Назначение
Преобразователи измерительные многофункциональные программируемые «Энергия-ТМ» (в дальнейшем - преобразователи) предназначены для преобразований постоянного тока, частоты, количества импульсов, сопротивления в значения измеряемой физической величины, а также для измерений: тепловой энергии, массового расхода и массы теплоносителя в водяных и паровых системах теплоснабжения; объемного расхода и объема газа, сжатого воздуха и прочих газов при рабочих и стандартных условиях в системах газоснабжения, а также измерений времени.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на измерении выходных сигналов первичных измерительных преобразователей (ПИП), преобразовании их в цифровой код, используемый для обработки, преобразовании в значения измеряемых физических величин и последующем вычислении по измеренным значениям и массиву исходных данных, введенных при конфигурировании преобразователя:
- расхода, массы, объёма, тепловой энергии, значений физических величин энергоносителей (плотности, динамической вязкости, показателя адиабаты, коэффициентов расширения и сжимаемости, энтальпии и т.д.);
- расхода, объема и массы перегретого водяного пара и насыщенного водяного пара с возможностью вычисления давления по измеренному значению температуры или температуры по измеренному значению давления на линии насыщения;
- суммарных относительных погрешностей измерений расхода, массы, объема физических сред, расхода и количества тепловой энергии за установленный интервал времени.
Измеренные и вычисленные значения записываются в энергонезависимую память и, при отключении питания, хранятся без ограничения времени.
Преобразователи конструктивно выполнены в пластмассовом корпусе прямоугольной формы для крепления на стенах, щитах или панелях. Внутри корпуса находятся электронные платы с микропроцессорным микроконтроллером. Входные и выходные клеммные колодки с винтовыми зажимами расположены в нижней части корпуса в специальном отсеке. Отсек закрывается отдельной крышкой.
Фотография общего вида преобразователей приведена на рисунке 1. Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места для нанесения знака утверждения типа, мест для нанесения оттисков и размещения пломбировочных наклеек приведены на рисунке 2.
Б- Б
[
Вариант и/юмбировнимн металл 11 чес ки м 11пломбами
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки и знака утверждения типа
Программное обеспечение
Преобразователи имеют только встроенное программное обеспечение (далее ПО). Всё встроенное ПО является метрологически значимым.
ПО преобразователей реализовано в виде единого модуля и хранится в энергонезависимой памяти, программируемой при выпуске из производства. ПО преобразователей логически разделено на процессы и драйверы, которые работают с разделением времени под управлением подпрограммы переключения процессов.
Структура ПО:
- подпрограмма переключения процессов;
- драйвер часов реального времени;
- драйвер энергонезависимой памяти;
- процесс, обеспечивающий измерение и работу с АЦП;
- драйвер клавиатуры;
- процесс интерфейса оператора, обеспечивает работу с ЖК-индикатором;
- процесс, обеспечивающий расчёт выходных данных;
- процесс, обеспечивающий доступ к измеренным и накопленным данным;
- драйверы интерфейсов: RS-232Q RS-485, полудуплексной линии связи, симплексной линии связи, принтера.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Преобразователь Энергия-ТМ |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | не ниже 6.8.1.7 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Диапазоны измерений массы, объема физических сред и количества тепловой энергии_
| Диапазоны измерений | Значение |
| Массы, т | от 0 до 1-106 |
| Объёма, м3 | от 0 до 1-109 |
| Количества тепловой энергии, Г кал | от 0 до 1-106 |
Таблица 3 - Диапазоны измерений расхода физических сред и расхода тепловой энергии
| Среда | Массовый расход, т/ч | Объёмный расход, м3/ч | Расход тепловой энергии, Гкал/ч |
| от | до | от | до | от | до |
| Вода | 0 | 10000 | 0 | 12000 | 0 | 2000 |
| Перегретый пар | 0 | 3000 | 0 | 80000 | 0 | 2000 |
| Насыщенный пар | 0 | 3000 | 0 | 55000 | 0 | 1600 |
| Природный газ | 0 | 4500 | 0 | 6106* | не нормируется |
| Сжатый воздух | 0 | 12500 | 0 | 1,1-10'* |
| Прочие газы | сухие | 0 | 15000 | 0 | 2107* |
| влажные | 0 | 5000 | 0 | 7106* |
| *Приведенный к стандартным условиям. |
Таблица 4 - Диапазоны измерений температуры, давления, перепада давления и плотности измеряемой среды_
| Среда | Температура, °С | Абсолютное давление, МПа | Перепад давления, МПа | Плотность, кг/м3 |
| | от | до | от | до | от | до | от до |
| Вода | 0 | 200 | 0,1 | 5 | 0 | 1,25 | |
| Перегретый пар | 100 | 600 | 0,1 | 10 | 0 | 2,5 | не нормируется |
| Насыщенный пар | 100 | 300 | 0,1 | 8,6 | 0 | 2,15 | |
| Природный газ | -23,15 | 76,85 | 0,1 | 7,5 | 0 | 2,5 | 0,66 250 |
| Сжатый воздух | -73 | 127 | 0,1 | 20 | 0 | 5 | не нормируется |
| Прочие газы (влажные) | 0 | 150 | 0,1 | 20 | 0 | 5 |
Таблица 5 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразований выходного тока ПИП (увхо а) в диапазонах измерений (0 - 5), (0 - 20), (4 - 20) мА, а также частоты выходного напряжения ПИП (увх ч) в диапазоне измерений (1 - 5000) Гц от нормирующего значения, равного (Xmax - Xmin), % | ±0,1 1) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований количества импульсов с частотой следования до 50 Гц в значения измеряемой физической величины (Двх и), имп. | ±1 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований сопротивления с номинальным сопротивлением 50, 100 Ом в значения измеряемой температуры (Двхо тс), °С | ±(0,3 + 0,0006- |t|)2) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления преобразователем объемного расхода и объема газа3) при стандартных условиях по заданным параметрам газа и объемному расходу газа при рабочих условиях при измерении расхода с помощью турбинных, вихревых и ротационных расходомеров и счётчиков по ГОСТ Р 8.740-2011, % | ±0,005 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления преобразователем объёмного расхода и объема природного газа, прочего газа, сжатого воздуха при измерении расхода, % - с помощью диафрагмы по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 - с помощью сопла ИСА 1932, сопла эллипсного, сопла Вентури и трубы Вентури по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 - с помощью осредняющих напорных трубок типа Аннубар по МИ 2667-2011 | ±0,02 ±0,1 ±0,03 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления преобразователем расхода, объема и массы воды, пара перегретого, пара насыщенного при измерении расхода, % - с помощью диафрагмы по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 - с помощью сопла ИСА 1932, сопла эллипсного, сопла Вентури и трубы Вентури по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 - с помощью осредняющих напорных трубок типа Аннубар по МИ 2667-2011 | ±0,1 ±0,2 ±0,1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления | |
| преобразователем массового расхода по заданным параметрам | |
| теплоносителя при измерении расхода с помощью расходомеров | |
| и счетчиков объемного расхода теплоносителя, % | |
| - для воды и перегретого пара | ±0,1 |
| - для насыщенного пара | ±0,2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления | |
| преобразователем количества тепловой энергии произведенной или | |
| потребленной в элементе системы теплоснабжения при измерении | |
| расхода4), % | |
| - для воды: | |
| а) с помощью диафрагмы по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 | ±0,3 |
| б) с помощью сопла ИСА 1932, сопла эллипсного, сопла | |
| Вентури и трубы Вентури по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 | ±0,4 |
| в) с помощью осредняющих напорных трубок типа Аннубар | |
| по МИ 2667-2011 | ±0,3 |
| г) с помощью расходомеров и счетчиков массового расхода | ±0,2 |
| д) с помощью расходомеров и счетчиков объемного расхода | ±0,3 |
| - для перегретого пара: | |
| а) с помощью диафрагмы по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 | ±0,19 |
| б) с помощью сопла ИСА 1932, сопла эллипсного, сопла | |
| Вентури и трубы Вентури по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 | ±0, 29 |
| в) с помощью осредняющих напорных трубок типа Аннубар | |
| по МИ 2667-2011 | ±0,19 |
| г) с помощью расходомеров и счетчиков массового расхода | ±0,09 |
| д) с помощью расходомеров и счетчиков объемного расхода | ±0,19 |
| - для насыщенного пара: | |
| а) с помощью диафрагмы по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 | ±0,13 |
| б) с помощью сопла ИСА 1932, сопла эллипсного, сопла | |
| Вентури и трубы Вентури по ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 | ±0, 23 |
| в) с помощью осредняющих напорных трубок типа Аннубар | |
| по МИ 2667-2011 | ±0,13 |
| г) с помощью расходомеров и счетчиков массового расхода | ±0,03 |
| д) с помощью расходомеров и счетчиков объемного расхода | ±0,23 |
| Отличие суммарных относительных погрешностей измерений | |
| расхода, массы, объема, тепловой энергии на узлах учета | |
| энергоносителей, рассчитанных преобразователем, от суммарных | ±10 |
| относительных погрешностей, рассчитанных Программным | |
| комплексом «Расходомер ИСО», не превышает, % | |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности | ±0,5 |
| преобразователя при измерении интервалов времени (ДТ0), с/сут |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразований | |
| тока (уд вх а) в значения измеряемой физической величины, вызванной | ±0,05'Увх0 а'At 5) |
| отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной |
| до любой температуры в пределах рабочего диапазона температур, | |
| на каждый 1 °С изменения температуры, % | |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразований сопротивления термопреобразователей (Дд вх ТС) в значения измеряемой физической величины, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в пределах рабочего диапазона температур, на каждый 1 °С изменения температуры, °С | ±0,05-ДВх0 тс" 6) |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при измерении времени (ДТд), вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в пределах рабочего диапазона температур, на каждый 1 °С изменения температуры, с/сут | ±0,15•ДТo•Дt 7) |
| Нормальные условия измерений - температура окружающей среды, °С; - относительная влажность, %; - атмосферное давление, кПа | от 15 до 25 от 30 до 80 от 84,0 до 106,7 |
| Примечания: 1) где Xmax - максимальное значение, соответствующее току Imax или частоте fmax; Xmin - минимальное значение, соответствующее току Imin или частоте fmin. 2) где | t| - абсолютное значение измеренной температуры, °С. 3) природный газ, прочий газ, сжатый воздух. 4) Использование преобразователей в качестве вычислителей в соответствии с документом «Правила коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя», утвержденным постановлением Правительства РФ от 18.11.2013 г. № 1034. 5) где увхо а - пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразований тока в значения измеряемой физической величины, %; Дt - отклонение температуры окружающего воздуха (Wp) от температуры (20±5) °С определяется по формулам Дt = ир - 25 °С для tокp > 25 °С; Дt = 15 °С - tокp для ^кр < 15 °С. 6) где Двх0 ТС - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований сопротивления термопреобразователей в значения измеряемой температуры, °С. 7) где ДТ0 - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразователя при измерении интервалов времени, с/сут. |
Таблица 6 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество одноканальных точек учета | 20 |
| Количество комплексных точек учёта | до 4 |
| Количество входов для измерений аналоговых сигналов | 12 |
| Количество входов для измерений сопротивления | 4 |
| Количество входов для измерений частотных и импульсных сигналов | 4 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 176 до 264 от 49 до 50 |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | 8 |
| Габаритные размеры средства измерений, мм, не более - высота - ширина - длина | 290 330 130 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Масса, кг, не более | 3 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -10 до +55 90 от 84,0 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет Средняя наработка на отказ, ч | 12 100000 |
Знак утверждения типа
наносится в правый верхний угол титульных листов эксплуатационной документации типографским способом и на боковую панель преобразователей в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 7 - Комплект поставки преобразователей
| Наименование | Обозначение | Количество (шт.) |
| Преобразователь измерительный многофункциональный программируемый «Энергия-ТМ» | НЕКМ.426489.011 | 1 |
| Ведомость эксплуатационных документов | НЕКМ.426489.011 ВЭ | 1 |
| Руководство по эксплуатации | НЕКМ.426489.011 РЭ | 1 |
| Методика поверки | НЕКМ.426489.011 МП1 | 1 |
| Паспорт | НЕКМ.426489.011 ПС | 1 |
| Методика измерений расхода и тепловой энергии с использованием преобразователя «Энергия-ТМ» с Изменением № 1 | НЕКМ.426489.011 МИ | * |
| CD-диск с программой «Конфигуратор «Энергия-ТМ» 2017» | | ** |
| Вставка плавкая 5 х 20F 315 мА | | 2 |
| Элемент литиевый CR2032 | | 1 |
| *Поставляется по отдельному заказу. **Поставляется по отдельному заказу, является вспомогательным ПО. |
Поверка
осуществляется по документу НЕКМ.426489.011 МП1 «Преобразователь измерительный многофункциональный программируемый «Энергия-ТМ». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Пензенский ЦСМ» 19.04.2017 г.
Основные средства поверки:
- прибор для поверки вольтметров дифференциальный В1-12 (№ 6013-77 в Федеральном информационном фонде);
- генератор сигналов низкочастотный прецизионный Г3-110 (№ 5460-76 в Федеральном информационном фонде);
- магазин сопротивлений Р4831 (№ 38510-08 в Федеральном информационном фонде);
- частотомер электронно-счетный Ч3-84 (№ 26596-04 в Федеральном информационном фонде).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых преобразователей с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и на преобразователи в виде оттиска клейма на специальную мастику в местах пломбировки в соответствии с рисунком 2.
Сведения о методах измерений
Методика измерений расхода и тепловой энергии с использованием преобразователя «Энергия-ТМ» с Изменением № 1
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ Р 51649-2014. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.
ГОСТ Р 8.740-2011. ГСИ. Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков.
ГОСТ 8.586.(1-5)-2005. ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств.
ГОСТ 30319.1-2015. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения. ГОСТ 30319.2-2015. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода.
МИ 2667-2011. ГСИ. Расход и количество жидкостей и газов. Методика измерений с помощью осредняющих напорных трубок «ANNUBAR DIAMOND II+», «ANNUBAR 285», «ANNUBAR 485», «ANNUBAR 585». Основные положения.
« Правила коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя», утвержденные постановлением Правительства от 18.11.2013 г. № 1034.
«Алгоритм расчёта расхода воды, перегретого пара и насыщенного пара». ФГУП ВНИИР. Разработано для ООО «НТП Энергоконтроль», г. Казань, 2008 г.
НЕКМ.426489.011 ТУ. Преобразователь измерительный многофункциональный программируемый «Энергия-ТМ». Технические условия.
48013-17: Методика поверки НЕКМ.426489.011 МП1Скачать840.9 Кб