Датчики уровня емкостные ДУЕ-1

Назначение

Датчики уровня емкостные ДУЕ-1 (в дальнейшем - датчики) предназначены для измерений уровня электропроводных и неэлектропроводных однородных жидкостей, сохраняющих свои агрегатные состояния в интервале рабочих температур и давлений, а также агрессивных жидкостей.

Описание

Принцип действия датчика основан на преобразовании электрической емкости чувствительного элемента первичного преобразователя (в дальнейшем - ПП), изменяющейся прямо пропорционально изменению уровня жидкости, в напряжение, а затем - в унифицированный сигнал постоянного тока.

Датчики ДУЕ-1-0 состоят из преобразователя первичного ПП (в дальнейшем - ПП) и преобразователя измерительного ПИ (в дальнейшем - ПИ), соединенных между собой кабелем.

Датчики ДУЕ-1-1 состоят из преобразователя первичного ПП-1 (в дальнейшем - ПП) и соединительного кабеля.

ПП представляют собой электрический конденсатор, конструкция которого выполнена с учетом свойств контролируемой жидкости.

ПП, предназначенные для измерения уровня неэлектропроводной жидкости, представляют собой электрический конденсатор с неизолированными электродами, выполненными в виде металлических коаксиальных труб (конструктивное исполнение типа КНД) или металлических проводов-тросов (конструктивное исполнение типа ТНТ).

ПП, предназначенные для измерения уровня электропроводной жидкости, имеют только измерительную часть, представляющую собой измерительный электрод, покрытый изоляционным слоем, выполненный в виде стержня (конструктивное исполнение типа СФ, ПОФС, ПОФТ) или провода U - образной формы, без несущей части (конструктивное исполнение типа ПОФ), с несущей частью (конструктивное исполнение типа ПСФ, ПТФ). В качестве изоляции использован фторопласт (СФ, ПОФ, ПСФ, ПТФ) или стекло (ПОФС, ПОФТ).

Для уменьшения влияния температуры воздуха на показания датчика предусмотрена температурная компенсация.

Датчики являются программируемыми устройствами.

Датчики выпускаются во взрывозащищенном (ДУЕ-1В) и обыкновенном (ДУЕ-1) исполнениях.

По устойчивости к климатическим воздействиям датчики соответствуют:

ПП - исполнению УХЛ2 по ГОСТ 15150-69, но для работы в интервале температур, указанных в табл.2, скорость изменения температуры не более 5 °С/ч (исполнение С4 по ГОСТ Р 52931-2008);

ПИ - исполнению УХЛ4 по ГОСТ 15150-69 (исполнение В4 по ГОСТ Р52931-2008).

Пример записи условного обозначения датчика обыкновенного исполнения при его заказе и в документации другой продукции, для работы при давлении в объекте контроля от 0 до 10 МПа («2»), при температуре окружающего ПП воздуха от минус 40 °С до плюс 60 °С («1»), при температуре контролируемой среды от минус 60 °С до плюс 100 °С («1»), с конструктивным исполнением чувствительного элемента ПОФ, с верхним пределом измерения 2,5 м, с пределом допускаемой основной приведенной погрешности ±1,0 %, климатического исполнения УХЛ2:

ДУЕ-1-0-211-ПОФ-2,5-1,0-УХЛ2 ТУ 4214-102-00225555-2013

Фото 1. Варианты исполнения датчика: 1,2- ДУЕ-1-0 с ПП типа КНД; 1,4-ДУЕ-0 с ПП типа ПОФ; 3-ДУЕ-1-1 с ПП-1 типа ПОФ

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО), необходимое для реализации заявленных функций, записывается в память микроконтроллера на заводе-изготовителе.

Основными задачами программного обеспечения являются:

- обеспечение аналого-цифрового преобразования тока, пропорционального ёмкости чувствительного элемента, который поступает по линии связи с ПП;

- преобразование значения тока в значение уровня в соответствии с номинальными статическими характеристиками, настроечными параметрами и данными калибровки;

- организация индикации измеряемых параметров;

- формирование архива измеренных значений с заданной периодичностью;

- формирование выходных сигналов;

- реализация пользовательского интерфейса в рабочем режиме и в режиме «Заводские настройки» с ограниченным доступом;

- анализ измеренных значений, регистрация и индикация ошибок и нештатных ситуаций;

Погрешность измерения уровня, обусловленная алгоритмом преобразования входного токового сигнала и точностью выполнения математических операций, не превышает ±0,05 % диапазона измерений.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице:

Уровень защиты программного обеспечения датчика от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С».

В датчиках предусмотрена защита от несанкционированного доступа к изменению программного обеспечения с помощью пломбирования ПИ датчиков ДУЕ-1-0, ДУЕ-1В-0 (Рис. 1) и пломбирования датчиков ДУЕ-1-1, ДУЕ-1В-1 (Рис. 2). Доступ к настроечным коэффициентам защищён паролем.

Рис. 1. Места установки пломб в ПИ

Рис.2. Место установки пломбы в датчиках ДУЕ-1-1, ДУЕ-1В-1

Технические характеристики

Таблица 1. Основные метрологические и технические характеристики

Примечание: *±0,5 % для модификации ПСФ, ПТФ, по согласованию с заводом-изготовителем; ±1,0 % для модификации ТНТ для диапазона измерения 4,0 м и более.

Таблица 2 Типы ПП

Примечание:

Таблица 3.Нижний и верхний неизмеряемые уровни

Примечание:

1) Верхний неизмеряемый уровень (ВНУ) - расстояние от плоскости установки ПП до верхней метки чувствительного элемента, соответствующей верхнему пределу диапазона измерений уровня.

2) Нижний неизмеряемый уровень (ННУ) - местоположение нижнего (нулевого) предела диапазона измерений уровня, относительно плоскости установки ПП, определяется расстоянием равным сумме значений ВНУ и диапазона измерений.

Знак утверждения типа

наносится на таблички преобразователей ПП, ПП-1, ПИ и титульный лист паспорта способом, принятым на предприятии-изготовителе.

Комплектность

Таблица 4. Комплектность датчика

Поверка

осуществляется в соответствии с Са2.834.002 МП "ГСИ. Датчики уровня емкостные. Методика

поверки ", утвержденной ГЦИ СИ "НИИТеплоприбор" в июле 2013 г.

Основные средства поверки:

1. Рулетка металлическая измерительная ОПК3-50 АУТ/1, 2 класса точности.

2. Миллиамперметр цифровой Ф295/3, диапазон измерений постоянного тока от

0,001до 500мА; кл. точности 0,1/0,05.

3. Магазин емкости типа Р5025 ГОСТ 6746-75, декады: 0,0001-0,0011; 0,001 - 0,009, класс точности 0,1.

4. Мост переменного тока для измерения емкости типа Р5016, диапазон измерений

от 0,001 пФ до 1000 мкФ с погрешностью ±0,05 %, класс точности 0,5.

5. Психрометр МВ-4М, диапазон измерений влажности от 10% до 100 %, диапазон измерений температур от -30 °С до +50 °С.

6. Барометр - анероид М-67-А, диапазон измерений от 80 кПа до 120 кПа (от 610 до790мм рт.ст.); погрешность измерения ±0,8 мм рт.ст.

Сведения о методах измерений

изложены в следующих документах:

1. «Датчики уровня емкостные ДУЕ-1-0. Руководство по эксплуатации.

Са2.834.002РЭ»;

2. «Датчики уровня емкостные ДУЕ-1В-0. Руководство по эксплуатации. Са2.834.002-01РЭ»;

3. «Датчики уровня емкостные ДУЕ-1-1. Руководство по эксплуатации Са2.834.157РЭ»;

4. «Датчики уровня емкостные ДУЕ-1В-1. Руководство по эксплуатации. Са2.834.157-01РЭ».

Нормативные документы

1. ГОСТ 28725-90. Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требование и методы испытаний;

2. ТУ 4214-102-00225555-2013. Датчики уровня емкостные ДУЕ-1. Технические условия.

Рекомендации к применению

выполнение торговых и товарообменных операций.