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 контролируемой среды по градуировочной таблице резервуара;
- вычисление плотности контролируемой среды;
- 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 ДУУ6, 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 ДУУ4МА имеют необходимые сертификаты и разрешения на применение.
Уровнемеры, в состав которых входит датчик ДУУ2М, 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 IIВ по ГОСТ Р 51330.11-99, 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.
Уровнемеры, в состав которых входит датчик ДУУ6, 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.
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 U0 ≤ 14,3 В, I0 ≤ 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 поплавковые многофункциональные ДУУ4МА предназначены как для построения локальных автоматизированных систем учета жидкостей, так и для работы в составе распределенных автоматизированных систем управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.
2 Контролируемая среда
Нефть, нефтепродукты, растворители, сжиженные газы, кислоты, щелочи, другие агрессивные и неагрессивные среды.
Стойкость датчиков ДУУ2М и ДУУ6, входящих в состав уровнемеров ДУУ4МА, к агрессивным жидким средам ограничена применяемыми материалами, которые контактируют со средой, а именно: нержавеющая сталь марок 12Х18Н10Т и 1.4435 (для ячеек измерения давления в датчиках ДУУ2М-05…ДУУ2М-08, ДУУ2М-05А…ДУУ2М-08А, ДУУ6); 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. раздел ) исполнений 0 или 1, обеспечивающего измерение текущих значений уровней, уровней раздела сред, температуры, давления;
- датчика уровня ультразвукового ДУУ6 (см. раздел ), обеспечивающего измерение текущих значений уровня, температур, гидростатического давления.
3.2 Номенклатура выпускаемых уровнемеров определяется наименованием, числом и диапазоном измерения контролируемых параметров.
Возможные типы датчиков (ДУУ2М, ДУУ6), входящих в состав уровнемера ДУУ4МА, а также измеряемые при этом уровнемером параметры приведены в таблице II.6.1.Таблица II.6.1
Т ип датчика ,
Измеряемые параметры
Количество поплавков* (датчиков температуры)
Тип чувствительного элемента
ДУУ2 М-01 -0, ДУУ2 М-01А-0, ДУУ2 М-01-1, ДУУ2 М-01А-1
уровень (уровень раздела сред), объем
1
жесткий
ДУУ2 М-02 -0, ДУУ2 М-02А-0, ДУУ2 М-02Т-0, ДУУ2 М-02ТА-0, ДУУ2 М-02-1, ДУУ2 М-02А-1, ДУУ2 М-02Т-1, ДУУ2 М-02ТА-1
уровень (уровень раздела сред), температура, объем
1 (1)
жесткий
ДУУ2 М-03 -0, ДУУ2 М-03А-0, ДУУ2 М-03-1, ДУУ2 М-03А-1
уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, объем
2
жесткий
ДУУ2 М-0 4-0, ДУУ2 М-04А-0, ДУУ2 М-04-1, ДУУ2 М-04А-1
уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, температура, объем
2 (1)
жесткий
ДУУ2 М-0 5-0, ДУУ2 М-05А-0, ДУУ2 М-05-1, ДУУ2 М-05А-1
уровень (уровень раздела сред), давление, объем
1
жесткий
ДУУ2 М-0 6-0, ДУУ2 М-06А-0, ДУУ2 М-06-1, ДУУ2 М-06А-1
уровень (уровень раздела сред), давление, температура, объем
1 (1)
жесткий
ДУУ2 М-0 7-0, ДУУ2 М-07А-0, ДУУ2 М-07-1, ДУУ2 М-07А-1
уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, давление, объем
2
жесткий
ДУУ2 М-0 8-0, ДУУ2 М-08А-0, ДУУ2 М-08-1, ДУУ2 М-08А-1
уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, давление, температура, объем
2 (1)
жесткий
ДУУ2 М- 10-0, ДУУ2 М-10А-0, ДУУ2 М-10Т-0, ДУУ2 М-10ТА- 0, ДУУ2 М- 10-1, ДУУ2 М-10А-1, ДУУ2 М-10Т-1, ДУУ2 М-10ТА- 1
уровень (уровень раздела сред), температура, объем
1 (1)
гибкий
ДУУ2 М- 12-0, ДУУ2 М-12А-0, ДУУ2 М-12-1, ДУУ2 М-12А- 1
уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, температура, объем
2 (1)
гибкий
ДУУ2 М- 14-0, ДУУ2 М-14А-0, ДУУ2 М-14-1, ДУУ2 М-14А- 1
уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, уровень раздела сред, температура, объем
3 (1)
гибкий
ДУУ2 М- 16-0, ДУУ2 М-16А-0, ДУУ2 М-16-1, ДУУ2 М-16А- 1
уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, уровень раздела сред, уровень раздела сред, температура, объем
4 (1)
гибкий
ДУУ6 уровень, температура, гидростатическое давление, объем, с поплавком типа I дополнительно: плотность, объем, приведенный к 15 °С, плотность, приведенная к 15 °С, масса (брутто, нетто)
1 (6)
жесткий
Примечание * Тип поплавка датчиков ДУУ2М и ДУУ6, входящих в состав уровнемера поплавкового ДУУ4МА, определяется при заказе требуемыми метрологическими характеристиками и условиями эксплуатации.
В пункте 7 настоящего раздела приведена структура условных обозначений уровнемера поплавкового ДУУ4МА.
4 Технические данные
4.1 Основные технические характеристики датчиков и блока БСД4 даны в таблице II.6.2 .
Таблица II.6.2
Наименование параметра ДУУ2М ДУУ6 Блок БСД4
Длина чувствительного элемента (ЧЭ)
от 1,5 до 4 м от 4 до 25 м (гибкий ЧЭ)
от 1,5 до 6 м
-
Температура контролируемой среды
- от минус 45 6 5 °C*
от минус 40 до + 6 5 °C*
-
Давление контролируемой среды
до 2,0 МПа (жесткий ЧЭ),
д о 0,15 к Па
Плотность контролируемой среды
от 60 0 до 15 00 кг/м3
от 650 до 1100 кг/м3
Маркировка взрывозащиты
1ExibIIBT4/Т5 X,
0ExiаIIBT5 X
[Exiа]IIB
Степень защиты
IP68 по ГОСТ 14254
IP20 по ГОСТ 14254
Климатическое исполнение
ОМ1,5 по ГОСТ 15150
УХЛ4
Температура внешней среды
от минус 45 до +75 °С*
от +5 до +45 °С
Пределы изменения атмосферного давления
от 84 до 106,7 кПа
от 84 до 106,7 кПа
Тип атмосферы
III, IV (морская и- промышленная)
II (промышленная)
Срок службы
8 лет
8 лет
Масса
12 кг
7,5 кг
0,4 кг
Габаритные размеры
145х215х(130+LЧЭ *)
215х145х(121+LЧЭ *)
100х75х112
*Другие температурные диапазоны по специальному заказуЧЭ
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 Верхний и нижний неизмеряемый уровень для датчиков ДУУ2М и ДУУ6 приведены в соответствующих разделах каталога .
4.4 Метрологические характеристики
4.4.1 Абсолютная основная погрешность измерения уровня датчиком ДУУ2М не более ±1 мм, ±3 мм для датчика с поплавком типа I, в зависимости от исполнения датчика, и не более ±5 мм для датчика с поплавками типов II, III, IV, V.
4.4.2 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры датчиком ДУУ2М:
- 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.
4.4.3 Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений давления датчиком ДУУ2М равны ±1,5 %.
4.4.4 Абсолютная основная погрешность измерения уровня датчиком ДУУ6 не более ±1 мм.
4.4.5 Пределы допускаемой приведенной основной погрешности измерений избыточного давления датчиком ДУУ6 в газовой подушке меры вместимости равны ±0,25 % от диапазона измерений.
4.4.6 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры датчиком ДУУ6 равны ±0,5 C; диапазон измерений температуры от минус 40 до +65 °С.
4.4.7 Пределы допускаемой относительной погрешности измерения плотности в рабочих условиях, при комплектации уровнемера датчиком ДУУ6 с поплавком типа I, измеряемых значениях уровня не менее 0,8 м, в зависимости от измеряемых значений уровня и давления от ±0,3 до ±2,5 %.
4.4.8 Пределы допускаемой относительной погрешности измерения массы при комплектации уровнемера датчиком ДУУ6 в рабочих условиях, в зависимости от измеряемых значений уровня и давления от ±0,4 до ±2,6 %.
4.4.9 Пределы допускаемой абсолютной погрешности цифроаналогового преобразования токового выхода БСД4 равны ±20 мкА.
4.4.10 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 цифроаналогового преобразования токового выхода БСД4.
4.4.11 Подробные сведения по метрологическим характеристикам уровнемера ДУУ4МА даны в руководстве по эксплуатации УНКР.407631.004 РЭ .
4.5 Характеристики выходных сигналов БСД4
4.5.1 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.
4.5.2 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.
4.5.3 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).
4.6 Электрические параметры и характеристики
4.6.1 Питание уровнемеров осуществляется от внешнего стабилизированного источника питания постоянного тока (напряжение +24 В ± 10 %).
4.6.2 Ток потребления не превышает 270 мА.
4.6.3 Для питания датчика блок вырабатывает гальванически изолированное искробезопасное постоянное напряжение не более +14,3 В. Ток потребления датчика составляет не более 36 мА.
4.6.4 По степени защиты от поражения электрическим током уровнемеры относятся к классу защиты III в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.
4.6.5 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.
4.6.6 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.
4.6.7 Уровнемер ДУУ4МА отвечает требованиям по уровню излучаемых индустриальных радиопомех (ИРП) ГОСТ Р 51318.22 и по уровню кондуктивных электромагнитных помех ГОСТ Р 51527.
4.6.8 Нормальное функционирование уровнемера обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиком и блоком не более 1,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: RКАБ ≤ 100 Ом, СКАБ ≤ 0,1 мкФ, LКАБ ≤ 2 мГн.
Связь датчиков ДУУ2М, ДУУ6, входящих в состав уровнемеров ДУУ4МА, с блоком сопряжения с датчиками БСД4 осуществляется с помощью экранированного четырехпроводного кабеля. Для повышения устойчивости датчика к промышленным помехам рекомендуется применять кабель – две витые пары в экране.
5 Принцип работы прибора
5.1 Принцип работы датчиков ДУУ2М и ДУУ6, входящих в состав уровнемеров поплавковых ДУУ4МА, описан в соответствующих разделах настоящего 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 прибора
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, которое подготавливается потребителем.
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
Структура условного обозначения уровнемеров поплавковых ДУУ4МА
Образец бланка-заказа.
8 Комплектность поставки
В комплект поставки входят:
– паспорт УНКР.407631.004 ПС
– 1 шт.;
– руководство по эксплуатации УНКР.407631.004 РЭ
– 1 шт.;
– методика поверки УНКР.407631.004 МП
– 1 шт.;
– комплект датчика (на примере датчика ДУУ2М- 01- 1)
– 1 шт.;
- датчик уровня ультразвуковой ДУУ2М- 01-1
УНКР.407533.068- 01
– 1 шт.;
- заглушка УНКР.711100.001
– 1 шт.;
- втулка УНКР.302639.001
– 1 шт.;
- прокладка УНКР.754176.002
– 1 шт.;
- паспорт УНКР.407533.068 ПС
– 1 шт.;
- руководство по эксплуатации УНКР.407533.068 РЭ
– 1 шт.;
– комплект БСД4
– 1 шт.;
– блок сопряжения с датчиком БСД4 УНКР.468157.087
– 1 шт.;
- руководство оператора УНКР.468157.087- XXX РО
– 1 шт.;
- компакт- диск с программой для ЭВМ «БСД4 Градуировочная (где «XX» - номер текущей версии программы)
– 1 шт.
Примечания
Руководство по эксплуатации УНКР.407631.004 РЭ, методика поверки УНКР.407631.004 МП на уровнемер ДУУ4МА и Руководство оператора УНКР.468157.087-XXX РО на блок сопряжения с датчиками БСД4 предоставляется в одном экземпляре при поставке на партию (до 5 уровнемеров) или на каждые 5 уровнемеров в одной партии.
В Руководстве по эксплуатации УНКР.407631.004 РЭ и Руководстве оператора УНКР.468157.087-ХХХ РО даны подробные сведения по техническим характеристикам, принципу действия, установке и подготовке к работе с уровнемерами ДУУ4МА, а также конструктивные параметры датчиков ДУУ2М, ДУУ6 и блока сопряжения с датчиками БСД4.
