Назначение
Преобразователи плотности (плотномеры) нефти поточные ППН-1 (далее по тексту - плотномеры) предназначены для измерения плотности нефти, нефтепродуктов и газовых конденсатов (далее - измеряемая среда) в автоматическом режиме.
Описание
Принцип действия плотномера основан на вибрационном методе определения плотности. Собственная резонансная частота колебаний измерительной трубки, изменяется в зависимости от плотности жидкости, протекающей через плотномер. По измеренному значению периода колебаний вычисляется плотность жидкости.
Плотномер состоит из первичного преобразователя и блока электронного, соединенных между собой кабелем.
Первичный преобразователь устанавливается на трубопровод и состоит из корпуса (нержавеющая сталь 12Х18М10Ц) с трубкой из сплава 42НХТЮ (Ni Span C-902), сигнального модуля (резонансная система, устройство возбуждения колебаний и устройство приема автоколебаний), датчиков температуры и давления, а также платы управления, которые расположены внутри металлической коробки, приваренной к герметичному корпусу. Сигнальный модуль выдает цифровые сигналы пропорциональные периоду резонансных колебаний трубки заполненной жидкостью. Контроллер платы управления по значениям периода, температуры и давления рассчитывает значение плотности измеряемой жидкости, индицирует значения на дисплее и производит обмен информацией с блоком электронным.
Блок электронный осуществляет подачу искробезопасных питающих напряжений на первичный преобразователь, отображает в цифровом виде значения плотности на дисплее и формирует выходные сигналы на верхний уровень (токовый сигнал 4 - 20 мА, цифровой по интерфейсу RS-485 в соответствии с протоколом ModBus RTU и аналоговый частотный). Блок электронный осуществляет также контрольные и сервисные функции.
Заводской номер плотномера в четырехзначном цифровом формате наносится на верхний фланец первичного преобразователя и на заднюю панель блока электронного ударно-точечным методом, заносится в паспорт плотномера, а также отображается на дисплее блока электронного в окне «Информация». Место нанесения знака утверждения типа и место нанесения заводского номера указаны на рисунке 2. Места пломбирования плотномеров пломбировочными наклейками указаны на рисунке 1.
Нанесение знака поверки на плотномеры не предусмотрено.
Места нанесения заводского номера
Рисунок 1 - Внешний вид преобразователей плотности (плотномеров) нефти поточных ППН-1
Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 2 - Места нанесения заводского номера и знака утверждения типа преобразователей плотности (плотномеров) нефти поточных ППН-1
Программное обеспечение
Программное обеспечение является встроенным в микропроцессорный контроллер, обеспечивает хранение калибровочных коэффициентов, осуществляет преобразование и вывод результатов измерений на дисплей и на внешние регистрирующие устройства (токовый сигнал 4 -20 мА, частотный сигнал (период 500-1200 мкс) и цифровой сигнал по интерфейсу RS-485).
Программное обеспечение, в соответствии с которым функционируют микросхемы и транзисторы электрической схемы первичного преобразователя плотномера, при изготовлении плотномеров заносится в интегральную микросхему и не может быть изменено пользователем.
Калибровочные коэффициенты A, B, C, D, E, F, K записаны в перепрограммируемое запоминающее устройство микропроцессорной платы блока электронного. Калибровочные коэффициенты заносятся в паспорт плотномера. Калибровочные коэффициенты отображаются на графическом индикаторе.
Изменение калибровочных коэффициентов возможно только после подсоединения электронного ключа к плотномеру. Электронный ключ является индивидуальным для каждого плотномера. Любое изменение калибровочных коэффициентов вместе с датой записывается в память плотномера.
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения (далее - ПО) плотномеров приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Densimeter-24 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 0.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | 270F15B3 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC32 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - высокий по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений плотности, кг/м3 | ±0,30 |
| Диапазон измерений плотности, кг/м3 | от 650 до 1200 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон температуры измеряемой среды, °C | от +5 до +50 |
| Давление измеряемой среды в трубопроводе, МПа, не более | 6,4 |
| Обработка результатов измерений | автоматическая |
| Режим работы плотномера | непрерывный |
| Представление результатов измерений | в цифровом виде |
| Время установления рабочего режима, с, не более | 20 |
| Выходные сигналы: с блока электронного сигнал постоянного тока, мА с блока электронного цифровой интерфейс с блока электронного частотный сигнал с периодом, мкс | 4 - 20 RS 485 от 500 до 1200 |
Продолжение таблицы 3
Наименование характеристики Значение
| Сопротивление одного провода линии связи между первичным преобразователем и блоком электронным, Ом, не более | 5 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 20 |
| Напряжение электропитания, В | от 198 до 242 |
| Масса, кг, не более первичный преобразователь блок электронный | 25 8 |
| Габаритные размеры, мм, не более первичный преобразователь - длина - ширина - высота блок электронный - длина - ширина - высота | 1027 124 192 482 132 314 |
| Степень защиты оболочки первичный преобразователь блок электронный | IP65 IP30 |
| Маркировка взрывозащиты первичный преобразователь блок электронный | 1Ex ib IIB T6 Gb X [Ex ib Gb] IIB |
| Температура окружающей среды, °C | от +5 до +50 |
| Относительная влажность при 25 °C, %, не более | 80 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Таблица 4 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка на отказ с доверительной вероятностью 0,95, ч | 25000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку блока электронного плотномеров методом металлографии и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
приведена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Первичный преобразователь | УШЕФ. 421451.001 | 1 шт. |
| Блок электронный | УШЕФ. 421411.007 | 1 шт. |
| Кабель соединительный | УШЕФ.685662.001 | 1 шт. |
| Ключ электронный | | 1 шт. |
| Паспорт | УШЕФ.414142.001ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | УШЕФ.414142.001РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки (копия) | - | 1 экз. |
| Копия сертификата об утверждении типа СИ | | 1 экз. |
| Копия сертификата соответствия ТР ТС 012/2011 | | 1 экз. |
| Кольца паронитовые уплотнительные | | 2 шт. |
Продолжение таблицы 5
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Вилка 2РМ14 КПН 4Ш | | 1 шт. |
| Кабель сетевой | | 1 шт. |
| Ящик упаковочный | | 2 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 5 «Преобразователь плотности (плотномер) нефти поточный ППН-1. Руководство по эксплуатации. УШЕФ.414142.001РЭ».
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений плотности, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 ноября 2019 г. № 2603;
Преобразователь плотности (плотномер) нефти поточный ППН-1. Технические условия УШЕФ.414142.001 ТУ.
