Geum.ru

Атомная наука и промышленность

Вид материалаДокументы

Содержание


Ультразвуковой уровнемер «уран-дуу»
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   19

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР «УРАН-ДУУ»


Деулин Е.А., Насташенко В.А., Беляков В.Ю., ФГУП «ФНПЦ НИИИС им. Ю.Е.Седакова»


Ультразвуковой уровнемер «УРАН-ДУУ» предназначен для бесконтактного измерения и контроля уровня различных жидких продуктов (в том числе радиоактивных и взрывоопасных) в технологических емкостях объектов атомной энергетики. Уровнемер «УРАН-ДУУ» состоит из датчика уровня ультразвукового и контроллера микропроцессорного.

Измерение уровня жидкости основано на локации поверхности жидкости ультразвуковыми импульсами, которые после излучения их датчиком проходят через газовую среду, отражаются от поверхности жидкости и возвращаются обратно.

Измерение времени, прошедшего с момента излучения импульса до момента приема соответствующего отраженного сигнала, позволяет вычислить расстояние от плоскости излучения ультразвуковых импульсов датчика до контролируемой поверхности при известной скорости звука. Скорость звука при постоянном газовом составе в первом приближении изменяется в зависимости от температуры газа. Определение скорости звука производится с помощью коррекции заранее известной величины по измеренному значению температуры газовой среды. Для измерения температуры используется термопреобразователь сопротивления.

Уровнемер является средством измерения по ГОСТ 8.009. Уровнемер в зависимости от модификации относится к классу безопасности 2У, 3Н или 4Н по ПНАЭ Г-01-011 [1]. Уровнемер работоспособен в режиме дублирования с другим аналогичным уровнемером для двухканального измерения уровня жидкости в одном резервуаре. Уровнемер имеет радиационностойкое и взрывозащищенное исполнения. Уровнемер может использоваться как самостоятельно, так и в составе автоматизированной системы контроля и управления технологическими процессами. Обеспечивается выдача информации в виде унифицированного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА на нагрузке от 10 до 500 Ом, а также управление двумя или четырьмя внешними исполнительными устройствами (реле, индикаторы и др.).

Основные технические характеристики:
    • Верхний предел диапазона измерения уровня (расстояния) 10 м.
    • Температура воздушной подушки контролируемого продукта от 0 до плюс 104 ºС.
    • Основная приведенная погрешность измерения расстояния ±1,0%.
    • Основная абсолютная погрешность измерения температуры ±2,0 ºС.
    • Основная приведенная погрешность преобразования расстояния в унифицированный сигнал постоянного тока ±1,0%.
    • Степень защиты корпуса датчика IP65, степень защиты корпуса контроллера IP30 по ГОСТ 14254.
    • Во взрывозащищенном исполнении датчик имеет маркировку взрывозащиты «1ExmibIIAT4», контроллер – «ExibIIA» по ГОСТ Р 51330.0.
    • Работоспособность при длине кабельной линии контроллер-датчик 600 м.
    • Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением от 187 до 242 В, частотой от 48 до 51 Гц.
    • Потребляемая мощность уровнемера - не более 30 ВА.
    • Срок службы - 12 лет.

Характеристики стойкости, прочности и устойчивости к внешним воздействующим факторам:
    • Уровнемер устойчив к механическим синусоидальным вибрационным воздействиям частотой от 1 до 120 Гц с ускорением 1 g.
    • Уровнемер в зависимости от исполнения относится к I, II или III категории сейсмостойкости.
    • Рабочая температура части датчика, находящейся внутри резервуара с контролируемым продуктом, не более 104 ºС при температуре окружающего датчик воздуха от 0 до плюс 60 ºС.
    • Датчик работоспособен при относительной влажности воздуха до 100% при температуре 35 ºС.
    • Контроллер работоспособен при температуре окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 50 ºС и при относительной влажности воздуха до 80% при температуре 25 ºС.
    • Датчик радиационностойкого исполнения устойчив к воздействию экспозиционной дозы гамма-излучения мощностью 1 Гр/ч (100 рад/ч).

По электромагнитной совместимости уровнемеры соответствуют IV группе исполнения и критерию А по ГОСТ Р 50746.

Уровень индустриальных радиопомех, создаваемых уровнемером, не превышает пределов, предусмотренных для категории оборудования класса А по ГОСТ Р 51318.22.

На этапе разработки уровнемера в ФГНУ НИРФИ была проведена научно-исследовательская работа по разработке акустического тракта для акустического преобразователя уровнемера «УРАН-ДУУ».

Технические характеристики уровнемера «УРАН-ДУУ» подтверждены соответствующими испытаниями. По результатам опытно-конструкторской работы по разработке уровнемера «УРАН-ДУУ» выпущен технический отчет [2]. Рабочее программное обеспечение уровнемера верифицировано и валидировано согласно МЭК 60880 [3]. Уровнемеры «УРАН-ДУУ» введены в опытно-промышленную эксплуатацию на АЭС «Бушер».

Преимущества перед аналогами:
    • Высокая температурная устойчивость.
    • Устойчивость к радиации.
    • Сейсмостойкость.
    • Высокая надежность.
    • Возможность работы в дублирующем режиме.
    • Развитая система самодиагностики.
    • Работоспособность при длине кабельной линии контроллер-датчик 600 м.
    • Верифицированное и валидированное удовлетворяющее требованию диверсификации рабочее программное обеспечение согласно МЭК 60880.

Литература:

1. ПНАЭ Г-01-011-97 «Общие положения обеспечения безопасности атомных станций».

2. Технический отчет по опытно-конструкторской работе «Разработка и постановка на производство уровнемеров акустических класса безопасности 3Н, 4Н, 2У для АЭС».

3. Международный стандарт МЭК 60880 «Программное обеспечение компьютеров в системах безопасности атомных станций».