| Описание | Принцип работы расходомеров-счётчиков основан на методе прямых измерений разности времени при прохождении ультразвука в жидкости от одного пьезоэлектрического преобразователя к другому в прямом и обратном направлении. Электрические импульсы поступают поочередно то на один, то на другой пьезоэлектрический преобразователь, входящих в один канал измерения, в результате чего ультразвук проходит путь по потоку и против потока жидкости. Разность времени, возникающая вследствие прохождения сигнала в измерительном канале в обоих направлениях, прямо пропорциональна средней скорости потока, на основании которой затем рассчитывается объёмный расход жидкости.
Расходомеры-счётчики имеют два исполнения (исполнение 1, исполнение 2).
В состав расходомеров-счётчиков исполнения 1 входят первичные преобразователи (ПП) расхода жидкости и вычислитель.
ПП расхода жидкости конструктивно образуют однолучевую схему измерения в одном трубопроводе и изготавливаются:
с пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП), установленными в измерительный участок из состава прибора (ПП15 – прямоточные, ПП14 и ПП23 – со смещенной осью потока);
с пьезоэлектрическими преобразователями, которые устанавливаются непосредственно на рабочий трубопровод.
В состав расходомеров-счётчиков исполнения 2 дополнительно включен датчик температуры (термопреобразователь сопротивления) с номинальной статической характеристикой (НСХ) Pt500 или Pt1000.
Расходомеры-счётчики исполнения 1 имеют постоянный гидродинамический коэффициент (Кг). В расходомерах-счётчиках исполнения 2 Кг автоматически рассчитывается в каждой точке расхода по температуре измеряемой жидкости.
Датчик температуры устанавливается по потоку жидкости за ПП расхода.
Расходомеры-счётчики исполнения 2 предназначены для измерений объёмных расходов и объёма воды.
Общий вид ПП расхода представлен на рисунке 1.
Вычислители счётчиков-расходомеров обеспечивают:
формирования импульсов, поступающих на ПЭП/с ПЭП;
вычисление значения объемного расхода жидкости по разности времени прохождения ультразвуковых волн по и против тока жидкости;
отображение на индикаторном устройстве результатов вычислений объёмного расхода и объема жидкости и вывод их в виде токовых и частотно-импульсных сигналов;
архивирование в энергонезависимой памяти среднечасовых значений объёмного расхода и объема жидкости, ведение календаря и часов независимо от перерывов питания;
вывод измерительной, архивной информации через последовательный интерфейс RS-485;
управление функцией задания и сигнализации измерений дозы (объёма) с помощью клавиатуры и дисплея на лицевой панели вычислителя;
сигнализацию окончания измерений заданной дозы (объёма);
регистрацию времени работы счётчика-расходомера.
Счётчики-расходомеры в соответствии с заказом могут быть укомплектованы пользовательскими интерфейсами (программами для ЭВМ) «Гобой-5А» и «Гобой-5Н».
С помощью программы «Гобой-5А» и ЭВМ, подключаемой к вычислителю по интерфейсу RS-485, осуществляется считывание архива из энергонезависимой памяти вычислителя, документирование и печать архивированных среднечасовых параметров.
С помощью программы «Гобой-5Н» может осуществляться:
в системе верхнего уровня управления отпуском контроль за сигнализацией окончания измерения заданной дозы (объёма);
получение от вычислителей счётчиков-расходомеров по последовательному интерфейсу RS-485 по протоколу Modbus.rtu измерительной информации;
проведение поверки счётчиков-расходомеров имитационным методом.
Общий вид вычислителя представлен на рисунке 2.
Подключение ПП расхода к вычислителю осуществляется кабелями связи КС длиной от 5 до 200 м, кратной 5 м, которая определяется при заказе расходомеров-счётчиков.
Пример записи обозначения расходомеров-счётчиков при заказе и в документации другой продукции
«Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой «Гобой-5» − [шифр] по ТУ 26.51.52-001-40545423-2020».
Структура шифра и его расшифровка:
| ХХХХ мм | -ХХХХХ м3/ч | -ХХХ м | -ХХХ °С | -Ф Х.Y | -Ч | -Х-Y мА | -П | -PtХХХ | -СХ | -А |
Таблица 1 – Расшифровка буквенно-цифрового шифра заказа расходомеров-счётчиков
| Шифр характеристики | Наименование и значение характеристики | | 1 | 2 | | ХХХХ мм | Условный проход первичного преобразователя (ПП) или трубопровода | | ХХХХХ м3/ч | Верхний предел измерений расхода | | ХХХ м | Длина соединительного кабеля | | ХХХ °С | Температура измеряемой среды | | Ф Х.Y | Формат отображения результатов измерений объёма жидкости нарастающим итогом, где X - число знаков до запятой, Y – число знаков после запятой | | Ч | Наличие и вид импульсного выходного сигнала:
Ч – частотный, пропорциональный измеряемому объёмному расходу, с верхним пределом 1000 Гц;
И – импульсный, цена, имп/л | | Х-Y мА | Наличие и параметры выходного сигнала постоянного тока пропорционального измеряемому объёмному расходу жидкости от 0 до 5; от 0 до 20 или от 4 до 20 мА | | П | Вид первичной поверки расходомера-счётчика при выпуске из производства
П – проливным методом;
Б – беспроливным (имитационным) методом | | PtХХХ | Наличие и номинальная статическая характеристика (Pt500; Pt1000) термопреобразователя сопротивления для расходомеров-счётчиков исполнения 2, используемых для измерений водных потоков |
Продолжение таблицы 1
| 1 | 2 | | СХ | Наличие у вычислителя расходомера-счётчика функции сигнализации дозы и формат отсчета сигнализируемого объема от 10 мл до 10 000 м3 (Х) | | А | Наличие у вычислителя расходомера-счётчика функции архивирования |
| | | ПП14 | ПП15 | | | | ПП23 | ПП расхода с ПЭП, установленными в прямолинейном участке трубопровода |
Рисунок 1 – Общий вид ультразвуковых ПП расхода
| | | Рисунок 3 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП14, ПП23 | | | Рисунок 4 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП15 | | | Рисунок 5 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас приемопередающими пьезоэлектрическими преобразователями,
установленными в прямолинейном участке трубопровода | | Рисунок 6 – Схема пломбировки вычислителя расходомера-счётчика |
Рисунок 2 – Общий вид вычислителя расходомера-счётчика
Схемы пломбировки расходомеров-счётчиков от несанкционированного доступа представлены на рисунках 3 - 6.
| | | Рисунок 3 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП14, ПП23 | | | Рисунок 4 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП15 | | | Рисунок 5 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас приемопередающими пьезоэлектрическими преобразователями,
установленными в прямолинейном участке трубопровода | | Рисунок 6 – Схема пломбировки вычислителя расходомера-счётчика |
Рисунок 3 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП14, ПП23
| | | Рисунок 3 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП14, ПП23 | | | Рисунок 4 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП15 | | | Рисунок 5 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас приемопередающими пьезоэлектрическими преобразователями,
установленными в прямолинейном участке трубопровода | | Рисунок 6 – Схема пломбировки вычислителя расходомера-счётчика |
Рисунок 4 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП15
| | | Рисунок 3 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП14, ПП23 | | | Рисунок 4 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП15 | | | Рисунок 5 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас приемопередающими пьезоэлектрическими преобразователями,
установленными в прямолинейном участке трубопровода | | Рисунок 6 – Схема пломбировки вычислителя расходомера-счётчика |
Рисунок 5 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас приемопередающими пьезоэлектрическими преобразователями,
установленными в прямолинейном участке трубопровода
| | | Рисунок 3 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП14, ПП23 | | | Рисунок 4 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас ультразвуковыми ПП расхода типа ПП15 | | | Рисунок 5 – Схема пломбировки расходомера-счётчикас приемопередающими пьезоэлектрическими преобразователями,
установленными в прямолинейном участке трубопровода | | Рисунок 6 – Схема пломбировки вычислителя расходомера-счётчика |
Рисунок 6 – Схема пломбировки вычислителя расходомера-счётчика
| Программное обеспечение | Расходомеры-счётчики имеют встроенное программное обеспечение (ПО). Встроенное ПО устанавливаются (прошиваются) в памяти вычислителя, входящего в состав расходомера-счётчика при изготовлении.
ПО предназначено для сбора, обработки, отображения на дисплее вычислителя результатов измерений объемного расхода и нарастающим итогом объёма жидкости, а также передачи во внешние измерительные системы результатов измерений.
При подаче электропитания на дисплеях вычислителей в течение от 3 до 5 секунд поочередно индицируются идентификационные данные ПО:
идентификационное наименование ПО;
номер версии (идентификационный номер) ПО;
цифровой идентификатор ПО;
и заводской номер расходомера.
Конструкция расходомеров-счётчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Уровень защиты ПО и измерительной информации от преднамеренных и непреднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 – Идентификационные данные ПО расходомеров-счётчиков
| Идентификационные данные (признаки) | Значение | | | | Идентификационное наименование ПО | Гобой-5 | | Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | V.01 | | Цифровой идентификатор ПО | 1C7F | | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-16 |
|
| Метрологические и технические характеристики | приведены в таблицах 3 - 7.
Таблица 3 – Значения рабочих диапазонов объёмных расходов расходомеров-счётчиков в зависимости от условного прохода (номинального размера) и конструкции ПП расхода
| Конструкция ПП | Диаметр условного прохода ПП,
DN | Объёмный расход, м3/ч | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | | ПП23 | 10 | 0,8 | 0,032 | 0,008 |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | | ПП14 | 20 | 3,6 | 0,144 | 0,036 | | ПП15 | 50 | 35,0 | 1,400 | 0,350 | | с ПЭП, устанавливаемыми
в трубопровод | от 50 до 350 | 2·104·D2 ≤ 650 | 8·102·D2 | 2·102·D2 |
Таблица 4 – Пределы относительной погрешности расходомеров-счётчиков измерений объёмного расхода (объёма) при проливном методе поверки
| Диапазон объёмного расхода | Исполнение | Пределы относительной погрешности
при измерении, % | | от Qmin до Qр | 1 * | ±2,5 | ±2,55 | | от Qp до Qmax | | от Qmin до Qр | 2 * | ±0,5 | ±0,55 | | от Qp до Qmax | | __________________
* Кроме ПП расхода с ПЭП, устанавливаемыми в трубопровод |
Таблица 5 – Пределы относительной погрешности расходомеров-счётчиков измерений объёмного расхода (объёма) жидкости при имитационном методе поверки
| Диапазон объёмного расхода | Исполнение | Пределы относительной погрешности
при измерении, % | | от Qmin до Qр | 1 | ±4,0 | ±4,05 | | от Qp до Qmax | | от Qmin до Qр | 2 | ±1,5 | ±1,55 | | от Qp до Qmax |
Таблица 6 – Технические характеристики расходомеров-счётчиков
| Наименование характеристики | Значение | | Температура измеряемой жидкости, °С | от -40 до +160 | | Давление жидкости в трубопроводе, МПа, не более | 1,6; 6,4 | | Потеря давления при Qmax, МПа, не более:
для ПП14, ПП23
для ПП15 | 0,035
0,01 | | Параметры электропитания: | | | напряжение переменного тока, В | от 187 до 242 | | частота, Гц | 50±1 | | напряжение постоянного тока, В | 24±2 | | Потребляемая мощность, В∙А, не более | 3 | | Минимальная длина прямых участков до ПП расхода: | | | для расходомеров исполнения 1 | 10 DN | | для расходомеров исполнения 2 | не нормируется | | Минимальная длина прямых участков после ПП расхода | не регламентируется | | Длина линии связи между ПП расхода (приемопередающими пьезоэлектрическими преобразователями) и вычислителем, м | от 5 до 200
(определяется при заказе) | | Выходные сигналы: | | | унифицированные постоянного тока, мА | от 0 до 5; от 0 до 20;
от 4 до 20 | | с частотой, Гц | от 0 до 1000 | | импульсный | с ценой импульса в соответствии с заказом | | интерфейс RS-485 | цифровой эквивалент измеренных величин по протоколу Modbus.rtu | | Условия эксплуатации:
температура окружающего воздуха, °С
атмосферное давление, кПа
относительная влажность окружающего воздуха при температуре 35 °С без конденсации влаги, %, не более | от -30 до +50
от 84,0 до 106,7
98 | | Исполнение вычислителя | настенное | | Глубина архивирования *, ч | 10 000 | | Время хранения архивной информации в вычислителе в обесточенном состоянии *, лет | 10 | | Габаритные размеры вычислителя (Д х Ш х В), мм, не более | 55 х 121 х 171 | | Масса вычислителя, кг, не более | 1,0 | | Средний срок службы, лет | 12 | | Средняя наработка расходомеров на отказ T0, ч, не менее | 50 000 | | _______________
* Для счётчиков-расходомеров с функцией архивирования результатов измерений |
Таблица 7 – Масса и монтажная длина ультразвуковых ПП расхода расходомеров-счётчиков в зависимости от диаметра условного прохода и конструкции ПП расхода
| DN | Масса ПП расхода,
кг, не более | Монтажная длина ПП расхода, L, мм, не более | | 10 | 1,2 | - | - | 245 | - | - | | 15 | 1,4 | - | - | 253 | - | - | | 20 | - | 3,2 | - | - | 450 | - | | 25 | - | 3,6 | - | - | 450 | - | | 32 | - | 4,9 | - | - | 600 | - | | 40 | - | 6,3 | - | - | 665 | - | | 50 | - | - | 7,8 | - | - | 300 | | 65 | - | - | 9,7 | - | - | 325 | | 80 | - | - | 12,6 | - | - | 370 | | 100 | - | - | 15,6 | - | - | 430 | | 150 | - | - | 27,5 | - | - | 480 | | 200 | - | - | 36,5 | - | - | 540 |
|
| Комплектность | Таблица 8 – Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество | | 1 | 2 | 3 | | Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой | «Гобой-5» | 1 компл. | | в том числе | | | | - приемопередающие пьезоэлектрические преобразователи* | - | 1 компл. | | - ПП расхода* | ПП14; ПП15** | 1 шт. | | - вычислитель Гобой-5 | ЦПП26-2.00.00 | 1 шт. | | - кабель связи | КС | 1 шт. | | - одиночный комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей (ЗИП) | ЦПП26-4.00.00 | 1 компл. |
Продолжение таблицы 8
| 1 | 2 | 3 | | Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5». Руководство по эксплуатации | 26.51.52-001-40545423-2020 РЭ | 1 экз. | | Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой «Гобой-5». Паспорт | 26.51.52-001-40545423-2020 ПС | 1 экз. | | ГСИ. Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5». Методика поверки | 26.51.52-001-40545423-2020 МП | 1 экз. | | Ведомость эксплуатационных документов | 26.51.52-001-40545423-2020 ВЭ | 1 шт. | | Ведомость одиночного комплекта ЗИП | 26.51.52-001-40545423-2020 ЗИ | 1 шт. | | Комплект монтажных частей* | - | 1 компл. | | Пользовательский интерфейс (программа для ЭВМ ) «Гобой-5А»*** | - | 1 экз. | | Пользовательский интерфейс (программа для ЭВМ) «Гобой-5Н»*** | - | 1 экз. | | _____________
*** Согласно заказу.
*** Тип ПП расхода указывается в заказе.
*** Поставляется при заказе в электронном виде |
|
| Поверка | осуществляется по документу 26.51.52-001-40545423-2020 МП «ГСИ. Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5». Методика поверки», утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 30.06.2020.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон 2, 3 разряда по ГПС (части 1 или части 2), утвержденной приказом Росстандарта от 27.02.2018 № 256;
- частотомер электронно-счётный Ч3-88, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее – регистрационный номер) 41190-09;
- мультиметр цифровой 34465А (Keysight), регистрационный номер 63371-16;
- секундомер электронный «Интеграл С-01», регистрационный номер 44154-16;
- термогигрометр ИВА-6Н-КП-Д, регистрационный номер 46434-11.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых расходомеров-счётчиков с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в паспортах расходомеров-счётчиков или в бланки свидетельств о поверке.
| | Нормативные и технические документы | , устанавливающие требования к расходомерам-счётчикам жидкости ультразвуковым «Гобой-5»
Приказ Росстандарта от 07.02.2018 № 256 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости
26.51.52-001-40545423-2020 ТУ Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5». Технические условия
|
| Заявитель | Общество с ограниченной ответственностью «Центрприбор» (ООО «Центрприбор»)
ИНН 5027278002
Юридический адрес: 140090, Московская обл., г. Дзержинский, ул. Угрешская, 15А, этаж 5, пом. 523, мес. 4
Адрес: 140093, Московская обл., г. Дзержинский, ул. Карьер ЗИЛ, д. 8, этаж 3, ком. 38
Телефон: +7 (965) 341-23-55; +7 (495) 726-09-35
Web-сайт: centre-pribor.ru
Е-mail: centrpribor@rambler.ru
|
| Испытательный центр | Закрытое акционерное общество Консалтинго-инжиниринговое предприятие «Метрологический центр энергоресурсов» (ЗАО КИП «МЦЭ»)
Адрес: 125424, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 88, стр. 8
Телефон (факс): +7 (495) 491-78-12
Е-mail: sittek@mail.ru
Аттестат аккредитации ЗАО КИП «МЦЭ» по проведению испытаний средств измерений в целях утверждения типа № RA.RU.311313 от 09.10.2015 г. |
|
