Датчик уровня ультразвуковой ДУУ6

1 Назначение

Датчик уровня ультразвуковой ДУУ6 (далее «датчик») предназначен для измерения уровня, гидростатического давления и температуры однофазных жидкостей. Измерение температуры производится в шести точках (внутри корпуса датчика и в пяти точках, расположенных по длине чувствительного элемента датчика).

Измеренные параметры (уровень, давление, температура) используются для вычисления массы, объема и плотности в программах верхнего уровня.

Датчик применяется в составе комплекса измерительного ДУУ6-БСД, который предназначен для использования в системах учета различных жидких продуктов при 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.

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.

2 Контролируемая среда

Чистые нефтепродукты, а также другие неагрессивные однофазные жидкости различных производств. Стойкость датчика к агрессивным средам ограничена применяемыми материалами, контактирующими с контролируемой средой: фторопласт–4, сферопластик марки ЭДС-7АП и нержавеющие стали 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т и ANSI 316.

3 Состав датчика

Датчик состоит из:
– первичного преобразователя (ПП) датчика;
– чувствительного элемента (ЧЭ);
– поплавка с постоянным магнитом, скользящего по ЧЭ.
Датчик комплектуется поплавками типа I и II, разработанными специально для данного датчика. 

4 Технические данные

4.1 Основные технические характеристики и условия эксплуатации датчика даны в таблице II.3.1.  

Таблица II.3.1

* «LЧЭ» – длина чувствительного элемента 

4.3 Вязкость не ограничивается при отсутствии застывания контролируемой среды и отсутствии отложений на элементах конструкции датчика, препятствующих перемещению поплавка и работе ячеек для измерений давления.

4.4 Верхний неизмеряемый уровень не более (220 + H_П – H_ПОГР – H_УФ), мм, где H_П – высота поплавка, H_ПОГР – глубина погружения поплавка, H_УФ – высота установочного фланца.

4.5 Нижний неизмеряемый уровень не более (61 + H_ПОГР), мм.

4.6 Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений уровня зависят от типа поплавка: для поплавка типа I не более ±1 мм, для поплавка типа II не более ±3 мм.

4.7 Пределы допускаемой абсолютной дополнительной погрешности измерений уровня в рабочем диапазоне температур без температурной коррекции равны ±2 мм на 10 °C .

4.8 Дополнительная погрешность измерений уровня в рабочем диапазоне температур может быть значительно уменьшена за счет температурной коррекции канала измерения уровня по шести встроенным интегральным термометрам.

4.9 Пределы допускаемой приведенной основной погрешности измерений относительного давления в резервуаре равны ±0,25 % от диапазона измерений.

4.10 Пределы допускаемой приведенной дополнительной погрешности измерения относительного давления в резервуаре в диапазоне рабочих температур равны ±0,25 % от диапазона измерений.

4.11 Пределы допускаемой приведенной основной погрешности измерений гидростатического давления, пропорционального уровню жидкого продукта в резервуаре относительно высоты установки нижней ячейки измерения давления (ЯИД), равны ±0,1 % от диапазона измерений.

4.12 Пределы допускаемой приведенной дополнительной погрешности измерений гидростатического давления, пропорционального уровню жидкого продукта в резервуаре относительно высоты установки нижней ЯИД, в диапазоне рабочих температур равны ±0,1 % от диапазона измерений.

4.13 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры равны ±0,5 °C.

4.14 Электрические параметры и характеристики

4.14.1 Питание датчика осуществляется от вторичного прибора постоянным напряжением 12 В с параметрами искробезопасности U_o ≤ 14,3 В, I_o ≤ 80 мА.

4.14.2 Ток потребления датчика составляет не более 40 мА.

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

4.14.4 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.

4.14.5 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.

4.14.6 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 Контроль положения уровня продукта основан 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 закрепленным на ней пьезоэлементом.

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.

5.3 Для измерения давления в качестве сенсоров в датчике применены две пьезорезистивные мостовые ЯИД, расположенные в верхней и нижней частях ЧЭ датчика.

5.4 Для измерений температуры в датчике установлены шесть цифровых интегральных термометров фирмы Maxim Integrated Products, Inc., прошедших калибровку с целью снижения абсолютной погрешности измерения температуры до ±0,5 °С в диапазоне рабочих температур.

6 Установка прибора

6.1 Установка датчика на резервуаре осуществляется сверху на имеющемся или специально образованном посадочном месте. Максимальное отклонение оси датчика от вертикали ±1°.

6.2 Вертикальность установки должна обеспечиваться посадочным местом, подготовленным потребителем.

6.3 Рекомендуется устанавливать датчик на установочный фланец, входящий в комплект поставки датчика. Допускается использование других вариантов установки датчика по согласованию с предприятием–изготовителем.

7 Структура условного обозначения датчика

8 Пример записи при заказе

«Датчик уровня ультразвуковой ДУУ6–4,0–ОМ 1,5**, поплавок типа II, ТУ 4214–018–29421521–04.»

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:

– руководство по эксплуатации УНКР.407533.042 РЭ      – 1 шт.;
– паспорт УНКР.407533.042 ПС                                          – 1 шт.;
– датчик уровня ультразвуковой ДУУ6 УНКР.407533.042 – 1 шт.;
– фланец УНКР.301265.002 (УНКР.301265.002-01)           – 1 шт.;
– прокладка 54х58-I ГОСТ 19752                                       – 1 шт.;
– ящик ВМПК.321312.003/007                                             – 1 шт.

Примечания

1 Документ УНКР.407533.042 РЭ поставляется в одном экземпляре на партию (до пяти штук) или на каждые пять штук в партии.

2 Датчик упаковывают в ящик ВМПК.321312.003/007. Типоразмер ящика выбирается в зависимости от длины чувствительного элемента датчика.

3 Тип фланца определяется заказом.

10 Габаритные размеры

Габаритные размеры датчика ДУУ6 даны на рисунке II.3.1.

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.407533.042 РЭ.

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

Рисунок II.3.1 Габаритные размеры датчика ДУУ6