Датчик плотности ДП1

1 Назначение
 
Датчик плотности ДП1 (далее «датчик») предназначен для непрерывного контроля плотности путем измерения перепада гидростатического давления на погружаемом чувствительном элементе (ПЧЭ) и температуры жидких нефтепродуктов. Датчик обеспечивает получение малых дополнительных погрешностей в диапазоне условий эксплуатации и предназначен для работы в составе систем объемно-массового учета.

Датчик может осуществлять измерения параметров для последующего вычисления плотности:
– измерение перепада гидростатического давления контролируемой среды на ПЧЭ;
– измерение температуры контролируемой среды в двух точках ПЧЭ.

Применяется в системах автоматизации производственных объектов нефтегазовой, нефтехимической, химической, энергетической, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности в аппаратах с разрежением (от 0 до 5 кПа), атмосферным или избыточным (0 до 15 кПа) давлением.

Датчик устанавливается 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 T5 включительно согласно ГОСТ Р 51330.0.

Датчик имеет взрывозащищенное исполнение, соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.0 и ГОСТ Р 51330.10, имеет вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Взрывобезопасный» для взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом категории IIB по ГОСТ Р 51330.11 температурной группы T5, маркировку взрывозащиты «1ExibIIBT5 X» по ГОСТ Р 51330.0.

Знак «Х» указывает на возможность применения датчика в комплекте с блоком сопряжения с датчиками БСД ТУ 4217-026-29421521-04 или другими вторичными приборами, имеющими вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Взрывобезопасный» для взрывоопасных смесей и паров с воздухом категории IIB.

2 Контролируемая среда

Чистые нефтепродукты, а также неагрессивные жидкости различных производств.

Стойкость датчика к агрессивным средам ограничена применяемыми материалами, контактирующими с контролируемой средой: фторопласт-4 и нержавеющие стали 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т и ANSI 316.

3 Состав датчика

Датчик состоит из литого корпуса, выполненного из алюминиевого сплава, и ПЧЭ из нержавеющей стали на гибком подвесе. В ПЧЭ установлены две ячейки для измерения давления (ЯИД) на базовом расстоянии 0,45 м друг от друга. Обе ЯИД, используемые в датчике, являются пьезорезистивными мостовыми ячейками для измерения относительного давления.

4 Технические данные

4.1 Основные технические характеристики и условия эксплуатации датчика даны в таблице II.5.1.

Таблица II.5.1

4.2 Вязкость контролируемой среды не ограничивается при отсутствии застывания и отложений на чувствительных элементах датчика, препятствующих работе ячеек для измерения давления (ЯИД).

4.3 Минимальный уровень контролируемой среды относительно нижнего конца датчика 622 мм.

4.4 Пределы допускаемой приведенной основной погрешности измерений перепада гидростатического давления ±0,1 %.

4.5 Пределы допускаемой абсолютной дополнительной погрешности измерений плотности контролируемой среды в диапазоне рабочих температур – ±1,1 кг/м³.

4.6 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры ±0,5 °C.

4.7 По устойчивости к механическим воздействиям датчик соответствует исполнению N1 по ГОСТ 12997.

4.8 Электрические параметры и характеристики

4.8.1 Питание датчика осуществляется от вторичного прибора постоянным искробезопасным напряжением +12 В.

4.8.2 Ток потребления датчика составляет не более 40 мА.

4.8.3 По степени защиты от поражения электрическим током датчик относится к классу защиты III в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.

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

4.8.5 Нормальное функционирование датчика обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиком и вторичными прибором не более 1,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: R_КАБ ≤ 100 Ом, С_КАБ ≤ 0,1 мкФ, L_КАБ ≤ 2 мГн.

4.8.6 Обмен информацией датчика с вторичным прибором ведется последовательным кодом в асинхронном полудуплексном режиме по внутреннему протоколу версии 2.0. Скорость передачи составляет 4800 бит/с.

5 Принцип работы прибора

5.1 Предварительная обработка сигналов ЯИД производится нормирующими усилителями (НУ), обеспечивающими питание ЯИД, усиление, привязку уровней начала и конца диапазона, термокомпенсацию и линеаризацию выходных сигналов. Выходные сигналы НУ преобразуются в цифровую форму с помощью дифференциального аналого-цифрового преобразователя и далее обрабатываются микроконтроллером.

5.2 Плотность контролируемой среды определяется через перепад гидростатического давления на ПЧЭ, представляющий собой разность давлений, измеренных ЯИД1 и ЯИД2.

6 Установка прибора

6.1 Установка датчика на резервуаре осуществляется сверху на имеющемся или специально образованном посадочном месте. Максимальное отклонение оси датчика от вертикали 5°.

6.2 Допускается использование других вариантов установки датчика по согласованию с предприятием–изготовителем.

7 Структура условного обозначения датчика

8 Пример записи при заказе

«Датчик плотности ДП1–4,0–ОМ1,5** ТУ 4212–004–29421521–05».
Образец бланка-заказа прибора в печатном виде – в разделе XI настоящего каталога, в электронном виде – на прилагаемом к каталогу CD-диске.

9 Комплектность поставки

В комплект поставки входят:

Примечания

Документ УНКР.406233.009 РЭ поставляется в одном экземпляре на партию (до пяти штук) или на каждые пять штук в партии.

10 Габаритные размеры

Габаритные размеры датчика ДП1 даны на рисунке II.5.1.

11 Дополнительная информация

11.1 Подробно сведения по техническим характеристикам, принципу действия, установке, подготовке к работе и порядке работы с прибором даны в руководстве по эксплуатации УНКР.406233.009 РЭ.

11.2 Руководство по эксплуатации УНКР.406233.009 РЭ в электронном виде размещено на прилагаемом к настоящему каталогу CD-диске. 

Рисунок II.5.1 Габаритные размеры датчика ДП1