Назначение
Комплексы измерительно-вычислительные «Сервисный блок» (далее сервисный блок) предназначены для автоматических измерений величин влажности в природном газе, воздухе и других чистых инертных газах, и для измерений температуры конденсации углеводородов, а также для сбора, обработки, хранения и передачи данных в автоматизированные системы управления технологическими процессами, и для управления исполнительными устройствами в цепях автоматического регулирования.
Описание
Сервисный блок является автоматическим, цифровым, непрерывно-действующим стационарным средством измерений и относится к приборам, предназначенным для метрологического обеспечения измерительных систем по ГОСТ Р 8.596.
Сервисный блок состоит из взрывозащищенных первичных преобразователей величин влажности газа, температуры конденсации углеводородов, взрывозащищенных преобразователей давления и вторичного блока, выполняющего функции обработки измерительной информации и управления технологическими процессами. Работа сервисного блока основана на непрерывном измерении величин влажности, температуры конденсации углеводородов и давления исследуемого газа, при помощи входящих в его комплект первичных преобразователей, и последующим пересчете измеренных значений влажности в другие единицы влажности, с учетом измеренного или предустановленного давления исследуемого газа.
Сервисный блок имеет три модификации, отличающиеся функциональными возможностями вторичного блока.
Модификация I обеспечивает:
- измерение (расчет), отображение и передачу текущих значений объемной доли влаги, температуры точки росы, температуры конденсации углеводородов, массовой концентрации влаги (в зависимости от используемого первичного преобразователя влажности);
- регистрацию измеренных значений характеристик в энергонезависимой памяти;
- передачу информации о работе сервисного блока и измеренных характеристиках в другие измерительно-информационные системы через интерфейс RS-485 по стандартному протоколу Modbus RTU;
- передачу информации об измеренных характеристиках через аналоговый интерфейс (4...20) мА;
- подключение к автоматизированной системе управления технологическим процессом по интерфейсу RS-485 протокол Modbus RTU/Ethernet или интерфейсу (4.20) мА;
- реализацию системы сигнализации типа открытый коллектор для выдачи аварийных сигналов при превышении заданного порога измеряемой характеристики или при появлении ошибок в работе оборудования;
- управление системой дополнительного охлаждения первичных преобразователей и другими исполнительными механизмами;
- питания подключаемых приборов качества газа и вспомогательных устройств.
Модификация II обеспечивает:
- функции сервисного блока модификации I;
- измерение давления исследуемого газа;
- пересчет значений измеряемой величины влажности (с учетом влияющих факторов) в другие величины влажности по стандартам Российской Федерации;
Модификация III - обеспечивает:
- функции сервисного блока модификации I;
- измерение давления исследуемого газа;
- пересчет значений измеряемой величины влажности (с учетом влияющих факторов) в другие величины влажности по стандартам ISO.
Сервисный блок имеет исполнения, отличающиеся метрологическими характеристиками и функциональными возможностями входящих в его состав первичных преобразователей величин влажности и температуры конденсации углеводородов:
- исполнение W - комплектуется анализатором влажности FAS исполнения FAS-W ВМПЛ2.848.008;
- исполнение SW - комплектуется преобразователем точки росы FAS-SW ВМПЛ2.848.016;
- исполнение 2М - комплектуется преобразователем точки росы КОНГ-Прима-2М КРАУ2.848.015-01;
- исполнение HT - комплектуется анализатором влажности HygroTrace ВМПЛ2.848.019.
- все исполнения (кроме модификации I) комплектуются взрывозащищенным первичным преобразователем давления с токовым выходным сигналом (4...20) мА. Метрологические характеристики сервисного блока определены для первичного преобразователя давления, имеющего класс точности 0,25 при диапазоне измерения (0.16 МПа).
Внешний вид сервисного блока в зависимости от исполнения приведен на рис. 1-4. Заводской номер наносится на табличку сервисного блока, прикрепленную на боковой поверхности корпуса вторичного блока, методом лазерной гравировки.
Пломбирование сервисного блока не предусмотрено. Знак поверки в виде голографической наклейки наносится на боковую поверхность вторичного блока сервисного блока. Знак поверки в виде оттиска поверительного клейма наносится на Свидетельство о поверке.
Программное обеспечение
Сервисный блок имеет встроенное программное обеспечение (ПО), предназначенное для обеспечения измерений величин влажности газов, температуры конденсации углеводородов, давления газа, сбора, обработки, хранения, представления и передачи результатов измерений. ПО сервисного блока состоит из встроенного ПО первичного преобразователя влажности и встроенного ПО вторичного блока.
Сервисный блок обеспечивает работу с автономным ПО Grindstone. Автономное ПО метрологически значимой части не содержит и предназначено для выполнения сервисных функций.
Встроенное ПО обеспечивает функционирование сервисного блока в соответствии с заявленными техническими и метрологическими характеристиками.
Идентификационные данные метрологически значимой части встроенного ПО сервисного блока приведены в таблицах 1 и 2. Встроенное ПО идентифицируется посредством цифрового выхода RS485 при подключении сервисного блока к внешним телекоммуникационным системам.
Т аб л и ц а 1 - Идентификационные данные встроенного ПО первичного преобразователя влажности
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Исполнение | W | SW | 2М | HT |
| Идентификационное наименование ПО | FAS-W | ДТР-Ex | КРАУ4.883.268 Д21 | HygroTrace |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.01 | 1.01 | 1.05 | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0xCBD5867D, алгоритм CRC 32 | 0x2E2C01F55E34 44C7109F4CB98 B86D5BC, алгоритм MD5 | 423А, алгоритм CRC 16 | 0x48BB2DAE, алгоритм CRC 32 |
Таблица 2 - Идентификационные данные встроенного ПО вторичного блока
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Service Unit HW3 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x17C7D1D1, алгоритм CRC 32 |
Уровень защиты встроенного ПО сервисного блока от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» согласно Р 50.2.027-2014 «ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения».
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики сервисного блока
| Наименование характеристики | Значение |
| Исполнение W |
| Диапазоны измерений температуры точки росы,1) oC: - диапазон I - диапазон II - диапазон III | от -30 до +60 от -80 до +20 от -65 до +30 |
| Диапазоны измерений объемной доли влаги, млн-1: - диапазон I - диапазон II | от 0,1 до 200-103 от 0,1 до 20 • 103 |
| Диапазон показаний массовой концентрации влаги, мг/м3 | от 0,1 до 600-103 |
| Диапазон измерений избыточного давления, МПа | от 0 до 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры точки росы в диапазонах, °С: Исполнение А - от минус 80 до минус 65 °С включ. - св. минус 65 до минус 30 °С включ. - св. минус 30 до плюс 60 °С включ. Исполнение В - от минус 80 до минус 65 °С включ. - св. минус 65 до минус 40 °С включ. - св. минус 40 до плюс 30 °С включ | ±3,0 ±2,0 ±1,5 ±2,0 ±1,0 ±0,7 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры точки росы при давлении, отличном от давления в камере первичного преобразователя2), в диапазонах, °С: Исполнение А - от минус 80 до минус 65 °С включ. - св. минус 65 до минус 30 °С включ. - св. минус 30 до плюс 60 °С включ. Исполнение В - от минус 80 до минус 65 °С включ. - св. минус 65 до минус 40 °С включ. - св. минус 40 до плюс 30 °С включ | |
| ±3,5 ±2,5 ±2,3 ±3,0 ±2,0 ±1,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемной доли влаги в диапазоне 3), %: - от 0,5 до 100 млн-1 включ. - св. 100 до 200-103 млн-1 | ±10 ±5 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВПИ погрешности при измерении избыточного давления, % | ±0,25 |
| Пределы допускаемой приведенной4) погрешности преобразования измеренного значения в выходной сигнал (4...20) мА, % | ±0,3 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Исполнение 2М |
| Диапазоны измерений температуры точки росы, °С - диапазон I - диапазон II | от -30 до Токр.5) от -60 до Токр. |
| Диапазон измерений температуры конденсации углеводородов, °С | от -30 до Токр. |
| Диапазоны измерений объемной доли влаги, млн-1: - диапазон I - диапазон II | от 0,1 до 200-103 от 0,1 до 20-103 |
| Диапазон показаний массовой концентрации влаги, мг/м3 | от 0,1 до 80 000 |
| Диапазон измерений избыточного давления, МПа | от 0 до 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры точки росы, °С: - исполнение по точности А - исполнение по точности В: - в диапазоне св. минус 30°С до Токр. - в диапазоне от минус 60 до минус 30 включ. | ±0,5 ±1 ±1,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры точки росы при давлении, отличном от давления в камере первичного преобразователя влажности 2) 3): - исполнение по точности А - исполнение по точности В: - в диапазоне св. минус 30°С до Токр. - в диапазоне от минус 60 до минус 30 включ. | ±0,7 ±1,3 ±1,8 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры конденсации углеводородов | ±1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемной доли влаги3), % - исполнение по точности А - исполнение по точности В | ±8 ±10 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВПИ погрешности при измерении избыточного давления, % | ±0,25 |
| Пределы допускаемой приведенной4) погрешности преобразования измеренного значения в выходной сигнал (4...20) мА, % | ±0,3 |
| Исполнение SW |
| Диапазоны измерений температуры точки росы, °С: - диапазон I - диапазон II | от -70 до +20 от -100 до +20 |
| Диапазон измерений объемной доли влаги, млн-1 | от 0,1 до 40 000 |
| Диапазон показаний массовой концентрации влаги, мг/м3 | от 0,1 до 60 000 |
| Диапазон измерений избыточного давления, МПа | от 0 до 10 |
| Пределы абсолютной погрешности при измерении температуры точки росы, °С, не более - в диапазоне от минус 80 (включ.) до плюс20 °С - в диапазоне от минус 100 °С до минус 80 °С | ±2,0 ±3,0 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры точки росы при давлении, отличном от давления в камере преобразователя,2),3) °С | ±5,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемной доли влаги в диапазоне, % 2) 3) | ±12 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВПИ погрешности при измерении избыточного давления, % | ±0,25 |
| Пределы допускаемой приведенной4) погрешности преобразования измеренного значения в выходной сигнал (4...20) мА, % | ±0,3 |
| Исполнение HT |
| Диапазон измерений температуры точки росы 3), °С | от -90 до +20 |
| Диапазоны измерений объемной доли влаги, млн-1: - диапазон I - диапазон II - диапазон III | от 0,1 до 2000 от 1,0 до 2000 от 5,0 до 2000 |
| Диапазон показаний массовой концентрации влаги, мг/м3 | от 0,07до 1500 |
| Диапазон измерений избыточного давления, МПа | от 0 до 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры точки росы, °С, не более | ±1,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении объемной доли влаги в диапазоне от 0,1 до 1,0 включительно, млн-1, не более | ±0,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемной доли влаги в диапазоне свыше 1 до 2000 млн-1, %, не более | ±7,5 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВПИ погрешности при измерении избыточного давления, % | ±0,25 |
| Пределы допускаемой приведенной4) погрешности преобразования измеренного значения в выходной сигнал (4...20) мА, % | ±0,3 |
| 1 Проведение измерений в диапазоне температур точки росы от -80 до -65 °С только при использовании дополнительного охлаждения корпуса первичного преобразователя влажности. 2) При использовании датчика давления из комплекта поставки. В случае измерения давления в системе датчиком с погрешностью не более 0,02 % или ввода значения давления вручную, пределы допускаемой абсолютной погрешности будут соответствовать погрешности прямых измерений, нормируемой для первичного преобразователя влажности. 3) При давлении до 10 МПа 4) Нормирующее значение - разность между верхним и нижним пределами диапазона выходного токового сигнала. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество электрических входов | 10 |
| Входные сигналы: | |
| - цифровой | RS-485/протокол |
| | Modbus/RTU; |
| - аналоговые | (4.20) мА (2 входа) |
| Наименование характеристики | Значение |
| Выходные сигналы: | |
| - цифровые | RS-485/протокол Modbus/RTU (2 выхода); RJ-45/ стандарт Ethernet; USB-В; |
| - аналоговый | (4...20) мА; |
| - типа открытый коллектор (Alarm) | нагрузка до 2 А (2 выхода); нагрузка до 0,2 А (4 выхода) |
| Номинальное напряжение питания постоянного тока, В | 24 |
| Максимальная потребляемая мощность, Вт: | |
| - первичного преобразователя | 15 |
| - вторичного блока | 2,5 |
| - преобразователя давления | 5 |
| Степень защиты оболочки от воздействия твердых тел и воды по Г0СТ14254-2015: | |
| - первичного преобразователя влажности, не ниже | IP66 |
| - первичного преобразователя давления, не ниже | IP65 |
| - вторичного блока | IP54 |
| Масса, кг, не более: - первичного преобразователя влажности: | |
| - исполнение W | 4 |
| - исполнение 2M | 8,5 |
| - исполнение SW | 0,2 |
| - исполнение HT | 14 |
| - первичного преобразователя давления | 0,45 |
| - вторичного блока | 1 |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не боле - первичного преобразователя влажности: | |
| - исполнение W | 185x120x135 |
| - исполнение 2M | 135x210x475 |
| - исполнение SW | 120x30x30 |
| - исполнение HT | 230x245x235 |
| - первичного преобразователя давления | 105x27x27 |
| - вторичного блока | 195x165x65 |
| Условия эксплуатации сервисного блока: | 161) |
| - рабочее давление исследуемого газа, МПа, |
| - температура исследуемого газа, °С, | от -40 до +60 |
| - температура окружающей воздуха, °С | от +5 до +50 |
| - относительная влажность окружающего воздуха при температуре плюс 35 °С и более низкой без конденсации влаги (без прямого попадания атмосферных осадков), %, не | |
| более | 98 |
| - атмосферное давление, мм рт. ст. | от 600 до 800 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 10 |
| 1) Для исполнения W максимальное рабочее давление исследуемого газа составляет 10 МПа. |
Знак утверждения типа
наносится на табличку сервисного блока методом лазерной гравировки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Вторичный блок | ВМПЛ3.035.005 | 1 |
| Анализатор влажности FAS исполнения FAS-W | ВМПЛ2.848.008 | 11) |
| Преобразователь точки росы FAS-SW | ВМПЛ2.848.016 | 12) |
| Преобразователь точки росы КОНГ-Прима-2М | КРАУ2.848.015-01 | 13) |
| Анализатор влажности HygroTrace | ВМПЛ2.848.019 | 14) |
| Комплексы измерительно-вычислительные «Сервисный блок». Руководство по эксплуатации | ВМПЛ3.035.004 РЭ | 1 |
| ГСИ. Комплексы измерительно-вычислительные «Сервисный блок». Методика поверки | ВМПЛ3.035.004 МП | 1 |
| Комплексы измерительно-вычислительный «Сервисный блок». Формуляр | ВМПЛ3.035.004ФО | 1 |
| Преобразователь давления измерительный IS-3, (0 - 16) МПа | | 15, 6) |
| Оборудование, поставляемое по спецзаказу: |
| Барьер искрозащитный | НБИ-11П | 17) |
| 1) только для исполнения W 2) только для исполнения SW 3) только для исполнения 2M 4) только для исполнения HT 5) только для модификаций II и III 6) допускается комплектация аналогом (КТ +0,25, диапазон измерения избыточного давления 0.16 МПа) 7) Допускается замена на барьер искробезопасный с гальванической развязкой MTL5541/S |
Сведения о методах измерений
ГОСТ 20060-83. Газы горючие природные. Методы определения содержания водяных паров и точки росы влаги.
ГОСТ Р 53763-2009 «Газы горючие природные. Определение температуры точки росы по воде».
ГОСТ Р 53762-2009 «Газы горючие природные. Определение температуры точки росы по углеводородам».
ИСО 18453:2004 (ISO 18453:2004) «Природный газ. Корреляция между содержанием воды и точкой росы».
Нормативные документы
ГОСТ 8.547-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов».
ВМПЛ3.035.004 ТУ. «Комплекс измерительно-вычислительный «Сервисный блок». Технические условия».
82225-21: Описание типа СИСкачать660.6 Кб