Уровнемеры автономные ДУУ4МА

1 Назначение

Уровнемеры поплавковые ДУУ4МА (далее «уровнемеры»), в зависимости от комплектации (см. п. 3 настоящего раздела), предназначены для измерения уровня различных жидкостей, уровней раздела сред многофазных жидкостей (нефть - эмульсия -подтоварная вода и т.п.), температуры и давления, а также для вычисления объема, плотности и массы контролируемой среды.

Уровнемеры ДУУ4МА могут выполнять:

- контактное автоматическое измерение уровня жидких продуктов-

- контактное автоматическое измерение до четырех уровней раздела несмешиваемых жидких продуктов-

- измерение температуры контролируемой среды-

- измерение давления контролируемой среды-

- вычисление объема среды (объемов фаз контролируемой среды для многопоплавковых датчиков) по градуировочной таблице резервуара (в рабочих условиях и приведенного к 15 °С)-

- измерение плотности контролируемой среды (в рабочих условиях и приведенного к 15 °С)-

- вычисление массы контролируемой среды-

- индикацию измеренных значений параметров и ввод настроек-

- формирование четырех токовых сигналов в диапазонах 0…20, 0…5 и 4…20 мА, в величине которых содержится информация о значениях измеренных параметров-

- управление внешними устройствами посредством двух изолированных ключей с выходом типа «сухой контакт» с программируемыми привязками, порогами и гистерезисами срабатывания-

- связь с ЭВМ верхнего уровня посредством последовательного интерфейса RS-485 в формате протокола Modbus RTU.

Уровнемеры, в состав которых входит датчик ДУУ2М, 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 T5 (для всех остальных датчиков)- уровнемеры, в состав которых входят датчики ДУУ2М с номерами разработок, содержащими букву «А», предназначены еще и для размещения на объектах класса 0 по ГОСТ Р 51330.9.

Уровнемеры, в состав которых входит датчик ДУУ2М, имеют взрывозащищенное исполнение, соответствуют требованиям технических условий, 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 51330.11-99 (МЭК 60079-12-78) температурной группы T4 (для датчиков ДУУ2М-02Т, -02ТА, -10Т, -10ТА) или температурной группы T5 (для всех остальных датчиков), маркировку взрывозащиты «1ExibIIBT4 X» (для датчиков ДУУ2М-02Т, -10Т), или «1ExibIIBT5 X» (для остальных датчиков с номерами разработок без буквы «А»), или «0ExiаIIBT4 X» (для датчиков ДУУ2М-02ТА, -10ТА), или «0ExiаIIBT5 X» (для остальных датчиков ДУУ2М с номерами разработок с буквой «А») по ГОСТ Р 51330.0 и могут применяться во взрывоопасных зонах.

Знак «Х» указывает на возможность применения датчиков в комплекте с блоком, имеющим 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.

Уровнемеры, в состав которых входит датчик ДУУ2М, с номерами разработок с буквой «А» разрешается подключать только к вторичным приборам, имеющими вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Особовзрывобезопасный» и маркировку 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.

Уровнемеры, в состав которых входят датчики ДУУ6, ДУУ6-1, устанавливаются на объектах в зонах класса 0, класса 1 и класса 2 по ГОСТ Р 51330.9, где возможно образование смесей горючих газов и паров с воздухом категории IIB согласно ГОСТ Р 51330.11 температурной группы T5 включительно.

Уровнемеры, в состав которых входят датчики ДУУ6, ДУУ6-1, имеют взрывозащищенное исполнение, соответствуют требованиям ГОСТ Р 51330.0 и ГОСТ Р 51330.10, имеют вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Особовзрывобезопасный» для взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом категории IIB по ГОСТ Р 51330.11 температурной группы T5, маркировку взрывозащиты «0ExiаIIBT5 X» по ГОСТ Р 51330.0.

Знак «Х» указывает на возможность применения датчиков в комплекте с блоком, имеющим вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Особовзрывобезопасный» для взрывоопасных смесей и паров с воздухом категории IIB и параметры искробезопасных выходов UO &le- 14,3 В- IO &le- 80 мА- LO &le- 22 мГн- CO &le- 1,8 мкФ.

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

Уровнемеры внесены в Государственный реестр средств измерений.

Уровнемеры ДУУ4МА имеют необходимые сертификаты и разрешения на применение.

Блок БСД4, входящий в состав уровнемеров, имеет для цепей связи и питания датчика вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Особовзрывобезопасный» для категории взрывоопасных смесей IIB по ГОСТ Р 51330.11, маркировку взрывозащиты «[Exiа]IIB» по ГОСТ Р 51330.0, параметры искробезопасных выходов UО&le- 14,3 В, IО &le- 80 мА и устанавливается вне взрывоопасных зон помещений. Степень защиты оболочки блока IP20 по ГОСТ 14254 (защита от проникновения твердых тел размером более 12,5 мм), номинальные значения климатических факторов - согласно ГОСТ 15150 для климатического исполнения УХЛ4, тип атмосферы II (промышленная).

Уровнемеры автономные многофункциональные ДУУ4МА предназначены как для построения локальных автоматизированных систем учета жидкостей, так и для работы в составе распределенных автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Уровнемеры, в состав которых входят датчики ДУУ2М-02, ДУУ2М-02А с поплавком типа IØ-280х217, предназначены для работы на передвижных резервуарах (автомобильный, железнодорожный и другой транспорт) в условиях воздействия вибраций, акустических помех, питания от бортовой сети.

2 Контролируемая среда

Нефть, нефтепродукты, растворители, сжиженные газы, кислоты, щелочи, другие агрессивные и неагрессивные среды. Стойкость датчиков ДУУ2М, ДУУ6, ДУУ6-1 к агрессивным средам ограничена применяемыми материалами, контактирующими с контролируемой средой, а именно: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, 1.4435 (для ячеек измерения давления в датчиках ДУУ2М-05…ДУУ2М-08, ДУУ2М-05А…ДУУ2М-08А, ДУУ6, ДУУ6-1)- фторопласт с антистатическими свойствами, фторопласт-4- сферопластик марки ЭДС-7АП (для поплавков типа I).

3 Состав уровнемеров

3.1 Уровнемер поплавковый многофункциональный ДУУ4МА состоит из блока сопряжения с датчиком БСД4 и одного из датчиков:

- датчика уровня ультразвукового ДУУ2М (см. соответствующий раздел настоящего каталога) исполнений 0 или 1, обеспечивающего измерение текущих значений уровней, уровней раздела сред, температуры, давления-

- датчика уровня ультразвукового ДУУ6 (см. соответствующий раздел каталога), обеспечивающего измерение текущих значений уровня, температур, гидростатического давления.

- датчика уровня ультразвукового ДУУ6-1 (см. соответствующий раздел каталога), обеспечивающего измерение текущих значений уровня, уровня раздела сред, температур, гидростатического давления.

3.2 Номенклатура выпускаемых уровнемеров определяется наименованием, числом и диапазоном измерения контролируемых параметров. Возможные типы датчиков (ДУУ2М, ДУУ6, ДУУ6-1), входящих в состав уровнемера ДУУ4МА, а также измеряемые при этом уровнемером параметры приведены в таблице 1.

Таблица 1

4 Технические данные

4.1 Основные технические характеристики датчиков и блока БСД4 даны в таблице 2.

Таблица 2

* Другие температурные диапазоны по специальному заказу
** «LЧЭ» - длина чувствительного элемента
Датчики ДУУ2М-10, -10Т, -12, -14, -16, -10А, -10ТА, -12А, -14А, -16А-1 (первого исполнения) с поплавками типа I не выпускаются.

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

4.3 Технические данные уровнемера ДУУ4МА при комплектации датчиками ДУУ2М:
4.3.1 Верхний неизмеряемый уровень для датчиков ДУУ2М 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 соответствующими установками секций переключателей на плате датчика (см. УНКР.407533.068 РЭ, входит в комплект поставки датчика).
4.3.2 Нижний неизмеряемый уровень для датчиков ДУУ2М-01…-04, ДУУ2М-01А…-04А, ДУУ2М -02Т, -02ТА (кроме датчиков с поплавками типа I Ø-280х217 УНКР.305446.071-02) 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, 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 (см. УНКР.407533.068 РЭ).
Нижний неизмеряемый уровень для датчиков ДУУ2М-02, ДУУ2М-02А с поплавком типа I Ø-280х217 УНКР.305446.071-02 (для работы на передвижных резервуарах) составляет не более 0,01 м.
4.3.3 Зона неизмеряемых уровней между двумя поплавками в многопоплавковых датчиках не более 0,312 м. Величины неизмеряемых уровней определяются размерами поплавков и глубинами их погружения в конкретных продуктах.

4.4 Технические данные уровнемера ДУУ4МА при комплектации датчиками ДУУ6, ДУУ6-1:
4.4.1 Верхний неизмеряемый уровень HВН датчиков ДУУ6 не более 242 мм для поплавка типа I Ø-130х62.
4.4.2 Верхний неизмеряемый уровень HВН датчиков ДУУ6-1 не более 578 мм для поплавков типа I Ø-130х398 и типа I Ø-80х201.
4.4.3 Нижний неизмеряемый уровень HНН датчиков ДУУ6 не более 111 мм для поплавка типа I Ø-130х62.
4.4.4 Нижний неизмеряемый уровень HНН датчиков ДУУ6-1 не более минус 3 мм для поплавков типа I Ø-130х398 и не более 30 мм для поплавков типа I Ø-80х201 (знак «минус» означает, что уровень контролируемой среды находится ниже нижнего конца ЧЭ датчиков).
При работе с одним поплавком типа I Ø-130х398 нижний неизмеряемый уровень HНН датчиков ДУУ6-1 не более минус 193 мм.

4.5 Метрологические характеристики уровнемера ДУУ4МА при комплектации датчиками ДУУ2М:
4.5.1 Абсолютная основная погрешность измерения уровня датчиком ДУУ2М не более ±1 мм, ±2 мм, ±3 мм для датчика с поплавком типа I и тип I («Карусельный»), в зависимости от исполнения датчика, и не более ±5 мм для датчика с поплавками типов II, III, IV, V.
4.5.2 Тип поплавка датчиков определяется при заказе требуемыми метрологическими характеристиками и условиями эксплуатации. Габаритные размеры поплавка типа I определяются размерами установочных фланцев. Характеристики поплавков см. в соответствующем разделе настоящего каталога.
4.5.3 Для датчиков с поплавками типа II или IV при измерении уровня нефтепродуктов пределы дополнительной температурной погрешности в рабочем диапазоне температур не превышают ±4 мм на 10 °C, а с поплавками типа III или V при измерении уровня раздела нефтепродуктов и подтоварной воды - ±15 мм на 10 °C.

4.5.4 Диапазон измерений температуры для датчиков с каналом измерения температуры равен диапазону температур контролируемой среды.
4.5.5 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры:
– в диапазоне температур от минус 45 до минус 10 °С не более ±2 °C;
– в диапазоне температур от минус 10 до +85 °С не более ±0,5 °C;
– в диапазоне температур свыше +85 до +120 °С не более ±2 °C.
4.5.6 Пределы допускаемой приведенной основной погрешности измерений давления равны ±1,5 %. Подробные сведения по метрологическим характеристикам уровнемера ДУУ4МА даны в руководстве по эксплуатации УНКР.407631.004 РЭ.

4.6 Метрологические характеристики уровнемера ДУУ4МА при комплектации датчиками ДУУ6, ДУУ6-1
4.6.1 Пределы допускаемой приведенной основной погрешности измерений избыточного давления датчиками ДУУ6, ДУУ6-1 в газовой подушке меры вместимости приведены в соответствующем разделе каталога.
4.6.2 Абсолютная основная погрешность измерения уровня датчиками ДУУ6, ДУУ6-1 не более ±1 мм, ±5 мм.
4.6.3 Пределы допускаемой абсолютной дополнительной погрешности измерений уровня в рабочем диапазоне температур равны ±1 мм.
4.6.4 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры равны ±0,5 °C.
4.6.5 Пределы допускаемой относительной погрешности измерения плотности в рабочих условиях, в зависимости от измеряемых значений уровня и давления – от ±0,3 до ±2,5 %.

4.7. Технические данные блока БСД4:
4.7.1 Пределы допускаемой абсолютной погрешности цифроаналогового преобразования токового выхода БСД4 равны ±20 мкА.
4.7.2 В том случае, если измеряемый параметр (уровень, температура, давление, плотность и т.д.) выводится в виде тока для регистрации на внешний прибор, при расчете абсолютной погрешности измерения необходимо учитывать составляющую, вызванную погрешностью цифро-аналогового преобразования токового выхода БСД4.
4.7.3 Характеристики токовых выходов БСД4:
– число выходных токовых сигналов – два;
– диапазоны шкалы токовых сигналов – 4…20, 0…20, 0…5 мА;
– максимальное сопротивление нагрузки – не более 600 Ом;
– возможность привязки к токовому выходу любого измеряемого параметра.
4.7.4 Характеристики ключей БСД4:
– количество изолированных ключей – два;
– коммутируемое напряжение постоянного или переменного тока не более 250 В;
– допустимый ток коммутации ключа не более 1 А;
– сопротивление ключа в замкнутом состоянии не более 1,6 Ом;
– программируемые значения порога и гистерезиса срабатывания ключа;
– возможность привязки к ключу любого измеряемого параметра.
4.7.5 Характеристики интерфейса БСД4:
– тип интерфейса – RS-485;
– гальваническая изоляция выходных цепей интерфейса от общего провода и внутренних цепей блока (прочность изоляции постоянного напряжения в течение одной минуты – 1000 В);
– программируемая скорость передачи от 2400 до 115200 бит/с;
– программируемый контроль четности;
– логический протокол – Modbus RTU (программируемый адрес).

4.8 Электрические параметры и характеристики
4.8.1 Питание уровнемеров осуществляется от внешнего стабилизированного источника питания постоянного тока (напряжение +24 В ±10 %).
4.8.2 Ток потребления не превышает 270 мА. Допускается питание от бортовой сети автомобиля с номинальным напряжением 24 В и выбросами напряжения до 90 В при длительности до 1 мс.
4.8.3 Для питания датчика блок вырабатывает гальванически изолированное искробезопасное постоянное напряжение не более +14,3 В. Ток потребления датчика составляет не более 36 мА.
4.8.4 По степени защиты от поражения электрическим током уровнемеры относятся к классу защиты III в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.
4.8.5 Электрическая изоляция при температуре окружающего воздуха от +15 до +35 °С и относительной влажности от 30 до 80 % выдерживает в течение одной минуты без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение:
– между искробезопасными цепями и искроопасными цепями – напряжение ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение);
– между выходными цепями и цепями питания – напряжение ~500 В, 50 Гц (эффективное значение);
– между выходными цепями интерфейса и общим проводом и внутренними цепями блока – постоянное напряжение 1000 В.
4.8.6 Электрическое сопротивление изоляции между искробезопасными цепями и искроопасными цепями, цепями питания и выходными цепями:
– не менее 20 МОм при нормальных условиях;
– не менее 5 МОм при верхнем значении температуры рабочих условий.
4.8.7 Уровнемеры ДУУ4МА отвечает требованиям по уровню излучаемых индустриальных радиопомех (ИРП) ГОСТ Р 51318.22 для оборудования класса А, и по уровню кондуктивных  электромагнитных помех отвечают требованиям ГОСТ Р 51527.
4.8.8 Связь датчиков ДУУ2М, ДУУ6, ДУУ6-1 входящих в состав уровнемеров ДУУ4МА, с блоком сопряжения с датчиками БСД4 осуществляется с помощью экранированного четырехпроводного кабеля. Для повышения устойчивости датчиков к промышленным помехам рекомендуется применять кабель – две витые пары в экране.
4.8.9 Нормальное функционирование датчиков обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиком и блоком не более 1,5 км. Разрешается применение экранированных кабелей со следующими параметрами: RКАБ ≤ 100 Ом, СКАБ ≤ 0,1 мкФ, LКАБ ≤ 2 мГн.
4.8.10 Уровнемеры с датчиками ДУУ2М-02, ДУУ2М-02А с поплавком типа I Ø280х217 УНКР.305446.071-02, предназначенные для работы на передвижных резервуарах, обеспечивают работоспособность в движении в условиях воздействия вибраций в диапазоне от 5 до 13,5 Гц при амплитуде 1 мм и от 13,5 до 100 Гц при ускорении 0,7 g.
4.8.11 Обмен информацией датчиков с блоком ведется последовательным кодом в асинхронном полудуплексном режиме по внутреннему протоколу ЗАО «Альбатрос». Скорость обмена выбирается положением выключателей на плате датчика и настройками блока, и может принимать значения 2400 или 4800 бит/с. По умолчанию установлена скорость обмена 4800 бит/с.

5 Принцип работы уровнемеров

5.1 Принцип работы датчиков ДУУ2М и ДУУ6, ДУУ6-1 входящих в состав уровнемеров поплавковых ДУУ4МА, описан в соответствующих разделах каталога и Руководстве по эксплуатации на уровнемер  - УНКР.407631.004 РЭ.

5.2 Блок БСД4 обеспечивает: обработку значений измеряемых параметров (уровня, уровня раздела сред, температуры и давления); вычисление объема, плотности и массы; индикацию измеренных (вычисленных) значений параметров на семисегментных светодиодных индикаторах; формирование выходных информационных сигналов; управление внешними устройствами; а также питание датчиков и связь с ЭВМ верхнего уровня.

Градуировочная таблица резервуара вводится с клавиатуры блока или с ЭВМ верхнего уровня с использованием программы «БСД4 Градуировочная таблица» (входит в комплект поставки уровнемера).

Размер градуировочной таблицы, хранимой в энергонезависимой памяти блока до 3000 точек.

6 Установка уровнемеров

6.1 Установка датчика на объекте
6.1.1 Установка датчика на резервуаре осуществляется сверху на имеющемся или специально образованном посадочном месте. Максимальное отклонение оси датчика от вертикали ±1° для датчика с жестким ЧЭ и не более ±5° для датчика с гибким ЧЭ.
6.1.2 Вертикальность установки должна обеспечиваться посадочным местом, котороеподготавливается потребителем.
6.1.3 Тип присоединения – на специальную втулку или на стандартный фланец.
6.1.4 Датчик устанавливается на втулку, входящую в комплект поставки (см. п. 8 настоящего раздела).
6.1.5 Датчик устанавливается на стандартный фланец, для чего используется специальный комплект для установки. Комплект поставляется по отдельному заказу.

6.2 Установка блока БСД4
6.2.1 Блок устанавливается в помещении с искусственным освещением для обеспечения возможности круглосуточной работы.
6.2.2 В месте установки блока необходимо наличие внешнего источника питания +24 В ±10 %.
6.2.3 Установка блока производится на монтажный рельс EN 50 022-35x7,5 Phoenix Contact GmbH & Co.

7 Структура условного обозначения датчика

Структура условного обозначения уровнемеров поплавковых ДУУ4МА

8 Комплектность поставки

В комплект поставки входят: