14, -16, -10А, -10ТА, -12А, -14А, -16А - гибкого типа.

4 Технические данные

4.1 Основные технические характеристики и условия эксплуатации датчиков даны в таблице 2.

Таблица 2

* По специальному заказу, по согласованию с разработчиком возможно изготовление датчика уровня поплавкового ДУУ2М с другой длиной чувствительного элемента.
**Другие температурные диапазоны по специальному заказу
*** «LЧЭ» - длина чувствительного элемента

4.2 Вязкость не ограничивается при отсутствии застывания контролируемой среды и отсутствии отложений на элементах конструкции датчика, препятствующих перемещению поплавка.

4.3 Верхний неизмеряемый уровень не более (0,24 + HП - HПОГР), м, где HП - высота поплавка, HПОГР - глубина погружения поплавка. Конкретное значение определяется геометрическими размерами поплавка и значением параметра программирования «Зона нечувствительности от импульса возбуждения», задаваемого при регулировании.

4.4 Нижний неизмеряемый уровень для датчиков ДУУ2М-01…-04, ДУУ2М-01А…-04А, ДУУ2М-02Т, -02ТА не более (0,1+HПОГР), м- для датчиков ДУУ2М-05…-08, -10, -10Т, -12, -14, -16, -05А...-08А, -10А, -10ТА, -12А, -14А, -16А исполнения 0 и для датчиков ДУУ2М-05…-08, -05А...-08А исполнения 1 - не более (0,15+HПОГР), м, где HПОГР - глубина погружения поплавка, м- для датчиков ДУУ2М-10, -10Т, -12, -14, -16, -10А, -10ТА, -12А, -14А, - 16А исполнения 1 - не более (0,2+HПОГР), м, где HПОГР - глубина погружения поплавка, м.

4.5 Зона неизмеряемых уровней между двумя поплавками в многопоплавковых датчиках не превышает 0,312 м. Величины неизмеряемых уровней зависят от глубины погружения поплавка в контролируемую среду и от его размера.

4.6 Метрологические характеристики

4.6.1 Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерения уровня зависят от исполнения датчиков и типа поплавка (см. таблицу 3).

Датчики ДУУ2М-10, -10Т, -12, -14, -16, -10А, -10ТА, -12А, -14А, -16А -1 (первого исполнения) с поплавками типа I не выпускаются.

Таблица 3

4.6.2 Дополнительная погрешность измерения уровня вызывается изменением плотности жидкости в рабочем диапазоне температур. Ее величина определяется типом поплавка, его геометрическими размерами и разницей плотностей поплавка и продукта.
4.6.3 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры:
- в диапазоне температур от минус 45 до минус 10 °С не более ±2 °С-
- в диапазоне температур от минус 10 до +85 °С не более ±0,5 °С-
- в диапазоне температур свыше +85 до +120 °С не более ±2 °С.
4.6.4 Пределы допускаемой приведенной основной погрешности измерения давления ±1,5 %.

4.7 Электрические параметры и характеристики

4.7.1 Питание датчиков осуществляется от вторичного прибора постоянным искробезопасным напряжением +12 В.

4.7.2 Ток потребления датчиков не превышает 36 мА.

4.7.3 По степени защиты от поражения электрическим током датчики относятся к классу защиты III в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.

4.7.4 Связь датчиков с вторичным прибором осуществляется с помощью экранированного четырехпроводного кабеля. Для повышения устойчивости датчика к промышленным помехам рекомендуется применять кабель - две витые пары в экране.

4.7.5 Нормальное функционирование датчиков обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиками и вторичными приборами не более 1,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: RКАБ ≤ 100 Ом, СКАБ ≤ 0,1 мкФ, LКАБ ≤ 2 мГн.

4.7.6 Обмен информацией датчиков с вторичным прибором ведется последовательным кодом в асинхронном полудуплексном режиме по внутреннему протоколу ЗАО «Альбатрос». Скорость передачи определяется положением выключателей на платах датчиков и составляет 2400 бит/с или 4800 бит/с. По умолчанию установлена скорость обмена 4800 бит/с.

5 Принцип работы прибора

5.1 Измерение уровня продукта основано на измерении времени распространения в стальной проволоке короткого импульса упругой деформации. По всей длине проволоки намотана катушка, в которой протекает импульс тока, создавая магнитное поле. В месте расположения поплавка с постоянным магнитом, скользящего вдоль проволоки, в ней под действием магнитострикционного эффекта возникает импульс продольной деформации, который распространяется по проволоке и фиксируется пьезоэлементом, закрепленным на ней. Кроме того, возникает импульс упругой деформации, отраженный от нижнего конца ЧЭ датчика и фиксируемый пьезоэлементом для датчиков исполнения 1.

5.2 Измерение времени, прошедшего с момента формирования импульса тока до момента приема импульсов упругой деформации, принятых и преобразованных пьезоэлементом позволяет определить расстояние до местоположения поплавка, определяемого положением уровня жидкости. Датчики исполнения 0 измеряют время, прошедшее с момента формирования импульса тока до момента приема сигнала от пьезоэлемента. Это позволяет вычислить расстояние до местоположения поплавка, определяемого положением уровня жидкости, при известной скорости звука.

6 Установка прибора

6.1 Установка датчиков на резервуаре осуществляется сверху на имеющемся или специально образованном посадочном месте. Максимальное отклонение оси датчика от вертикали ±1° для датчика с жестким ЧЭ и ±5° для датчика с гибким ЧЭ.

6.2 Вертикальность установки должна обеспечиваться посадочным местом, подготовленным потребителем.

6.3 Тип присоединения - на специальную втулку (см. п. 6.3.1 настоящего раздела) или на стандартный фланец (см. п. 6.3.2 настоящего раздела).

6.3.1 Датчики устанавливаются на втулку, входящую в комплект поставки (см. п. 8 настоящего раздела).

6.3.2 Датчики устанавливаются на стандартный фланец, для чего используется специальный комплект для установки. Комплект поставляется по отдельному заказу.

7 Структура условного обозначения датчика

8 Комплектность поставки

В комплект поставки ДУУ2М входят:

Примечания

Руководство по эксплуатации УНКР.407533.068 РЭ на датчик уровня ультразвуковой (поплавковый) ДУУ2М поставляется в 1-ом экземпляре на партию (до 5 датчиков) или на каждые 5 датчиков в партии.

9 Дополнительная информация

В Руководстве по эксплуатации УНКР.407533.068 РЭ даны подробные сведения по техническим данным, общему устройству и принципу действия, подготовке к работе и установке, а также конструктивные параметры для датчика уровня ультразвукового (поплавкового) ДУУ2М.