Преобразователи измерительные многофункциональные программируемые Энергия-ТМ

Назначение

Преобразователи измерительные многофункциональные программируемые «Энергия-ТМ» (в дальнейшем - преобразователи «Энергия-ТМ») 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 при рабочих и стандартных условиях в системах газоснабжения, а также измерений времени.

Описание

Конструкция преобразователей «Энергия-ТМ» представляет собой микропроцессорные устройства, выполненные в виде автономных блоков, предназначенных для крепления на щитах и панелях. В нижней части блоков расположены клеммные колодки для внешних подключений. Колодки закрываются отдельной крышкой.

Принцип действия преобразователей «Энергия-ТМ» заключается в следующем.

Сигналы, поступающие от первичных измерительных преобразователей, преобразуются в цифровой код, используемый для обработки и преобразований в единицы измеряемых физических величин. По программе в микропроцессоре, используя измеренные значения и массив исходных данных, введенных при конфигурировании преобразователя, производятся вычисления расхода физических сред и количества тепловой энергии.

Измеренные и вычисленные значения записываются в энергонезависимую память и, при отключении питания, хранятся без ограничения времени.

Общий вид преобразователей, схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест для нанесения оттисков и размещения пломбировочных наклеек приведены на рисунке 1.

Программное обеспечение

Встроенное программное обеспечение преобразователей «Энергия-ТМ» метрологически значимое, реализовано в виде единого модуля и хранится в энергонезависимой памяти, программируемой при выпуске из производства. Программное обеспечение преобразователей логически разделено на процессы и драйверы, которые работают с разделением времени под управлением подпрограммы переключения процессов.

Структура программного обеспечения:

- 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-232C, RS-485, полудуплексной линии связи, симплексной линии связи, принтера.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Рисунок 1 - Общий вид преобразователя «Энергия-ТМ» и схема пломбировки от несанкционированного доступа

Таблица 1

Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики средства измерений оценивается относительным отличием результатов расчёта:

- значений измеряемых величин, вычислений объемного расхода и объема газа при стандартных условиях по заданным параметрам газа и объемному расходу газа при рабочих условиях по ГОСТ Р 8.740-2011 (за исключением объёмного и массового расхода, объёма и массы, тепловой энергии) от опорных значений, пределы которого составляют ± 0,005 %;

- объёмного и массового расхода, объёма и массы, тепловой энергии от опорных значений, пределы которого составляют ± 0,2 %.

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню высокий по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Диапазоны измерений:

- массы среды от 0 до 1'106 т;

- объёма среды от 0 до 1 • 109 м3;

- количества тепловой энергии от 0 до 1106 Гкал.

Диапазоны измерений расхода физических сред и расхода тепловой энергии приведены в таблице 2.

Таблица 2

*Приведенный к стандартным условиям.

Диапазоны измерений температуры, давления и перепада давления измеряемой среды приведены в таблице 3.

Таблица 3

Пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразований выходного тока ПИП (ybx0 а) в диапазонах измерений (0 - 5), (0 - 20), (4 - 20) мА, а также частоты выходного напряжения ПИП (ybx ч) в диапазоне измерений (1 - 5000) Гц составляют ± 0,1 % от нормирующего значения, равного Xmax - Xmin,

где Xmax - максимальное значение, соответствующее току Imax или частоте fmax;

Xmin - минимальное значение, соответствующее току Imin или частоте fmin.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований количества импульсов с максимальной частотой следования 50 Гц в значения измеряемой физической величины (Двх и) вычисляют по формуле

вх и

= ± 1.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований сопротивления с номинальным сопротивлением 50, 100 Ом в значения измеряемой температуры (Авх0 ТС) вычисляют по формуле

А. ТС = ±(0,3 + 0,0006 -| 11) °C,

где 111 - абсолютное значение температуры, °С.

Пределы допускаемой относительной погрешности вычислений (6в) расхода физических сред и количества тепловой энергии преобразователем составляют ± 0,2 % от значения расхода или тепловой энергии.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразователя при измерении интервалов времени (АТ0) составляют ± 0,5 с/сут.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразований тока (уд вх а), сопротивления термопреобразователей (Ад вх ТС) в значения измеряемой физической величины, при измерении времени (АТд) вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в пределах рабочего диапазона температур на каждый 1 °С изменения температуры вычисляют по формулам

Y вха = ± 0,05 • Увх0а - А1

Ад вхТс = ± 0,05 • Авх0 Тс • А1

АТд = ± 0,15- АТ0 • А1

где увх0 а — пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразований тока в значения измеряемой физической величины, %;

Авх0 ТС - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований сопротивления термопреобразователей в значения измеряемой температуры, °С;

АТ0 - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразователя при измерении интервалов времени, с/сут;

А1 - отклонение температуры окружающего воздуха (1окр) от температуры (20 ± 5) °С определяется по формулам

А1 = 1окр - 25 °С для 1окр > 25 °С;

А1 = 15 °С - 1окр для 1окр < 15 °С.

Потребляемая мощность при питании от однофазной сети переменного тока напряжением (220 ± 44) В и частотой (50 ± 1) Гц не более 8 В^А.

Габаритные размеры не более 330*290*130 мм.

Масса не более 3 кг.

Среднее время наработки на отказ - 100000 ч.

Средний срок службы преобразователей «Энергия-ТМ» - 12 лет.

Нормальные условия применения:

- температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;

- относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 80 %;

- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

- напряжение питающей сети (220 ± 44) В;

- частота питающей сети (50 ± 1) Гц.

Рабочие условия применения:

- температура окружающей среды от минус 10 до плюс 55 °С;

- относительная влажность воздуха 90 % при 35 °С;

- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

- напряжение питающей сети (220 ± 44) В;

- частота питающей сети (50 ± 1) Гц.

Знак утверждения типа

наносится с помощью принтера на титульные листы (место нанесения - вверху, справа) эксплуатационной документации преобразователей «Энергия-ТМ».

Комплектность

Комплект поставки преобразователей «Энергия-ТМ» в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4

Поверка

осуществляется по документу НЕКМ.426489.011 МП «Преобразователь измерительный многофункциональный программируемый «Энергия-ТМ». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Пензенский ЦСМ» 30 июня 2011 г. с изм. 1 от 28.11.2014 г.

Рекомендуемые основные средства поверки: - пробойная установка УПУ-10.

- мегаомметр Ф4101. Класс точности 2,5;

- прибор для поверки вольтметров дифференциальный В1-12. Пределы допускаемой основной погрешности установки калиброванных токов:

а) на поддиапазоне 10 мА    ± (1,5-10‘4-!К + 0,1 мкА);

б) на поддиапазоне 100 мА ± (2,540-МК + 1 мкА);

- генератор Г3-110. Пределы допускаемой основной погрешности установки частоты ± (3-10’7 •f) Гц, нестабильность частоты в дискретных точках ± (5-10’9 •f) Гц (за 15 мин);

- магазин сопротивлений Р4831. Класс точности 0,02/2*10-6;

- транзистор КТ315А, иКЭ=25 В, РК max=150 мВт, Ь21Э > 20;

- резистор С2-23, 0,25 Вт, 200 Ом ± 10%;

- резистор С2-23, 0,25 Вт, 10 кОм ± 10%;

- частотомер электронно-счетный Ч3-84. Пределы допускаемой основной относитель-

ной погрешности измерений периода (6Т) вычисляется по формуле

6Т = ±

(

60 +

\

Т  ^

-I 0 I

n • Tx J X

где 60 - относительная погрешность по частоте встроенного опорного генератора равна ± 5Н0-8;

n - число усредняемых периодов входного сигнала (УСРЕДН);

Т0 - период меток частотомера (МЕТКИ ВРЕМЕНИ), с;

Тх - измеряемый период, с.

Сведения о методах измерений

Преобразователь измерительный многофункциональный программируемый «Энергия-ТМ». Методика измерений расхода и тепловой энергии с использованием преобразователя «Энергия-ТМ». НЭКМ.426489.011 МИ. Регистрационный номер в Федеральном реестре методик измерений ФР.1.29.2011.10345.

Нормативные документы

«Энергия-ТМ»

1 ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

2 ГОСТ Р 8.740-2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков.

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли.