Россия, 127434, г. Москва, ул. Немчинова, д.12
тел/факс: (495) 921-4173, (499) 976-4038, 976-4213
e-mail: market@albatros.ru
адрес в Интернет: www.albatros.ru, альбатрос.рф

Датчик уровня поплавковый (ультразвуковой) ДУУ2М

1 Назначение

Датчики уровня ультразвуковые ДУУ2М (далее «датчики») предназначены для измерения уровня различных жидкостей, уровней раздела сред многофазных жидкостей (нефть – эмульсия – подтоварная вода и т.п.), а также измерения температуры и давления контролируемой среды.

Применяются в системах автоматизации производственных объектов нефтегазовой, нефтехимической, химической, энергетической, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности в аппаратах с атмосферным или избыточным (до 2,0 МПа) давлением.

Датчики 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); датчики с номерами разработок, содержащих букву «А», предназначены также для размещения на объектах в зонах класса 0 по ГОСТ Р 51330.9.

Датчики имеют взрывозащищенное исполнение. Соответствие датчиков требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 обеспечивается выполнением требований ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10. Датчики соответствуют требованиям технических условий и комплекту КД, согласованной и утвержденной в установленном порядке в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 012/2011, и «Общим правилам взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств ПБ 09-540-03», 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 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 с номерами разработок с буквой «А») по ГОСТ Р 51330.0 и могут применяться во взрывоопасных зонах согласно требованиям главы 7.3 ПУЭ (Шестое издание) или других нормативно-технических документов, регламентирующих применение оборудования во взрывоопасных зонах.

Знак «Х» указывает на необходимость применения датчиков в комплекте с контроллерами микропроцессорными ГАММА-7М исполнений от 0 до 7 или другими приборами производства ЗАО «Альбатрос», имеющими вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь» уровня «ib» (для датчиков с номерами разработок без буквы «А» или «ia» (для датчиков со всеми номерами разработок) для взрывоопасных смесей категории IIB и параметры искробезопасных выходов Uo≤14,3 В, Io≤80 мА.

Датчики с номерами разработок с буквой «А» разрешается подключать только к вторичным приборам, имеющими вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь» уровня «ia» 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.

Датчики предназначены для построения систем автоматизации совместно с контроллерами ГАММА-7М; ГАММА-8М; ГАММА-8МА; ГАММА-10М; ГАММА-11; блоком сопряжения с датчиками БСД; блоком сопряжения с датчиками БСД4 (в составе уровнемера ДУУ4МА).

Датчики внесены в Государственный реестр средств измерений.


2 Контролируемая среда

Нефть, нефтепродукты, растворители, сжиженные газы, кислоты, щелочи, другие агрессивные и неагрессивные среды.

Стойкость датчиков к агрессивным средам ограничена применяемыми материалами, контактирующими с контролируемой средой: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, 1.4435 (для ячеек измерения давления в датчиках ДУУ2М-05…ДУУ2М-08, ДУУ2М-05А…ДУУ2М-08А), фторопласт-4, фторопласт с антистатическими свойствами, сферопластик марки ЭДС-7АП (для поплавков типа I).

3 Состав датчиков

3.1 Датчики состоят из:
– первичного преобразователя (ПП) датчика;
– чувствительного элемента (ЧЭ);
– поплавка (поплавков) с постоянным магнитом, скользящего по ЧЭ.

3.2 Номенклатура выпускаемых датчиков определяется числом измеряемых ими параметров. В зависимости от числа контролируемых параметров, датчики отличаются номерами разработок, характеристики которых приведены в таблице 1.

Таблица 1

Тип датчика, номер разработки Измеряемые параметры Количество поплавков Тип чувствительного элемента
ДУУ2М-01, -01А уровень (уровень раздела сред) 1 жесткий
ДУУ2М-02, -02А,
-02Т, -02ТА
уровень (уровень раздела сред), температура 1 жесткий
ДУУ2М-03, -03А уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред 2 жесткий
ДУУ2М-04, -04А уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, температура 2 жесткий
ДУУ2М-05, -05A уровень (уровень раздела сред), давление 1 жесткий
ДУУ2М-06, -06A уровень (уровень раздела сред), температура, давление 1 жесткий
ДУУ2М-07, -07A уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, давление 2 жесткий
ДУУ2М-08, -08A уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, температура, давление 2 жесткий
ДУУ2М-10, -10А,
-10Т, -10ТА
уровень (уровень раздела сред), температура 1 гибкий
ДУУ2М-12, -12A уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, температура 2 гибкий
ДУУ2М-14, -14A уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, уровень раздела сред, температура 3 гибкий
ДУУ2М-16, -16A уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, уровень раздела сред, уровень раздела сред, температура 4 гибкий

3.3 Датчики комплектуются поплавками типа I, II или IV (уровень); III или V (уровень раздела сред). Характеристики поплавков см. в соответствующем разделе настоящего каталога.

3.4 Датчики ДУУ2М-01...-08, -01А...-08А, -02Т, -02ТА имеют чувствительный элемент жесткого типа, датчики ДУУ2М-10, -10Т, -12, -14, -16, -10А, -10ТА, -12А, -14А, -16А – гибкого типа.

4 Технические данные

4.1 Основные технические характеристики и условия эксплуатации датчиков даны в таблице 2.

Таблица 2

Наименование параметра Датчик ДУУ2М
Длина чувствительного элемента от 4,0 до 25,0 м (гибкий ЧЭ)*; от 1,5 до 4 м (жесткий ЧЭ)*
Температура контролируемой среды от минус 45 до +65 °C**
(для ДУУ2М-01… -08, -10, -12, -14, -16, -01А...-08А, -10А, -12А, -14А, -16А);
от минус 45 до +120 °C**
(для ДУУ2М-02Т, ДУУ2М-02ТА);
от минус 10 до +100 °C**
(для ДУУ2М-10Т, ДУУ2М-10ТА)
Давление контролируемой среды до 0,15 МПа (гибкий ЧЭ); до 2,0 МПа (жесткий ЧЭ)**
Плотность контролируемой среды от 600 до 1500 кг/м³
Маркировка взрывозащиты 1ExibIIBT4 X, 1ExibIIBT5 X, 0ExiaIIBT4 X, 0ExiaIIBT5 X
(в зависимости от номера разработки)
Степень защиты IP68 по ГОСТ 14254
Климатическое исполнение ОМ1,5 по ГОСТ 15150
Температура внешней среды от минус 45 до +75 °С***
Пределы изменения атмосферного давления от 84,0 до 106,7 кПа
Тип атмосферы III, IV (морская и приморско-промышленная)
Срок службы 14 лет
Масса (не более) 13,5 кг
Габаритные размеры (не превышают) 186(278)****х112х(133,5+LДУУ2М*****) мм (без защитной крышки)
189(281)****х130х(171,5+LДУУ2М*****) мм (с защитной крышкой)

* По специальному заказу возможно изготовление датчиков с другой длиной ЧЭ
** По специальному заказу возможно изготовление датчиков с расширенным диапазоном температур контролируемой среды (менее минус 45, более +120 °С) и диапазоном избыточного давления более номинального
*** По специальному заказу возможно изготовление датчиков с диапазоном температур внешней среды менее минус 45 и более +75 °С
**** В скобках приведены размеры при наличии в датчике разъемного кабельного соединения
***** «LДУУ2М» - длина чувствительного элемента

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 неизмеряемый уровень 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 при регулировании.

4.4 Нижний неизмеряемый уровень для датчиков ДУУ2М-01…-04, ДУУ2М-01А…-04А, ДУУ2М-02Т, -02ТА 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.

4.5 Зона неизмеряемых уровней между двумя поплавками в многопоплавковых датчиках не превышает 0,312 м.

4.6 Метрологические характеристики
4.6.1 Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений уровня зависят от исполнения датчиков и типа поплавка (см. таблицу 3). Характеристики поплавков см. в соответствующем разделе настоящего каталога.


Таблица 3

Тип поплавка Форма поплавка Основная погрешность, мм, не более Назначение Материал
I
плоский цилиндр
± 3 для исполнения 0 и ±1 (±2, ±3 по заказу) для исполнения 1 высокоточное измерение уровня чистых нефтепродуктов сферопластик
II
полая сфера
±3 для исполнений 0 и ±2 для исполнения 1 измерение уровня нержавеющая сталь
IV
овоид
±3 для исполнений 0 и ±2 для исполнения 1 измерение уровня нержавеющая сталь, титан
III, V
овоид
±5 для исполнений 0 и 1 измерение уровня раздела сред нержавеющая сталь

4.6.2 Дополнительная погрешность измерений уровня вызывается изменением плотности жидкости в рабочем диапазоне температур. Ее величина определяется типом поплавка, его геометрическими размерами и разницей плотностей поплавка и продукта.
Для датчиков с поплавками типа II или IV при измерении уровня нефтепродуктов пределы дополнительной температурной погрешности в рабочем диапазоне температур не превышают ±2 мм на 10 °C, а с поплавками типа III или V при измерении уровня раздела нефтепродуктов и подтоварной воды - ±5 мм на 10 °C.
4.6.3 Диапазон измерений температуры для датчиков с каналом измерения температуры равен диапазону температур контролируемой среды.
4.6.4 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.
4.6.5 Максимальное измеряемое избыточное давление для датчиков с каналом измерения давления до 2 МПа.
4.6.6. Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения давления ±1,5 %.

4.7 Электрические параметры и характеристики
4.7.1 Питание датчиков осуществляется от вторичного прибора постоянным искробезопасным напряжением +12 В.
4.7.2 Ток потребления датчиков не превышает 36 мА.
4.7.3 По степени защиты от поражения электрическим током датчики относятся к классу защиты III в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.
4.7.4 Связь датчиков с вторичным прибором осуществляется с помощью экранированного четырехпроводного кабеля с наружным диаметром от 7 до 12 мм для неразъемного кабельного подключения датчика, либо от 5 до 13 мм для разъемного кабельного подключения датчика. При прокладке кабеля в металлорукаве наружный диаметр кабеля должен быть не более 9 мм. Для повышения устойчивости датчика к промышленным помехам рекомендуется применять кабель - две витые пары в экране.
4.7.5 Нормальное функционирование датчиков обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиками и вторичными приборами не более 1,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: RКАБ≤100 Ом, СКАБ≤0,1 мкФ, LКАБ≤2 мГн.
4.7.6 Обмен информацией датчиков с вторичным прибором ведется последовательным кодом в асинхронном полудуплексном режиме по внутреннему протоколу ЗАО «Альбатрос». Скорость передачи определяется положением выключателей на платах датчиков и составляет 2400 бит/с или 4800 бит/с. По умолчанию установлена скорость обмена 4800 бит/с.

5 Принцип работы прибора

5.1 Измерение уровня продукта основано 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 пьезоэлементом, закрепленным на ней. Кроме того, возникает импульс упругой деформации, отраженный от нижнего конца ЧЭ датчика и принимаемый пьезоэлементом для датчиков исполнения 1.

В датчиках измеряется время от момента формирования импульса тока до момента приема импульсов упругой деформации, принятых и преобразованных пьезоэлементом. Это позволяет определить расстояние до местоположения поплавка, определяемого положением уровня жидкости.


5.2 Датчики исполнения 0 измеряют время, прошедшее с момента формирования импульса тока до момента приема сигнала от пьезоэлемента. Это позволяет вычислить расстояние до местоположения поплавка, определяемого положением уровня жидкости, при известной скорости звука.

6 Установка датчиков

6.1 Установка датчиков осуществляется в верхней части резервуара на любой имеющейся или специально образованной горизонтальной поверхности (максимальное отклонение оси датчика от вертикали ±1° для датчиков с жестким ЧЭ и ±5° для датчиков с гибким ЧЭ).

6.2 Вертикальность установки должна обеспечиваться посадочным местом, подготовленным потребителем.

6.3 Тип соединения - на специальную втулку, входящую в комплект поставки (см. п.8 настоящего раздела) или на стандартный фланец, для чего используется специальный комплект для установки УДСФ. Комплект поставляется по отдельному заказу. Описание комплекта УДСФ см. в соответствующем разделе настоящего каталога.

7 Структура условного обозначения датчика



8 Комплектность поставки

В комплект поставки ДУУ2М входят:

- датчик уровня ультразвуковой ДУУ2М УНКР.407533.068/079 – 1 шт.;
- паспорт УНКР.407533.068/079 ПС – 1 шт.;
- руководство по эксплуатации УНКР.407533.068 РЭ – 1 шт.;
- втулка УНКР.302639.001 – 1 шт.;
- заглушка УНКР.711100.001, или заглушка RSK19-060, или заглушка RSK24-060 – 1 шт.;
- прокладка УНКР.754176.002 – 1 шт.;
- номерное сигнальное устройство – наклейка «CК2 10х40 мм», красная – 1 шт.

Примечания
1. Документ УНКР.407533.068 РЭ поставляется в одном экземпляре на партию (до пяти штук) или на каждые пять штук в партии.
2. Тип заглушки определяется поставляемым кабельным вводом.

9 Дополнительная информация

Подробно сведения по техническим характеристикам, принципу действия, установке, подготовке к работе и порядке работы с датчиками даны в руководстве по эксплуатации УНКР.407533.068 РЭ.