Сигнализаторы уровня ультразвуковые СУР-7, СУР-8

Описание

Назначение

Сигнализаторы уровня СУР-7, СУР-8 (далее «приборы») предназначены для контроля положения уровня различных жидких продуктов в одной или двух точках технологических емкостей и управления производственными агрегатами и установками.

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

Приборы имеют взрывозащищенное исполнение, соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 обеспечивается выполнением требований безопасности согласно ГОСТ Р 52350.0, ГОСТ Р 52350.11. Приборы имеют вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Особовзрывобезопасный» для взрывоопасных смесей категории IIB по ГОСТ Р 51330.11 температурной группы T5 по ГОСТ Р 51330.5.

Датчики имеют маркировку взрывозащиты «0ExiaIIBT5 X» и могут применяться во взрывоопасных зонах класса 0, 1 и 2 согласно требованиям ГОСТ Р 52350.10 или других нормативно-технических документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

Знак «Х» указывает на специальные условия безопасного применения датчиков: работа датчиков в комплекте с ПВС7 (ПВС7-d), ПВС8 (ПВС8-d), имеющими вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь» уровня «ia» и параметры искробезопасных выходов U_o≤14,3 В; I_o≤80 мА; P_o≤0,5 Вт; L_o≤22 мГн; C_o≤1,8 мкФ; необходимость предотвращения условий образования электростатического заряда на поверхности крышки защитной (при наличии) во взрывоопасной зоне.

Контролируемая среда

Нефть, нефтепродукты, растворители, сжиженные газы, кислоты, щелочи, другие агрессивные и неагрессивные среды, в том числе сильнопенящиеся, кипящие и высокоадгезионные (СУР-7); сильнопенящиеся, обладающие высокой плотностью и вязкостью (СУР-8).

Стойкость к агрессивным средам определяется материалами, контактирующими с агрессивной средой – нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, фторопласт-4.

Состав приборов

3.1 Сигнализатор уровня СУР-7 выпускается в двух исполнениях – 0 и 1. Состав приборов дан в таблице 1.

Таблица 1

3.2 Датчики положения уровня ДПУ7 (далее «датчики») изменяют состояние ключа и параметры выходного частотного сигнала в зависимости от положения уровня жидкости и результатов самопроверки. Датчики подключаются к ПВС7 (ПВС7-d) с помощью двухпроводного экранированного кабеля.

3.3 Датчики положения уровня ДПУ8 и ДПУ8М (далее «датчики») предназначены для контроля положения уровня жидкости в двух точках посредством определения положения поплавка, скользящего по чувствительному элементу (ЧЭ) датчика. Датчик ДПУ8 имеет жесткий ЧЭ, датчик ДПУ8М – гибкий ЧЭ. Датчики подключаются к ПВС8 (ПВС8-d) с помощью двухпроводного экранированного кабеля. Датчики ДПУ8 и ДПУ8М комплектуются поплавками типа II или IV (уровень), III или V (уровень раздела). Характеристики поплавков см. в соответствующем разделе настоящего каталога.

3.4 Вторичные преобразователи ПВC7 (ПВС7-d), ПВС8 (ПВС8-d) предназначены для искробезопасного питания подключенных к ним датчиков, обработки поступающих сигналов, индикации положений уровня жидкости и выдачи управляющих сигналов.

3.5 Приборы СУР-7 и СУР-8 индицируют положение уровня жидкости по первому и второму предельным уровням с помощью светодиодных индикаторов.

3.6 В состав СУР-7 и СУР-8 входят оптоэлектронные ключи типа «сухой контакт»:
– четыре ключа (по два на каждый предельный уровень), предназначенных для подключения к внешним устройствам сигнализации предельного уровня и автоматики с возможностью задания начального состояния ключей и вида индикации;
– ключ контроля работоспособности (для СУР-7 два ключа (по одному на каждый датчик)).

Технические данные

4.1 Основные технические характеристики и условия эксплуатации сигнализатора уровня СУР-7 даны в таблице 2.

Таблица 2

* Другая длина выноса чувствительной зоны по специальному заказу
** По специальному заказу возможно изготовление датчиков с расширенными диапазонами температур контролируемой среды (менее минус 45 и более +100 °С),  с расширенным диапазоном температур внешней среды (менее минус 45 и более +75 °С) и с расширенным диапазоном избыточного давления
*** Размеры зависят от кабельного ввода
**** «L» – вынос чувствительной зоны датчика, мм

4.2 Основные технические характеристики и условия эксплуатации сигнализатора уровня СУР-8 даны в таблице 3.

Таблица 3

* Другая длина выноса чувствительной зоны по специальному заказу
** По специальному заказу возможно изготовление датчиков с расширенным диапазоном температур контролируемой среды (менее минус 45 и более +65 °С),  с диапазоном температур внешней среды (менее минус 45 и более +75 °С) и с расширенным диапазоном избыточного давления
*** Размеры зависят от кабельного ввода
**** «L» – длина чувствительного элемента датчика, мм

4.3 Пределы допускаемой абсолютной погрешности определения положения уровня для СУР-7: ±10 мм.

4.4 Верхний неизмеряемый уровень для СУР-8 не более 0,24 м. Конкретное значение определяется геометрическими размерами поплавка.

4.5 Нижний неизмеряемый уровень для СУР-8 не более (0,05+H_ПОГР), м, при комплектации датчиком ДПУ8, при комплектации датчиком ДПУ8М – не более (0,1+H_ПОГР), м. H_ПОГР – глубина погружения поплавка, м.

4.6 Для СУР-8 дискретность задания уровней срабатывания S_С, м, в зависимости от длины ЧЭ датчика L, м, составляет S_С=L/32.

4.7 Пределы допускаемой абсолютной погрешности контроля уровня для СУР-8 равны ±0,5•S_С,м.

4.8 Электрические параметры и характеристики СУР-7, СУР-8 исполнения 0
4.8.1 Питание приборов осуществляется от сети переменного тока напряжением от 180 до 242 В, частотой (50 ± 1) Гц.
4.8.2 Мощность, потребляемая приборами от сети при номинальном напряжении, не превышает 24 В•А.
4.8.3 По степени защиты от поражения электрическим током приборы относятся к классу защиты I в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.
4.8.4 Электрическая изоляция при нормальных условиях выдерживает в течение одной минуты без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение:
– между искробезопасными цепями и искроопасными цепями – не менее ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение);
– между искробезопасными цепями и цепями питания – не менее ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение);
– между искробезопасными цепями – не менее ~500 В, 50 Гц (эффективное значение);
– между цепью питания ~220 В, 50 Гц и корпусом ПВС7, ПВС8, между цепями ключей сигнализации и контроля и корпусом ПВС7, ПВС8 – не менее ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение).
4.8.5 Электрическое сопротивление изоляции в нормальных условиях между искробезопасными цепями и искроопасными цепями не менее 20 МОм.
4.8.6 Электрическое сопротивление изоляции в нормальных условиях между выходными цепями и цепями питания не менее 20 МОм.

4.9 Электрические параметры и характеристики СУР-7, СУР-8 исполнения 1
4.9.1 Питание приборов осуществляется от внешнего источника питания напряжением +24 В ± 10 %.
4.9.2 Мощность, потребляемая приборами от сети при номинальном напряжении, не превышает 14 Вт.
4.9.3 По степени защиты от поражения электрическим током прибор относится к классу защиты III в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.
4.9.4 Электрическая изоляция при нормальных условиях выдерживает в течение одной минуты без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение:
– между искробезопасными цепями и искроопасными цепями – не менее ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение);
– между искробезопасными цепями и цепями питания – не менее ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение);
– между искробезопасными цепями – не менее ~500 В, 50 Гц (эффективное значение);
– между цепью питания +24 В и цепями ключей сигнализации и контроля ПВС7-d, ПВС8-d – не менее ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение).
4.9.5 Электрическое сопротивление изоляции в нормальных условиях между искробезопасными цепями и искроопасными цепями не менее 20 МОм.
4.9.6 Электрическое сопротивление изоляции в нормальных условиях между выходными цепями и цепями питания не менее 20 МОм.

4.10 Время установления рабочего режима для СУР-7, СУР-8 не более 30 с.

4.11 Приборы предназначены для непрерывной работы.

4.12 Предельные параметры ключей приборов на активной нагрузке:
– коммутируемое напряжение постоянного или переменного тока не более 250 В для ключей сигнализации и не более 24 В для ключей контроля;
– допустимый ток коммутации ключа не более 1 А для ключей сигнализации и не более 0,05 А для ключей контроля;
– сопротивление ключей сигнализации в замкнутом состоянии не более 1,6 Ом и не более 0,5 Ом для ключей контроля.

4.13 Начальные состояния ключей сигнализации задаются потребителем.

4.14 Нормальное функционирование приборов обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиками и ПВС7 (ПВС7-d), ПВC8 (ПВС8-d) не более 1,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: R_КАБ≤200 Ом, С_КАБ≤0,1 мкФ, L_КАБ≤2 мГн.

Принцип работы приборов

5.1 Принцип работы СУР-7
5.1.1 В сигнализаторе уровня СУР-7 (датчике ДПУ7) определение положения уровня жидкости основано на различии способности пропускать ультразвуковые колебания жидкостями и газами.
5.1.2 Принцип работы датчика ДПУ7 основан на измерении интервала времени между выдачей возбуждающего импульса на пьезоэлемент возбуждения и регистрацией полученного отклика от пьезоэлемента чувствительного, которые разделены рабочим зазором.

5.2 Принцип работы СУР-8
5.2.1 Измерение уровня продукта в сигнализаторе уровня СУР-8 (датчиках ДПУ8, ДПУ8М) 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.
5.2.2 Измерение времени, прошедшего с момента формирования импульса тока до момента приема сигнала от пьезодатчика, позволяет вычислить расстояние до местоположения поплавка, определяемого положением уровня жидкости, и сравнить его с двумя программируемыми уставками срабатывания прибора.
5.2.3 Значения уставок выбираются пользователем на плате датчика с помощью линейки переключателей.