Рівнеміри поплавкові ДУУ4М (далі «рівнеміри») призначені для вимірювання рівня різних рідин, рівнів розділу середовищ багатофазних рідин (нафта - емульсія - підтоварна вода і т.п.), а також вимірювання температури і тиску контрольованого середовища.
Рівнеміри застосовуються в системах автоматизації виробничих об'єктів нафтогазової, нафтохімічної, хімічної, енергетичної, металургійної, харчової та інших галузей промисловості в апаратах з атмосферним або надмірним (до 2,0 МПа) тиском.
Рівнеміри внесені до Державного реєстру засобів вимірювальної техніки.
Знак «Х» вказує на можливість застосування датчика в комплекті з БТВІ3 або БІІ3 (далі «блоки»), а також на необхідність запобігання умов утворення статичної електрики на поплавці типу I (забороняється протирання, обдув сухим повітрям) у вибухонебезпечній зоні.
Ультразвукові рівнеміри ДУУ4М застосовуються для побудови автоматизованих систем контролю та управління виробничих об'єктів, в тому числі спільно з програмованим логічним контролером (КПК) ГАММА-11 виробництва «Альбатрос» .Детальніше опис автоматизованих систем і комплексів, побудованих на базі датчиків і приладів ЗАТ «Альбатрос» дано в розділі каталогу - «Измерительно-обчислювальні системи обліку нафтопродуктів».
2 контрольованому середовищі
Нафта, нафтопродукти, розчинники, зріджені гази, кислоти, луги, інші агресивні і неагресивні середовища. Стійкість датчиків до агресивних середовищ обмежена застосовуваними матеріалами, що контактують з контрольованим середовищем: нержавіюча сталь 12Х18Н10Т, 1.4435 (для осередків вимірювання тиску в датчиках ДУУ2М-05 ... ДУУ2М-08), фторопласт з антистатичними властивостями, фторопласт-4.
3 Склад рівнемірів
3.1 Уровнемер ДУУ4М складається з датчика ДУУ2М виконання 1 з відповідним номером розробки, що забезпечує вимір поточних значень контрольованих параметрів і видає інформацію про результати вимірювань, і блоку БТВІ3 або БІІ3 (в залежності від комплекту, см. П. 3.2 цього розділу), що забезпечує живлення підключеного до нього датчика і формування вихідних інформаційних сигналів на основі отриманих результатів вимірювань датчика.
3.2 Залежно від типу вихідного сигналу рівнеміри випускаються у вигляді наступних комплектів:
- комплект ДУУ4М-ТВ включає в себе один з датчиків рівня ультразвукових ДУУ2М виконання 1, який забезпечує безпосереднє вимір поточних значень параметрів (див. таблицю 1), і блок струмових виходів Іскробезпечний БТВІ3 (далі «БТВІ3») -
- комплект ДУУ4М-RS включає в себе один з датчиків рівня ультразвукових ДУУ2М виконання 1 і блок інтерфейсу Іскробезпечний БІІ3 (далі «БІІ3»).
3.3 Датчик підключається до блокам БТВІ3 або БІІ3 за допомогою чьотирьох екранованого кабелю. Характеристики кабелю см. В п. 4.8.7 цього розділу.
3.4 Комплект ДУУ4М-ТВ забезпечує формування струмових сигналів 4 ... 20 мА, в значенні яких міститься інформація про значеннях вимірюваних параметрів (число струмових сигналів відповідає числу вимірюваних датчиком параметрів).
3.5 Комплект ДУУ4М-RS має вихідний сигнал у вигляді послідовного інтерфейсу RS-485, причому передача результатів вимірювань організована в форматі протоколу Modbus RTU.
3.6 Номенклатура рівнемірів визначається найменуванням, числом і діапазоном вимірювання контрольованих параметров- типом вихідного сигналу. Залежно від найменування, кількості та діапазону вимірювання контрольованих параметрів рівнеміри відрізняються номерами розробок, характеристики яких наведені в таблиці 1.
** Інші температурні діапазони по спеціальному замовленню
* «LЧЕ» - довжина чутливого елемента
4.2 В'язкість не обмежується при відсутності застигання контрольованого середовища і відсутності відкладень на елементах конструкції датчика, що перешкоджають переміщенню поплавця.
4.3 Верхній неізмеряемих рівень не більше (0,24 + hп - HПОГР), м, де hп - висота поплавка, HПОГР - глибина занурення поплавка. Конкретне значення визначається геометричними розмірами поплавка і значенням параметра програмування «Зона нечутливості від імпульсу збудження», що задається при регулюванні.
4.4 Нижній неізмеряемих рівень для рівнемірів ДУУ4М-01, -02, -02Т, -03, -04, не більше (0,1 + HПОГР), м, ДУУ4М-05 ... -08 - не більше (0,15 + HПОГР) , м, для рівнемірів ДУУ4М-10, -10Т -12, -14, -16 не більше (0,2 + HПОГР), м, де HПОГР - глибина занурення поплавка, м.
4.5 Зона неізмеряемих рівнів між двома поплавками в многопоплавкових датчиках не перевищує 0,312 м.
4.6 Метрологічні характеристики
4.6.1 Абсолютна основна похибка вимірювання рівня складається з похибки датчика і похибки перетворення блоків.
4.6.2 Абсолютна основна похибка вимірювання рівня датчика не більше ± 1 мм з поплавками типу I і не більше ± 5 мм датчика з поплавками типів II, III, IV, V. Характеристики поплавців см. У відповідному розділі даного каталогу.
Рівнеміри ДУУ4М-10, -12, -14, -16-RS з поплавками типу I не випускаються.
4.6.3 Значення похибок перетворення блоків визначається типом їх вихідного сигналу. У разі, коли вихідним сигналом рівнеміра є цифровий код (послідовний інтерфейс RS-485 - комплект ДУУ4M-RS), блок не вносить похибки в результати вимірювання рівня датчиком, здійснюючи лише перетворення кодів у відповідний виходу цифровий формат.
Якщо вихідні сигнали рівнеміра є струмові виходи (ДУУ4M-ТВ), то на похибка вимірювання рівня датчика накладається похибка перетворення цифрового значення результату вимірювання в значення величини вихідних струмових сигналів БТВІ3. Межі приведеної похибки цифро-аналогового перетворення комплекту ДУУ4M-ТВ повинні бути рівні ± 0,1%. Межі абсолютної основної похибки вимірювань рівня комплекту ДУУ4M-ТВ повинні бути дорівнюють величині? HК, мм, що визначається за формулою
HК = ± ((0,001LДУУ2М) 2 + (? ДУУ2М) 2) ½-,
де LДУУ2М - довжина чутливого елемента датчика, мм-
ДУУ2М - абсолютна основна похибка датчика.
4.6.4 Додаткова похибка вимірювання рівня викликається зміною щільності рідини в робочому діапазоні температур. Її величина визначається типом поплавка, його геометричними розмірами і різницею щільності поплавка і продукту.
4.6.5 Межі абсолютної основної похибки вимірювання температури:
- в діапазоні температур від мінус 45 до мінус 10 ° С - ± 2 ° C-
- в діапазоні температур від мінус 10 до +85 ° С - ± 0,5 ° C-
- в діапазоні температур понад +85 до +120 ° С - ± 2 ° C.
4.6.6 Межі приведеної основної похибки вимірювання тиску ± 1,5%.
4.7 Характеристики вихідних сигналів
4.7.1 Характеристики струмових сигналів БТВІ3:
- число вихідних струмових сигналів - шість-
- діапазон шкали струмових сигналів - від 4 до 20 мА
- максимальний опір навантаження - не більше 750 Ом.
4.7.2 Характеристики БІІ3:
- тип інтерфейсу - RS-485-
- гальванічна ізоляція вихідних кіл інтерфейсу від загального проводу і внутрішніх ланцюгів БІІ3 (міцність ізоляції 1000 В постійної напруги протягом однієї хвилини) -
- програмована швидкість передачі до 19200 біт / с-
- програмований контроль четності-
4.8 Електричні параметри і характеристики
4.8.1 Живлення рівнемірів здійснюється від зовнішнього ізольованого стабілізованого джерела живлення постійного струму (напруга +24 В ± 10%).
4.8.2 Струм споживання рівнемірів не перевищує 180 мА.
4.8.3 Живлення датчиків здійснюється блоками гальванически ізольованим іскробезпечним постійною напругою +12 В. Струм споживання датчика складає не більше 36 мА.
4.8.4 За ступенем захисту від ураження електричним струмом рівнеміри відносяться до класу захисту I відповідно до вимог ГОСТ 12.2.007.0.
4.8.5 Електрична ізоляція при температурі навколишнього повітря від +15 до +35 ° С і відносній вологості від 30 до 80% витримує протягом однієї хвилини без пробою і поверхневого перекриття випробувальну напругу:
- між іскробезпечними ланцюгами і іскронебезпечних ланцюгами - напруга
1500 В, 50 Гц (ефективне значення) -
- між вихідними ланцюгами і ланцюгами харчування - напруга
500 В, 50 Гц (ефективне значення).
4.8.6 Електричний опір ізоляції між іскробезпечними ланцюгами і іскронебезпечних ланцюгами, ланцюгами харчування і вихідними ланцюгами:
- не менше 20 МОм при нормальних умовах-
- не менше 5 МОм при верхньому значенні температури робочих умов.
4.8.7 Нормальне функціонування рівнеміра забезпечується при довжині з'єднувального кабелю між датчиком і блоком не більше 1,5 км. Дозволяється застосування екранованих контрольних кабелів з наступними параметрами: RКАБ ≤ 100 Ом, Скаба ≤ 0,1 мкФ, LКАБ ≤ 2 мГн. Для підвищення стійкості датчика до промислових перешкод рекомендується застосовувати кабель - дві кручені пари в екрані.
4.8.8 Обмін інформацією датчиків з блоками ведеться послідовним кодом в асинхронному напівдуплексному режимі по внутрішньому протоколу ЗАТ «Альбатрос». Швидкість передачі визначається положенням вимикачів на платах датчика і блоків і становить 2400 біт / с або 4800 біт / с. За умовчанням встановлена швидкість обміну 4800 біт / с.
5 Принцип роботи рівнемірів
5.1 Вимірювання рівня продукту засноване на вимірі часу поширення в сталевому дроті короткого імпульсу пружною деформації. По всій довжині дроту намотана котушка, в якій протікає імпульс струму, створюючи магнітне поле. У місці розташування поплавця з постійним магнітом, ковзаючого уздовж дроту, в ній під дією магнитострикционного ефекту виникає імпульс поздовжньої деформації, який поширюється по дроті і фіксується п'єзоелементом, закріпленим на ній. Крім того, виникає імпульс пружної деформації, відбитий від нижнього кінця ЧЕ датчика і фіксується п'єзоелементом датчика.
5.2 У датчику вимірюється час від моменту формування імпульсу струму до моменту прийому імпульсів пружною деформації, прийнятих і перетворених п'єзоелементом. Це дозволяє визначити відстань до місця розташування поплавця, що визначається положенням рівня рідини.
6 Установка рівнемірів
6.1 Установка датчика на об'єкті
6.1.1 Установка датчика на резервуарі здійснюється зверху на наявному або спеціально утвореному посадковому місці. Максимальне відхилення осі датчика від вертикалі ± 1 ° для датчика з жорстким ЧЕ і не більше ± 5 ° для датчика з гнучким ЧЕ.
6.1.2 Вертикальність установки повинна забезпечуватися посадковим місцем, підготовленим споживачем.
6.1.3 Тип приєднання - на спеціальну втулку або на стандартний фланець.
6.1.4 Датчик встановлюється на втулку, що входить в комплект поставки (див. П. 8 цього розділу).
6.1.5 Датчик встановлюється на стандартний фланець, для чого використовується спеціальнийкомплект для установки. Комплект поставляється по окремому замовленню.
6.2 Установка блоків
6.2.1 Блоки встановлюється в приміщенні з штучним освітленням для забезпечення можливості цілодобової роботи.
6.2.2 У місці установки блоків необхідно наявність зовнішнього джерела живлення +24 В ± 10%.
6.2.3 Установка блоків виробляється на монтажний рейок EN 50 022-35x7,5 Phoenix Contact GmbH Co.
7 Структура умовного позначення
Структура умовного позначення рівнемірів поплавцевих ДУУ4М
8 Комплектність поставки
8.1 У комплект поставки ДУУ4М-ТВ входять: