Назначение
Комплексы измерительно-вычислительные ВКТМ (далее - ИВК) предназначены для измерения абсолютного или избыточного давления, температуры, сигналов напряжения постоянного тока, сигналов сопротивления и импульсных сигналов, а также вычисления объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям.
Описание
Принцип действия ИВК основан на преобразовании количества или частоты импульсов в значение расхода и объема газа при рабочих условиях, измерении давления и температуры газа или измерении сигналов от преобразователей давления и температуры, вычислении коэффициента сжимаемости газа и приведении расхода и объема газа в рабочих условиях к стандартным условиям.
Конструктивно ИВК состоят из металлического корпуса со встроенным дисплеем и клавишами управления, преобразователя давления и преобразователей температуры в зависимости от кода заказа. Внутри корпуса располагаются печатные платы с процессором, аналого-цифровые преобразователи, интерфейсные микросхемы, микросхемы памяти, элементы питания, клеммные колодки и модули ввода аналоговых сигналов.
ИВК имеют две модификации ВКТМ.1 и ВКТМ.2, которые отличаются по составу. ИВК модификации ВКТМ.1 имеют измерительные каналы давления и температуры газа. Измерительные каналы давления могут иметь встроенный или выносной преобразователь давления в зависимости от заказа. По заказу ИВК модификации ВКТМ.1 могут комплектоваться каналами температуры окружающей среды и перепада давления.
ИВК модификации ВКТМ.2 имеют цифровые и аналоговые входы для измерения сигналов сопротивления и напряжения от первичных преобразователей температуры, давления и перепада давления.
ИВК обеспечивают выполнение следующих основных функций:
- преобразование импульсных и частотных сигналов от расходомера или счетчика газа в цифровое значение расхода или количества газа в рабочих условиях;
- измерение абсолютного или избыточного давления газа в трубопроводе датчиком давления в комплекте (модификация ВКТМ.1);
- измерение температуры газа (номинальная статическая характеристика (далее - НСХ) Pt500, 500П, Pt100, 100П по ГОСТ 6651-2009) в трубопроводе датчиком температуры в комплекте (модификация ВКТМ.1);
- преобразование аналоговых и цифровых сигналов напряжения от датчиков перепада давления, избыточного или абсолютного давления в цифровое значение (модификация ВКТМ.2);
- преобразование сигналов сопротивления (НСХ Pt500, 500П, Pt100, 100П по ГОСТ 6651-2009) в цифровое значение (модификация ВКТМ.2);
- вычисление объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям (абсолютное давление 101,325 кПа, температура 293,15 К (20 °С));
- обработка, отображение и хранение результатов измерений, вычислений в минутных, часовых, суточных архивах с глубиной не менее 365 суток;
- фиксация нештатных ситуаций и действий оператора и хранение этих сообщений в архивах глубиной до 300 строк;
- прием/передача информации по интерфейсам USB, RS-232, RS-485 и оптическому интерфейсу;
- защита системной информации от несанкционированного доступа к программным средствам и изменения установленных параметров.
ИВК обеспечивают вычисление коэффициента сжимаемости следующих газов:
- природного газа по ГОСТ 30319.2-2015, ГОСТ 30319.3-2015 и ГОСТ Р 8.662-2009 (ИСО 20765-1:2005);
- влажного нефтяного газа по ГСССД МР 113-03;
- сухого воздуха по ГСССД МР 242-2015;
- умеренно-сжатых газовых смесей по ГСССД МР 118-05;
- чистых газов (азота, ацетилена, кислорода, диоксида углерода, аммиака, аргона и водорода) по ГСССД МР 134-07;
- гелиевого концентрата по ГСССД МР 232-2014;
- природного газа по ISO 20765-2:2015 (алгоритм GERG-2008);
- влажных газовых смесей по ГСССД МР 273-2018.
Общий вид ИВК представлен на рисунке 1.
а) модификация ВКТМ.1 со встроенным датчиком давления
б) модификация ВКТМ.1 с выносным датчиком давления
в) модификация ВКТМ.2
Рисунок 1 - Общий вид ИВК
Изменение параметров настройки ИВК возможно только при отключении ключа блокировки путем снятия защитной планки с клемм датчиков температуры и давления. Пломбировку от несанкционированного доступа осуществляют нанесением знака поверки на мастику в чашке винта крепления платы.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа и место нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.
а) модификация ВКТМ.1 с
б) модификация ВКТМ.1 со
встроенным датчиком
в) модификация ВКТМ.2
выносным датчиком
давления
давления
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа и место нанесения знака поверки
Заводской номер, состоящий из арабских цифр, наносится методом гравировки на металлический корпус с верхней стороны. Места нанесения знака утверждения типа и заводского номера представлены на рисунке 3.
Рисунок 3 - Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части и обеспечивает реализацию функций ИВК.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений -«высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО ИВК приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО ИВК
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ВКТМ.1, ВКТМ.2 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V1.XX |
| Цифровой идентификатор ПО | C11A41EE |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC32 |
Технические характеристики
| Таблица 2 - Метрологические характеристики ИВК модификации В | КТМ.1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений абсолютного давления*, МПа | от 0,08 до 0,20; от 0,1 до 0,5; от 0,15 до 0,75; от 0,2 до 1,0; от 0,4 до 2,0; от 2,2 до 5,5; от 2,8 до 7,0 |
| Диапазон измерений избыточного давления*, МПа | от 0 до 0,004; от 0 до 0,006; от 0 до 0,01; от 0 до 0,016; от 0 до 0,025; от 0 до 0,04; от 0 до 0,06; от 0 до 0,1; от 0 до 0,16; от 0 до 0,25; от 0 до 0,4; от 0 до 0,6; от 0 до 1; от 0 до 1,6; от 0 до 2,5; от 0 до 4; от 0 до 6; от 0 до 10; от 0 до 16; от 0 до 25 |
| Диапазон измерений разности давления* **, кПа | от 0 до 1,0; от 0 до 1,6; от 0 до 2,5; от 0 до 4,0; от 0 до 6,0; от 0 до 10,0; от 0 до 25,0; от 0 до 40,0; от 0 до 100,0; от 0 до 160,0 |
| Диапазон измерений температуры газа, °С | от -40 до +100 |
| Диапазон измерений температуры окружающей среды **, °С | от -40 до +60 |
| Диапазон измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры окружающей среды**, °С | от -40 до +60 |
| Диапазон измерений сигналов напряжения постоянного электрического тока**, В | от 0,4 до 2,0 |
| Диапазон измерений частоты частотно-импульсного входа, Гц | от 0,2 до 10000,0 |
Продолжение таблицы 2
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений абсолютного и избыточного давления**, %: - основная - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±0,15 ±0,02, но не более ±0,06 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений разности давлений**, %: - основная - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±0,5 ±0,1, но не более ±0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры газа, °С: - основная - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±(0,25+0,002-|t|) ±0,025 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры окружающей среды**, °С: - основная - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±1 ±0,025 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры окружающей среды**, °С: - основная - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±0,4 ±0,025 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерения сигналов напряжения постоянного электрического тока**, %: - основная - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±0,03 ±0,005 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты частотно-импульсного входа, % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычислений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений времени, % | ±0,02 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, %, не более | от +15 до +25 95 |
Продолжение таблицы 2
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Примечания: 1 Погрешность измерения количества импульсов отсутствует. 2 Основная и дополнительная погрешности суммируются арифметически. |
| * Выбирается по заказу. * * Комплектуется опционально. | |
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИВК модификации ВКТМ.2
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений сигналов напряжения постоянного тока, В | от 0,4 до 2,0 |
| Диапазон измерений частоты частотно-импульсного входа, Гц | от 0,2 до 10000,0 |
| Диапазон измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры газа, °С | от -200 до +850 |
| Диапазон измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры окружающей среды, °С | от -40 до +60 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений сигналов напряжения постоянного тока, %: - основная - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±0,03 ±0,005 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты частотно-импульсного входа, % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры газа, °С: - основная для сигналов с НСХ Pt100, 100П - основная для сигналов с НСХ Pt500, 500П - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±0,2 ±0,1 ±0,025 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры окружающей среды, °С: - основная - дополнительная, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C | ±0,4 ±0,025 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычислений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений времени, % | ±0,02 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 95 от 84,0 до 106,7 |
| Примечания: 1 Погрешность измерения количества импульсов отсутствует. 2 Основная и дополнительная погрешности суммируются арифметически. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики ИВК
| Наименование характеристики | Значение |
| Интерфейсы связи | RS-232, RS-485, USB, оптический |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре +35 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -40 до +60 95 от 84,0 до 106,7 |
| Температура транспортирования и хранения, °С | от -50 до +70 |
| Напряжение питания постоянного тока, В: - встроенное - от внешнего источника | 2 батареи по 3,6 9,0±0,9 |
| Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254-2015 | IP65 |
| Устойчивость к воздействию синусоидальной вибрации согласно ГОСТ Р 52931-2008 | N2 |
| Габаритные размеры корпуса ИВК, мм, не более: - длина - ширина - высота | 168 151 91 |
| Масса, кг, не более | 1,8 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100000 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
Знак утверждения типа
наносится на верхнюю часть корпуса, на маркировочную табличку и на титульный лист паспорта ИВК типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Комплексы измерительно-вычислительные ВКТМ | ВКТМ | 1 |
| Паспорт | ВКТМ.001-46973305-2022 ПС | 1 |
| Руководство по эксплуатации | ВКТМ.001-46973305-2022 РЭ | 1 |
| Кабель для подключения к компьютеру | ВКТМ.001-46973305-2022 К | 1 |
| Программное обеспечение | ВКТМ.001-46973305-2022 ПО | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Использование по назначению» руководства по эксплуатации ИВК.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 20 октября 2022 г. № 2653 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;
Приказ Росстандарта от 6 декабря 2019 г. № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10-1 - 1-107 Па»;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Росстандарта от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
ВКТМ.001-46973305-2022ТУ «Комплекс измерительно-вычислительный ВКТМ.
Технические условия.»
