Назначение
Уровнемеры ультразвуковые ГАММА-ДУУ2 (далее-уровнемеры) предназначены для измерения уровня различных жидких продуктов и уровней раздела сред многофазных жидкостей (нефть-эмульсия-подтоварная вода), а так же измерения температуры и давления контролируемой среды (в зависимости от подключенных датчиков и контроллера).
Описание
Уровнемеры ГАММА-ДУУ2 состоят из датчиков уровня ультразвуковых ДУУ2М и контроллера серии ГАММА (ГАММА-7М (Госреестр № 24388-13), ГАММА-8М (Госреестр № 57375-14), ГАММА-8МА, ГАММА-10М, ГАММА-11 (Госреестр № 27249-10). Количество датчиков определяется заказчиком и типом применяемого контроллера.
Измерение уровня продукта основано на измерении датчиками времени распространения в стальной проволоке короткого импульса упругой деформации. По всей длине проволоки намотана катушка, в которой протекают импульсы тока, создавая магнитное поле. В месте расположения поплавка с постоянным магнитом, скользящего по чувствительному элементу (ЧЭ), в проволоке под действием магнитострикционного эффекта возникают импульсы продольной деформации, которые распространяются по проволоке и фиксируются пьезоэлементом, закрепленным на ней.
Датчики 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, по скорости звука, определенной при настройке датчика. Датчики могут иметь до четырех поплавков и, соответственно, измерять до четырех уровней раздела сред.
Измерение температуры контролируемой среды осуществляется с помощью цифрового термометра фирмы «Maxim Integrated Products, Inc». Измерение давления в резервуаре осуществляется с помощью ячейки измерения давления фирмы «M. K. Juchheim GmbH & Co». Цифровой термометр и ячейка измерения давления расположены на нижнем конце ЧЭ.
Датчики имеют два исполнения 0 и 1, отличающиеся друг от друга конструктивными и схемотехническими решениями.
Уровнемеры в зависимости от применяемого контроллера осуществляют индикацию измеренных параметров на встроенном индикаторе, осуществляют цифровой обмен по последовательному интерфейсу с ЭВМ верхнего уровня, формируют стандартные токовые сигналы для выдачи на устройства регистрации и управления дискретными исполнительными механизмами.
СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ УРОВНЕМЕРА
ГАММА-ДУУ2
Контроллер серии ГАММА
ГАММА-7М
ГАММА-8М
ГАММА-8МА
ГАММА-1 ОМ
ГАММА-11
ДУУ2М - ХХХХ - X
Тип датчика
"Т" расширенный диапазон измерения температуры контролируемой среды "А" — для установки на объектах в зонах класса 0, класса 1 и класса 2, без буквы "А" для установки на объектах в зонах класса 1 и класса 2
Исполнение датчика (0 или 1)
| Обозначение | Измеряемые параметры | Кол-во поплавков | Тип ЧЭ |
| ДУУ2М-01-0, ДУУ2М-01А-0, ДУУ2М-01-1, ДУУ2М-01А-1 | уровень (уровень раздела сред) | 1 | жесткий |
| ДУУ2М-02-0, ДУУ2М-02Т-0, ДУУ2М-02А-0, ДУУ2М-02ТА-0, ДУУ2М-02-1, ДУУ2М-02Т-1, ДУУ2М-02А-1, ДУУ2М-02ТА-1 | уровень (уровень раздела сред), температура | 1 | жесткий |
| ДУУ2М-03-0, ДУУ2М-03А-0, ДУУ2М-03-1, ДУУ2М-03А-1 | уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред | 2 | жесткий |
| Обозначение | Измеряемые параметры | Кол-во поплавков | Тип ЧЭ |
| ДУУ2М-04-0, ДУУ2М-04А-0, ДУУ2М-04-1, ДУУ2М-04А-1, | уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, температура | 2 | жесткий |
| ДУУ2М-05-0, ДУУ2М-05А-0 ДУУ2М-05-1, ДУУ2М-05А-1 | уровень (уровень раздела сред), давление | 1 | жесткий |
| ДУУ2М-06-0, ДУУ2М-06А-0, ДУУ2М-06-1, ДУУ2М-06А-1 | уровень (уровень раздела сред), температура, давление | 1 | жесткий |
| ДУУ2М-07-0, ДУУ2М-07А-0 ДУУ2М-07-1, ДУУ2М-07А-1 | уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, давление | 2 | жесткий |
| ДУУ2М-08-0, ДУУ2М-08А-0, ДУУ2М-08-1, ДУУ2М-08А-1 | уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, температура, давление | 2 | жесткий |
| ДУУ2М-10-0, ДУУ2М-10Т-0, ДУУ2М-10А-0, ДУУ2М-10ТА-0, ДУУ2М-10-1, ДУУ2М-10Т-1, ДУУ2М-10А-1, ДУУ2М-10ТА-1 | уровень (уровень раздела сред), температура | 1 | гибкий |
| ДУУ2М-12-0, ДУУ2М-12А-0, ДУУ2М-12-1, ДУУ2М-12А-1 | уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, температура | 2 | гибкий |
| ДУУ2М-14-0, ДУУ2М-14А-0, ДУУ2М-14-1, ДУУ2М-14А-1 | уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, уровень раздела сред, температура | 3 | гибкий |
| ДУУ2М-16-0, ДУУ2М-16А-0, ДУУ2М-16-1, ДУУ2М-16А-1 | уровень (уровень раздела сред), уровень раздела сред, уровень раздела сред, уровень раздела сред, температура | 4 | гибкий |
Нормальное функционирование уровнемеров обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиками и контроллером не более 1,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: Rrae ^ 100 Ом; СкАБ ^ 0,1 мкФ; LкАБ < 2 мГн.
Общий вид уровнемеров представлен на рисунке 1.
а) в квадратном корпусе
б) в сферическом корпусе
в) на месте установки
Рисунок 1 - Общий вид уровнемеров
Места пломбирования от несанкционированного доступа для уровнемеров с различной
формой корпуса представлены на рисунке 2.
а) в квадратном корпусе
Место пломбирования
б) в сферическом корпусе
Рисунок 2 - Схема пломбирования от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) является встроенным и метрологически значимым. ПО предназначено для обработки измерительной информации, индикации результатов измерений, формирования параметров выходных сигналов и передачи данных.
Номер версии ПО выводится на индикатор контроллера, а также доступен для чтения с ЭВМ верхнего уровня. Для контроля работы уровнемера проводится самодиагностика.
Защита от несанкционированного доступа к ПО и настройкам уровнемера ограничивается паролями и пломбами.
Уровень защиты ПО и измерительной информации соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификацон-ное наименование ПО | Программа контроллера ГАММА-7М | Программа контроллера ГАММА-8М | Программа контроллера ГАММА-8МА | Программа контроллера ГАММА-ЮМ | Программа контроллера ГАММА-11 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 2.81 | 1.26 | 1.02 | 1.01 | 6.12 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | 4C3DH | 8C6DH | 0C334H | - |
Технические характеристики
аблица 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Максимальная длина ЧЭ датчика, мм: для датчиков ДУУ2М-01...-08, -02Т, ДУУ2М-01А...-08А, -02ТА для датчиков ДУУ2М-10, -10Т, -12, -14, -16, ДУУ2М-10А, -10ТА, -12А, -14А, -16А | от 1500 до 4000 от 4000 до 25000 |
| Нижний неизмеряемый уровень, м, не более: - для датчиков ДУУ2М-01.. .-04, -02Т, -01 А.. .-04А, -02ТА - для датчиков ДУУ2М-05.-08, -10, -10Т, -12, -14, -16, -05А... - 08 А, -10А, -10ТА, -12А, -14А, -16А исполнения 0 и для датчиков ДУУ2М-05.-08, -05А.-08А исполнения 1 - для датчиков ДУУ2М-10, -10Т, -12, -14, -16, -10А, -10ТА, -12А, - 14А, -16А исполнения 1 | 0,1 + Нпогр 0,15 + Нпогр 0,2 + Нпогр |
| Верхний неизмеряемый уровень, мм, не более | 240 + Нп - Нпогр |
| Диапазон измерения температуры (для датчиков, имеющих канал измерения температуры), °С: - для датчиков ДУУ2М-01.-08, -10, -12, -14, -16, -01А...-08А, - 10А, -12А, -14А, -16А; - для датчиков ДУУ2М-02Т, -02ТА; - для датчиков ДУУ2М-10Т, -10ТА | от -45 до +65 от -45 до +120 от -10 до +100 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений уровня в зависимости от исполнения датчиков и применяемых поплавков, мм: - при комплектации поплавками типа I (плоский цилиндр): для датчиков исполнения 0 для датчиков исполнения 1 - при комплектации поплавками типа II (полая сфера) и III, IV, V (овоид) | ±3 ±1 (±2, ±3 по заказу) ±5 |
| Диапазон измерений избыточного давления (для датчиков, имеющих канал измерения давления), МПа | от 0 до 2 |
| Пределы допускаемой абсолютной дополнительной погрешности измерений уровня, вызванной изменением плотности жидкости в рабочем диапазоне температур на 10 °С, мм: - при комплектации поплавками типа I (плоский цилиндр): для датчиков исполнения 0 для датчиков исполнения 1 | ±3 ±1 |
| Пределы допускаемой абсолютной дополнительной погрешности измерений уровня нефтепродуктов, вызванной изменением плотности жидкости в рабочем диапазоне температур на 10 °С при комплектации поплавками типа II (полая сфера), мм | ±4 |
| Пределы допускаемой абсолютной дополнительной погрешности измерений уровня раздела нефтепродуктов и подтоварной воды, вызванной изменением плотности жидкости в рабочем диапазоне температур на 10 °С при комплектации поплавками типов III, IV и V, мм | ±15 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, (для датчиков имеющих канал измерения температуры),^ - в диапазоне от -45 до -10 °С включ. - в диапазоне св. -10 до +85 °С включ. - в диапазоне св. +85 до +120 °С | ±2,0 ±0,5 ±2,0 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений давления, % | ±1,5 |
| Температура окружающей среды для датчиков, °С | от -45 до +75 |
| Температура окружающей среды для контроллеров, °С | от +5 до +45 |
| Степень защиты оболочек по ГОСТ 14254-2015: - для датчиков - для контроллеров ГАММА-11 - для контроллеров ГАММА-8М, ГАММА-8МА, ГАММА-7М - для контроллеров ГАММА-10М | IP68 IP20 IP50 IP65 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Маркировка взрывозащиты: - для датчиков ДУУ2М-02Т, -10Т | 1Ex ib IIB T4 Gb X |
| - для остальных датчиков с номерами разработок без буквы «А» | 1Ex ib IIB T5 Gb X |
| - для датчиков ДУУ2М-02ТА, -10ТА | 0Ex iа IIB T4 Ga X |
| - для остальных датчиков с номерами разработок с буквой «А» | 0Ex iа IIB T5 Ga X |
| - для контроллеров, ГАММА-8МА и ГАММА-10М | [Exia]IIB |
| - для контроллеров ГАММА-7М, ГАММА-11, ГАММА-8М | [Exib]IIB |
| Время установления рабочего режима, не более, с | 30 |
| Средняя наработка на отказ датчиков, ч, не менее | 100000 |
| Средняя наработка на отказ контроллеров, ч, не менее | 100000 |
| Срок службы, не менее, лет | 14 |
| Масса датчика, кг, не более | 18,15 |
| Масса контроллера, кг, не более: - ГАММА-7М | 3,5 |
| - ГАММА-8М | 2,0 |
| - ГАММА-8МА | 3,4 |
| - ГАММА-10М | 2,5 |
| - ГАММА-11 | 0,71 |
| Габаритные размеры датчиков, мм, не более | 244x170x(162+L) |
| Габаритные размеры контроллеров, мм, не более: - ГАММА-7М | 240x145x289 |
| - ГАММА-8М | 124x142x349 |
| - ГАММА-8МА | 156x204x244 |
| - ГАММА-10М | 320x280x125 |
| - ГАММА-11 | 114,5x111x146,5 |
| Примечания: НпОгР - глубина погружения поплавка, мм; НП - высота поплавка, мм; L - длина ЧЭ датчика, определяемая при заказе, мм. | |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель контроллера и на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность средства измерений
| Обозначение | Наименование | Количество |
| - | Комплект контроллера | 1 шт. |
| - | Комплект датчика | до 96 шт. |
| УНКР.407632.003 ПС | Уровнемер ультразвуковой ГАММА-ДУУ2. Паспорт | 1 шт. |
| УНКР.407632.003 РЭ | Уровнемеры ультразвуковые ГАММА-ДУУ2. Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
| Обозначение | Наименование | Количество |
| УНКР.407632.003 МП | Уровнемеры ультразвуковые ГАММА-ДУУ2. Методика поверки | 1 шт. |
| Примечания: 1. Комплекты контроллера и датчиков соответствуют разделам "Комплектность" их паспортов; 2. Количество комплектов датчиков определяется контроллером, входящим в состав уровнемера. |
Поверка
осуществляется по документу УНКР.407632.003 МП «Уровнемеры ультразвуковые
ГАММА-ДУУ2. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 12.05.2008 г.
Основные средства поверки:
- рулетка измерительная металлическая Р20Н2К по ГОСТ 7502-98, компарированная по образцовой измерительной ленте третьего разряда;
- температурная испытательная камера Feutron тип 3416/16;
- термометр ГОСТ 400-80, диапазон измерений от минус 50 до плюс 70 оС;
- термометр лабораторный электронный ЛТ-300 ТУ 4211-041-44229117-2005, диапазон измеряемых температур от минус 50 до плюс 300 °C, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,05 °C в диапазоне температур от минус 50 до плюс 199,9 °C, и ±0,1 °C в диапазоне температур от 200 до 300 °C;
- манометр избыточного давления грузопоршневой МП-60 класс точности 0,02 ГОСТ 8291-83.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 28725-90 Приборы для измерения уровня жидкости и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний
ТУ 4214-003-29421521-01 Уровнемеры ультразвуковые ГАММА-ДУУ2. Технические условия
9589-86