Назначение
Комплексы измерительные ультразвуковые «Вымпел-500» исполнений «01», «02» предназначены для измерений усреднённого объемного расхода и объема природного газа, воздуха и других однокомпонентных и многокомпонентных газов находящихся в однофазном состоянии с приведением его к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939-63 по методам ГОСТ Р 8.662-2009, ГОСТ 30319.2-2015, ГСССД МР 112-03, ГСССД МР 113-03, ГСССД МР 118-05.
Описание
Принцип действия комплексов ультразвуковых «Вымпел-500» основан на измерениях времени прохождения ультразвуковых зондирующих импульсов по потоку и против потока газа. Разность времени распространения ультразвуковых колебаний по потоку и против него пропорциональна скорости течения в трубе, что позволяет определить объемный расход газа.
В состав комплексов входят следующие основные компоненты:
- ультразвуковой преобразователь расхода (измерительный участок) с установленными пьезоэлектрическими датчиками;
- блок электронный (двух, четырех или восьмиканальный);
- датчик абсолютного или избыточного давления;
- платиновый термопреобразователь типа 100П или Pt100;
- входной и выходной прямые участки.
Блок электронный производит управление режимами работы пьезоэлектрических датчиков, обработку сигналов и вычисление объемного расхода газа и объёма при рабочих условиях, а также приведение результатов измерений объёмного расхода и объёма газа к стандартным условиям по стандартизованным методам с учётом результатов измерения давления и температуры измеряемой газовой среды. Комплекс допускает использование внешнего корректора. Электронный блок ультразвукового измерительного комплекса имеет стандартный цифровой интерфейс RS-485, гальванически развязанный пропорциональный частотный выход и обеспечивает возможность конфигурирования по каналу связи RS-485, т.е. введение в энергонезависимую встроенную память параметров газа и других исходных данных, необходимых для выполнения измерений в конкретных условиях эксплуатации. В блоке электронном предусмотрено архивирование данных измерений: суточных, часовых и минутных трасс. Имеются архивы вмешательств и тревог.
Фланцевый преобразователь расхода комплекса «Вымпел-500» исполнения «01» характеризуется наличием двух, четырех или восьми измерительных каналов, расположенных в двух или одной плоскостях. Для обеспечения функции дублирования допускается применение двух блоков электроники с независимыми каналами измерения расхода, давления и температуры на одном преобразователе расхода.
Преобразователь расхода комплекса «Вымпел-500» исполнения «02» бесфланцевой сборки (измерительный участок с прямыми участками, монтаж на существующую трубу). Допускается врезка бобышек для монтажа пьезоэлектрических датчиков в существующий трубопровод на месте эксплуатации. В этом исполнении измерительный комплекс также поддерживает функцию дублирования установкой двух блоков электроники. Периодическая поверка комплекса обеспечивается в условиях эксплуатации последовательным включением эталона сличения либо имитационным методом.
При необходимости комплекс «Вымпел-500» исполнений «01», «02» обеспечивает работу в реверсивном режиме потока.
В комплексах измерительных предусмотрена возможность замены пъезоэлектрических датчиков под давлением. Допускается замена попарно согласованных пъезоэлектрических датчиков в измерительных каналах комплекса измерительного ультразвукового при условии выполнения требований п. 12.3.3.4 ГОСТ Р 8.611 без внеочередной поверки.
На встроенный индикатор блока электронного выводятся следующие параметры:
- текущая дата и время (год, месяц, число, час, минуты, секунды);
- текущее абсолютное давление, МПа (кгс/см2);
- текущая температура рабочей среды, °С;
- расход в рабочих условиях, м3/ч;
- расход в стандартных условиях, м3/ч;
- объем среды нарастающим итогом, в рабочих условиях, м3;
- объем среды нарастающим итогом, приведенный к стандартным условиям, м3;
- объем среды за последний час, в рабочих условиях, м3;
- объем среды за последний час, приведенный к стандартным условиям, м3;
- объем среды за последние сутки, в рабочих условиях, м3;
- объем среды за последние сутки, приведенный к стандартным условиям, м3;
- коды ошибок.
На внешние устройства по интерфейсу RS-485, кроме вышеперечисленных данных, передаются следующие параметры конфигурации комплекса измерительного ультразвукового:
- диаметр измерительного трубопровода (мм);
- расстояния между пьезоэлектрическими датчиками (мм);
- введённое в память прибора значение барометрического давления (МПа);
- коммерческий час;
- плотность в стандартных условиях (кг/м );
- компонентный состав измеряемой среды;
- материал трубопровода;
- тип термодатчика;
- среда (природный газ или другая);
- метод расчёта физических свойств природного газа.
Комплекс измерительный ультразвуковой «Вымпел-500» обеспечивает двусторонний обмен информацией с внешними устройствами, который осуществляется по двухпроводной линии связи, длиной не более 1 км.
Внешний вид УЗПР комплекса измерительного ультразвукового «Вымпел-500» - в соответствии с рис.1 и 2.
Программное обеспечение
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения (ПО) КИУ «Вымпел 500» приведены в таблице 1.
Цифровой идентификатор (контрольная сумма) ПО рассчитана методом CRC32.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| 1 | 2 |
| 2-х канальный блок электроники | Идентификационное наименование ПО | fmeb-003 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0xAC7852F0 (CRC32) |
| 4-х канальный блок электроники | Идентификационное наименование ПО | fmeb-005.01 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x8232827B (CRC32) |
| 8-и канальный блок электроники | Идентификационное наименование ПО | fmeb-005 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x58B68CA8 (CRC32) |
Технические характеристики
Основные технические характеристики КИУ приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Диапазон избыточного давления газа, МПа | от 0 до 16; до 25- по спец.заказу |
| Температурный диапазон измеряемой среды, оС - природный газ - другие газы | от -23 до +66 от -40 до +70 |
| Количество измерительных каналов (на 1 блок электроники) | от 2 до 8 |
| Диапазон измерений объёмного расхода Qf, в рабочих условиях, м3/ч | от 5 до 110800 |
| Динамический диапазон измерений (номинальный), не менее | 1:200 |
| Диаметр условный, DN | от 50 до 1400 |
| Максимальный рабочий расход газа Qmax 1), м3/ч | от 234 до 110800 |
| Минимальный рабочий расход газа Qmin 1), м3/ч | от 5 до 1380 |
| Материал измерительного участка | Углеродистая сталь, Низкотемпературная углеродистая сталь, Алюминиевый сплав, Нержавеющая сталь - по спец. заказу |
| Г раницы интервала относительной погрешности измерений расхода Qf, в рабочих условиях, при доверительной вероятности 0,95 (исполнение «01»), % - для 2 измерительных каналов | Диапазон расходов |
| Qmin— Qр— 0,01Qmax | 0,01Qmax— Qр— Qmax |
| ±0,72,3) ±1,04’5) ±1,56) ±2,07) | ±0,52,3) ±0,74,5) ±1,06) ±1,57) |
| - для 4 измерительных каналов | ±0,52,3) ±0,74,5) ±1,06) ±1,57) | ±0,32,3) ±0,54,5) ±0,76) ±1,07) |
| - для 8 измерительных каналов | ±0,52’3) ±0 74,5,6) ±1,07) | ±0,32,3) ±0,54’5’6) ±0,77) |
| Границы интервала относительной погрешности измерений расхода, приведенного к стандартным условиям без учета погрешности определения коэффициента сжимаемости, при рабочем | Диапазон расходов |
| Qmin— Qр— 0,01Qmax | 0,01Qmax— Qр— Qmax |
| давлении не менее 0,3Pmax, при доверительной вероятности 0,95 (исполнение «01»), % - для 2 измерительных каналов | ±0,82,3) ±1,14’5) ±1,66) ±2,17) | ±0,62,3) ±0,84,5) ±1,16) ±1,67) |
| - для 4 измерительных каналов | ±0,62,3) ±0,84,5) ±1,16) ±1,67) | ±0,42,3) ±0,64’5) ±0,86) ±1,17) |
| - для 8 измерительных каналов | ±0,62’3) ±0,84’5’6) ±1,17) | ±0,42,3) ±0,64’5’6) ±0,87) |
| Г раницы интервала относительной погрешности измерений расхода Qf, в рабочих условиях, при доверительной вероятности 0,95 (исполнение «02»), % | Диапазон расходов |
| Qmm< Qр< 0,01Qmax | 0,01Qmax< Qр< Qmax |
| ±0,74,8) ±1,09) ±2,010) ±2,511) | ±0,54,8) ±0,79) ±1,510) ±2,011) |
| Г раницы интервала относительной погрешности измерений расхода, приведенного к стандартным условиям без учета погрешности определения коэффициента сжимаемости, при рабочем давлении не менее 0,3Pmax, при доверительной вероятности 0,95 (исполнение «02»), % | Диапазон расходов |
| Qmin< Qр< 0,01Qmax | 0,01Qmax< Qр< Qmax |
| ±0,84,8) ±1,19) ±2,110) ±2,611) | ±0,64’8) ±0,89) ±1,610) ±2,111) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования расхода в частотный сигнал, % не более | ± 0,01 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения избыточного (абсолютного) давления, не хуже % | ± (0,1 + 0,01 (P max/P)) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности О/'ч измерения температуры, C | ^(0,1 + 0,00171\)2 + А2 где Д=±0,05 - погрешность преобразования значения сопротивления в значение температуры; t - значение температуры, °С |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления объёмного расхода и объёма газа, приведенного к стандартным условиям, % | ± 0,01 |
| Цифровой выход | RS-485, протокол Modbus RTU(для конфигурации, вывода измеренных значений и диагностики) |
| Частотный выход | Г альванически развязанный оптронный выход с открытым коллектором |
| Диапазон рабочих частот частотного выхода, Гц | от 0 до 5000 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 14 до 28 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 4 (при использовании одного блока электроники) 8 (при использовании двух блоков электроники) |
| Рабочий температурный диапазон, оС | от минус 40 до плюс 60; при температурах менее минус 40 для блока электроники используется подогреваемый взрывозащищённый термочехол |
| Температура хранения, оС | от -60 до +60 |
| Влажность | < 98 % при температуре 35 оС и ниже |
1) Qmin,Qmax в соответствии с руководством по эксплуатации в зависимости от внутреннего диаметра рабочего трубопровода.
2) При калибровке (поверке) на природном газе проливным методом на эталонной установке с относительной погрешностью не более ± 0,23 % и использованием корректирующих коэффициентов.
3)При калибровке (поверке) на воздухе проливным методом на эталонной установке с относительной погрешностью не более ± 0,23 % и использованием корректирующих коэффициентов для КИУ, предназначенных для эксплуатации при избыточном давлении измеряемой среды до 1.2 МПа включительно.
4)При калибровке (поверке) на природном газе (воздухе) проливным методом на эталонной установке с относительной погрешностью не более ± 0,30 % и использованием корректирующих коэффициентов.
5)При периодической поверке имитационным методом при условии предыдущей поверки проливным методом по пунктам 1), 2) или 3).
6)При первичной имитационной поверке для DN от 200 включительно и выше.
7)При первичной имитационной поверке для DN до 200.
8)При периодической поверке на месте эксплуатации по эталону сличения, имеющему относительную погрешность не более ± 0,3 %.
9)При периодической поверке на месте эксплуатации по эталону сличения, имеющему относительную погрешность не более ± 0,5 %.
10)4-х канальное исполнение КИУ с врезкой в существующий трубопровод; первичная и периодическая поверка обеспечивается имитационным методом.
11)2-х канальное исполнение КИУ с врезкой в существующий трубопровод; первичная и периодическая поверка обеспечивается имитационным методом.
Допускается ограничивать верхнюю границу диапазона измерений объёмного расхода газа 0,7Qmax при проливном методе поверки преобразователей расхода газа с условными диаметрами DN200 и выше.
Достижение заявленных метрологических характеристик обеспечивается наличием входных и выходных прямых участков следующих длин: входные -10DN, 10DN+ФП, 20DN, 5DN+ФП+полнопроходной участок стыковой трубы не менее 3DN, выходной - 3DN, 5DN. Варианты исполнения по условиям применения.
Допускается сопряжение корпуса первичного преобразователя с измерительным трубопроводом путем применения конических переходов в соответствии с требованиями ГОСТ 8.611-2013. Конические переходы могут быть выполнены непосредственно в корпусе первичного преобразователя._
Блок электронный обеспечивает ведение следующих архивов:
- минутных архивов данных, не менее 7 суток;
- часовых архивов данных, не менее 182 суток;
- суточных архивов данных, не менее 730 суток;
- архива вмешательств, не менее 3400 сообщений;
- архива тревог, не менее 3400 сообщений.
Считывание архива данных и архива вмешательств осуществляется по интерфейсу EIA RS-485. Знак утверждения типа
наносят на маркировочную табличку комплекса измерительного ультразвукового «Вымпел-500» фотохимическим способом, на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность
Базовый комплект поставки комплекса измерительного ультразвукового «Вымпел 500» в соответствии с таблицей 3, в зависимости от требований опросного листа.
Таблица 3
| Наименование | Количество | Примечание |
| Ультразвуковой преобразователь расхода УЗПР (измерительный участок) | 1 шт. | Типоразмер по опросному листу |
| Блок электронный | 1 или 2 шт. | Количество и модель по условиям применения |
| Датчики пьезоэлектрические | 1 комплект | Модель датчика по условиям применения и типоразмеру УЗПР |
| Датчик избыточного/абсолютного давления | 1 или 2 шт. | Тип, количество и модель датчика по опросному листу |
| Датчик температуры | 1 или 2 шт. | Типоразмер, количество и модель датчика по условиям применения и опросному листу |
| Специальное программное обеспечение на компакт-диске (CD-R) | 1 шт. | |
| Источник бесперебойного питания PS2405D1) | 1 шт. | По опросному листу |
| Комплект прямых участков | 1 комплект | По опросному листу |
| Комплект принадлежностей ВМПЛ4.078.034 | 1 | |
| Руководство по эксплуатации ВМПЛ1.456.014 РЭ | 1 экз. | |
| Формуляр ВМПЛ1.456.014 ФО | 1 экз. | |
| Методика поверки МП 0568-13-2017 | 1 экз. | |
| 1) Допускается замена на источник питания с аналогичными параметрами (напряжение - 24 В, мощность - не менее 10 Вт). |
Поверка
осуществляется по документу МП 0568-13-2017 «Инструкция. ГСИ. Комплекс измерительный ультразвуковой «Вымпел-500» исполнений «01», «02». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИР» 12.01.2017г.
Основные средства поверки:
- государственный первичный эталон единиц объемного и массового расходов газа ГЭТ 118-2013. СКО 0,05%, НСП 0,04%. Диапазон воспроизведения объемного расхода газа от 0,003 до 16 000 м3/ч;
- рабочий эталон 1-го разряда по ГОСТ Р 8.618-2014 (установка поверочная расходоизмерительная, поверочная среда: воздух или природный газ, диапазон задаваемого объемного расхода должен соответствовать рабочему диапазону поверяемого счетчика, с пределом основной относительной погрешности ±0,3%);
- национальные эталоны в рамках соглашения CIPM MRA (установка поверочная расходоизмерительная, поверочная среда: природный газ, диапазон задаваемого объемного расхода должен соответствовать рабочему диапазону поверяемого счетчика, с пределом основной относительной погрешности ±0,23% (или средним квадратическим отклонением результатов измерений не более 0,05% при 11 независимых измерениях, и неисключенной систематической погрешности не превышающей 0,1%));
- калибратор давления с комплектом эталонных датчиков, предел допускаемой основной погрешности измерения ±0,025% ВПИ;
- частотомер электронно-счётный Ч3-85/3 (рег. № 32359-06), погрешность опорного генератора ±1 • 10-7;
- калибратор температуры КТ-1 (рег.№ 29228-11), задаваемые температуры от минус 50 до +140°С, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения температуры не более ±(0,05+0,0005-| t |) °С.
- программный комплекс «Расходомер ИСО», свидетельство об аттестации 61013-15. Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в свидетельство о поверке или паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в ГОСТ 8.611-2013 «Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода» и эксплуатационных документах.
Нормативные документы
ВМПЛ 1.456.014 ТУ Комплексы измерительные ультразвуковые «Вымпел-500» исполнений «01», «02». Технические условия
68029-17: Методика поверки МП 0568-13-2017Скачать9.0 Мб