Назначение
Преобразователи абсолютного давления и температуры измерительные NxQG (далее -преобразователи) предназначены для измерения абсолютного давления и температуры среды контактным способом при полном погружении в нефтяных, газоконденсатных и других скважинах, в том числе при долговременном мониторинге параметров процесса нефте- и газодобычи, в составе информационно-измерительных систем.
Описание
Принцип действия преобразователя при измерении абсолютного давления заключается в измерении резонансной частоты кварцевого резонатора, являющейся функцией воздействующего на резонатор давления. Функция преобразования является температурно-зависимой. Для корректировки температурной зависимости используются результаты измерения температуры, полученные с помощью второго кварцевого резонатора, резонансная частота которого является функцией температуры. Резонансные частоты обоих резонаторов измеряются после преобразования в область низких частот. При этом в качестве гетеродина используется еще один высокостабильный кварцевый генератор, сигнал которого используется также для преобразования частот, пропорциональных давлению и температуре, в цифровой код.
В течение первых 17 секунд после подачи на преобразователь электрического питания, встроенный микропроцессор передаёт через асинхронный последовательный интерфейс с использованием протокола частотной модуляции МККТТ V.23 результаты самодиагностики и информацию о настройках преобразователя, которые могут считываться внешними устройствами из состава информационно-измерительной системы. После этого преобразователь переходит в режим измерений. В режиме измерений цифровые значения измеренных резонансных частот кварцевых резонаторов, пропорциональные измеряемым значениям давления и температуры, поступают на вход встроенного микропроцессора, где формируются в пакеты данных: снабжаются идентификатором - уникальным серийным номером преобразователя, служебным кодом состояния преобразователя и контрольной суммой пакета данных. Сформированные таким образом пакеты данных ежесекундно в виде цифрового кода передаются внешним устройствам через асинхронный последовательный интерфейс.
Цифровые значения измеренных резонансных частот преобразуют в именованные величины - абсолютное давление и температуру с использованием индивидуальных статических характеристик в виде степенных полиномов, коэффициенты которых определены изготовителем и указаны в паспорте каждого преобразователя.
Преобразователи выпускаются в четырёх модификациях - NLQG, NMQG, NPQG и NHQG, различающихся диапазонами измеряемого абсолютного давления и температуры.
Преобразователи выпускаются в неразборном герметичном корпусе, предназначенном для монтажа в арматуру, погружаемую в исследуемые скважины. Пломбирование корпуса преобразователей не предусмотрено. Внешний вид преобразователя показан на рисунке 1.
Всего листов 5
Рисунок 1 - Внешний вид преобразователя
Программное обеспечение
Специализированное программное обеспечение (далее - СПО) преобразователей представлено встроенным программным обеспечением микропроцессора, целиком являющимся метрологически значимым.
В функции СПО входит выполнение диагностики состояния преобразователя, управление процессом измерений, преобразование частоты в цифровой код, реализация протокола обмена с внешними устройствами через асинхронный последовательный интерфейс.
Уровень защиты СПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «А» в соответствии с МИ 3286-2010. Защита СПО осуществляется путём применения блокировки памяти программ микропроцессора от считывания и модификации и использованием для информационного обмена защищённого интерфейса.
Идентификационные данные СПО приведены в таблице1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения* | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| СПО NLQG | NLQG Firmware | 1.7 и выше | Исполняемый код недоступен | _ |
| СПО NMQG | NMQG Firmware | 1.7 и выше |
| СПО NPQG | NPQG Firmware | 1.7 и выше |
| СПО NHQG | NHQG Firmware | 1.7 и выше |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики преобразователей приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Характеристика | Модификация преобразователя |
| NLQG | NMQG | NPQG | NHQG |
| Диапазон измеряемого абсолютного давления, МПа | от 0 до 68,947 | от 0 до 68,947 | от 0 до 110,320 | от 0 до 172,375 |
| Пределы допускаемой приведённой погрешности измерений абсолютного давления, % | ±(0,06 + 0,01-T*) |
| Диапазон измеряемой температуры, °С | от 25 до 130 | от 25 до 175 | от 25 до 175 | от 25 до 175 |
Всего листов 5
| Характеристика | Модификация преобразователя |
| NLQG | NMQG | NPQG | NHQG |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±(0,5+0,1-T*) |
| Условия эксплуатации: - температура - относительная влажность - атмосферное давление | соответствует диапазону измеряемой температуры; от 0 до 100 %; от 84 до 105 кПа |
| Условия хранения и транспортирования: - температура - относительная влажность - атмосферное давление | от минус 40 до 75 °С; от 30 до 98 %; от 84 до 105 кПа |
| Внешний интерфейс | Соответствует рекомендации МККТТ V.23 со следующими параметрами: скорость передачи данных 600 бод, частота двоичной «1» 1200 Гц, частота двоичного «0» 2400 Гц. |
| Время непрерывной работы | круглосуточно |
| Постоянный ток электрического питания, мА (потребляемая мощность, Вт, не более) | от 23 до 55 (от 0,4 до 1,5) |
| Габаритные размеры, мм, не более: - диаметр корпуса - длина корпуса | 20 500 |
| Масса, кг, не более | 1,6 |
| Средний срок службы прибора, не менее, лет | 10 |
| Наработка на отказ при вероятности безотказной работы 0,9, не менее, ч | 90000 |
| * - T - время с момента выпуска преобразователя из производства, лет |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на руководство по эксплуатации и паспорт преобразователя типографским способом.
Комплектность
Комплектность преобразователя соответствует указанной в таблице 3.
Всего листов 5
Таблица 3.
| Обозначение | Наименование | Кол-во |
| NLQG/NMQG/ NPQG/NHQG | Преобразователь абсолютного давления и температуры измерительный NxQG | 1 |
| 275040043 | Преобразователи абсолютного давления и температуры измерительные NxQG. Руководство по эксплуатации | 1 |
| 275040043.1 | Преобразователи абсолютного давления и температуры измерительные NxQG. Паспорт | 1 |
| 007-30007-2012 | Преобразователи абсолютного давления и температуры измерительные NxQG. Методика поверки | 1 |
Поверка
Поверка преобразователей абсолютного давления и температуры измерительных NxQG проводится в соответствии с методикой поверки 007-30007-2012 «Преобразователи абсолютного давления и температуры измерительные NxQG. Методика поверки», утверждённой ГЦИ СИ ФГУП «СНИИМ» в ноябре 2012 г.
Основные средства поверки:
- измеритель температуры многоканальный прецизионный «Термоизмеритель ТМ-12», основная погрешность измерения температуры в диапазоне от 0 до 100 °С не более ±0,05 °С, в диапазоне свыше 100 до 200 °С не более ±0,1 °С;
- манометр избыточного давления грузопоршневой МП-2500 класса точности 0,02 по ГОСТ 8291-83, диапазон измерений от 5 до 250 МПа;
- барометр М67, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,11 кПа в диапазоне измерений от 81,3 кПа до 105,3 кПа.
Сведения о методах измерений
О писание метода измерений содержится в документе «Преобразователи абсолютного давления и температуры измерительные NxQG. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.017-79 ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.
2. ГОСТ 8.223-76 ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 2,7-102 до 4000402 Па.
3. ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения
температуры.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
Всего листов 5
