Назначение
Расходомеры массовые серии ST и MT (далее - расходомеры) предназначены для измерения массового (объемного) расхода и массы (объема) различных газов, в том числе природного, факельного, попутного нефтяного и других одно - и многокомпонентных газов.
Описание
Принцип действия расходомера основан на принципе термальной дисперсии. Расходомеры состоят из первичного преобразователя (далее - ПП) в состав которого входит сенсор (далее - СЕ), и блок электроники (далее - БЭ). СЕ расходомера состоит из двух термопреобразователей сопротивления (Pt1000, далее - ТСП) расположенных внутри защитных гильз. Маломощный нагреватель создает разность температур между двумя термопреобразователями путем нагрева одного из них на температуру выше температуры процесса. Разность температур прямопропорциональна массовому расходу газа. Далее происходит вычисление массы, объемного расхода и объема газа (приведенных к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939-63) с учетом физических свойств газа, которые записаны в ЭБ, как условно-постоянные.
В зависимости от конструкции 1111 расходомеры выпускаются в двух исполнениях:
- погружное, в котором СЕ монтируются на штанге, вводимой непосредственно в трубопровод через отверстие в его стенке;
- проточное, в котором СЕ монтируются внутри стального корпуса, внутренний диаметр которого совпадает с внутренним диаметром трубопровода.
Защитные гильзы представляют из себя термокарманы, в которых расположены СЕ. В зависимости от задачи, они могут быть стандартного исполнения (FP сенсор), усиленного, с повышенной стойкостью к агрессивным и коррозионным газам (S сенсор), исполнение для чистых газов, с повышенной чувствительностью к пульсациям (FPC сенсор) и исполнение для газов с капельной влагой (WG сенсор) (рисунок 1).
ыыш
FP сенсор S сенсор FPC сенсор WG сенсор
Рисунок 1 - Исполнения термогильз расходомера БЭ имеет цифровой интерфейс связи, а также может быть оснащен встроенным дисплеем и клавиатурой, с помощью которой можно производить его настройку.
В зависимости от условий применения, параметров измеряемой среды, конструктивных особенностей, а также требуемой точности расходомеры имеют модели:
ST50 - погружное исполнение, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, азота и других инертных газов;
ST51/ST51A - погружное исполнение, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов;
ST75/ST75A - проточное исполнение, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов;
ST75V/ST75AV - проточное исполнение, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов со встроенным формирователем потока в проточную часть;
ST80 - погружное исполнение, предназначены для измерений массового расхода(массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов;
ST80L - проточное исполнение, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов;
ST100/ST100A - погружное исполнение, предназначены для измерений массового расхода(массы) и объемного расхода (объема сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов;
ST100L/ST100AL - проточное исполнение, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов;
ST102/ST102A/ST102AA - исполнение с двумя погружными 1111, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного углекислого и других газов;
ST110/ST110A - погружное исполнение с функцией калибровки на месте эксплуатации, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов;
ST112/ST112A/ST112AA - погружное исполнение с двумя 1111 и функцией калибровки на месте эксплуатации, предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) сжатого воздуха, биогаза, метана, попутного нефтяного, факельного, углекислого и других газов;
MT100M - погружное исполнение для труб, газоходов и дымоходов большого диаметра, где требуется количество сенсоров от 2 до 8. Предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) воздуха, дымовых газов и других газов.
MT100S - погружное исполнение для труб, газоходов и дымоходов большого диаметра, где требуется количество сенсоров от 3 до 8. Предназначены для измерений массового расхода (массы) и объемного расхода (объема) воздуха, дымовых газов и других газов.
Для всех моделей предусмотрены следующие возможности:
- БЭ и ПП имеют интегральное исполнение (расходомер выполнен как единое
изделие);
- БЭ и 11 имеют разнесенное исполнение.
Расстояние от БЭ до ПП: не более 15 м для моделей ST50, ST51, ST75, ST75V, не более 30 м для моделей ST51A, ST75A, ST75AV и не более 300 м для остальных моделей.
В обозначении расходомера может быть использована буквы А или AA обозначающая компоновку плат внутри блока электроники.
Конструктивно расходомеры погружного исполнения могут иметь устройство для извлечения без остановки процесса, различающееся в зависимости от давления процесса.
Общий вид и маркировка расходомеров показан на рисунках 2 - 10.
Рисунок 8 - Общий вид ST112(A)(AA)
Программное обеспечение
Программное обеспечение является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измерительных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств.
Калибровочные коэффициенты, параметры настроек, хранятся в энергонезависимой памяти и не могут быть изменены без кода доступа.
Все программное обеспечение расходомеров является метрологически значимым.
Уровень защиты ПО для моделей ST50, ST51(A), ST75(A)(V) «средний», для моделей ST80(L), ST100(A)(L), ST102(A)(AA), ST110(A), ST112(A)(AA), MT100(M)(S) «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
| Таблица 1 - Идентификационные данные ПО для моделей ST50, ST51(A), ST75(A) |
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Модель ST50 |
| Идентификационное наименование ПО | ST50 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 6.05 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - |
| Модель ST51 |
| Идентификационное наименование ПО | ST51 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 6.05 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - |
| Модель ST51A |
| Идентификационное наименование ПО | ST51 A |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 10.24 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - |
| Модель ST75 |
| Идентификационное наименование ПО | ST75(V) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 6.05 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - |
| Модель ST75A |
| Идентификационное наименование ПО | ST75A(V) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 10.24 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - |
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО для моделей ST80(L), ST100(A)(L), ST102(A)(AA), ST110(A), ST112(A)(AA), MT100(M)(S)_
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Модель ST80(L) |
| Идентификационное наименование ПО | ST80(L) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 1.09D |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | 237A639 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-32 |
| Модель ST100(A)(L) |
| Идентификационное наименование ПО | ST100(L) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 1.09 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | 15A4CB |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-32 |
| Модель ST | L00A |
| Идентификационное наименование ПО | Модель ST100A(L) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 2.04L |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | 238D241 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-32 |
| Модель MT100M |
| Идентификационное наименование ПО | MT100M |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 3.10M |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | 1DAE8B |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-32 |
| Модель MT100S |
| Идентификационное наименование ПО | MT100S |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 3.10M |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | 1DAE8B |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-32 |
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики, единицы измерений | Значение характеристики |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Модель | ST50 | ST51 /ST51A | ST75 / ST75A / ST75AV |
| Исполнение 1111 | погружное | проточное |
| Диапазон измерения объемного расхода, м3/ч | от 1,7 до 180000* | от 0,6 до 128290* | от 0,01 до 950* |
| Диапазон измерения массового расхода, кг/ч | от 2 до 154000* | от 0,4 до 228856* | от 0,01 до 4751* |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения объемного расхода (объема), массового расхода (массы), % | ±(2,0+ 0,5 Qmax ) Q где Qmax - верхний предел измерений массового (объемного) расхода, на который был откалиброван сенсор расходомера; Q - измеряемое значение массового (объемного) расхода. Опционально: ± (1,0+ 0,5 Qiax ) |
| Динамический диапазон | от 2:1 до 100:1 |
| Номинальный диаметр трубы, мм | от 51 до 610 | от 6,35 до 50,8 |
| Диапазон рабочей температуры, °С | от -40 до +121 | от -40 до +177 |
| Диапазон рабочего избыточного давления, МПа | до 3,4 | до 4,1 |
| Температура окружающего воздуха, °С | от -40 до +60 | от -18 до +60 |
| Модель | ST80 | ST80L |
| Исполнение ПП | погружное | проточное |
| Диапазон измерения объемного расхода, м3/ч | От 0.12 до 180000* | От 0,01 до 3140* |
| Диапазон измерения массового расхода, кг/ч | От 1 до 6000000* | От 0,1 до 25000* |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения объемного расхода(объема), массового расхода (массы), % | ± (1+ 0,5 Qmax), но не более ±5,0, где Q - верхний предел измерений массового (объемного) расхода, на который был откалиброван сенсор расходомера; Q - измеряемое значение массового (объемного) расхода. |
| Динамический диапазон | От 2:1 до 100:1 |
| Диаметра трубопровода, мм | от 51 до 1000 | от 6,35 до 50,8 |
| Диапазон рабочей температуры, °С | от -40 до +454 | от -40 до +125 |
| Диапазон рабочего избыточного давления, МПа | до 7 | до 10,3 |
| Температура окружающего воздуха,°С | от -40 до +65 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Модель | ST100/ ST110 ST100A/ST110A | ST102/ ST102A / ST112/ST112A ST102A/ ST102AA / ST112A/ST112AA | ST100L/ ST100AL |
| Исполнение ПП | погружное | проточное |
| Диапазон измерения объемного расхода, м3/ч | от 0,12 до 180000* | от 0,01 до 3140* |
| Диапазон измерения массового расхода, кг/ч | от 1 до 6000000* | от 0,1 до 25000* |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения объемного расхода(объема), массового расхо-да(массы), % | ±(0,75+ 0,5 0^ ), но не более ±5,0, где Q - верхний предел измерений массового (объемного) расхода, на который был откалиброван сенсор расходомера; Q - измеряемое значение массового (объемного) расхода. |
| Динамический диапазон | от 2:1 до 1000:1 |
| Номинальный диаметр трубы, мм | от 51 до 4000 | от 25,4 до 50,8 |
| Диапазон рабочей температуры, °С | от -40 до +454 |
| Диапазон рабочего избыточного давления, МПа | до 7 | до 20,7 |
| Температура окружающего воздуха,°С | от -40 до +65 |
| Модель | MT100M | MT100S |
| Исполнение ПП | погружное |
| Диапазон измерения объемного расхода, м3/ч | от 450 до 180000 * | от 450 до 180000* |
| Диапазон измерения массового расхода, кг/ч | от 300 до 6000000* | от 300 до 6000000* |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения объемного расхода(объема), массового расхода (массы), % | 2 + 0,5- Qmax , , Q но не более 5 | 0,75 + 0,5- QmaL, , , Q но не более 5 |
| где Q - верхний предел измерений массового (объемного) расхода, на который был откалиброван сенсор расходомера; Q - измеряемое значение массового (объемного) расхода. |
| Динамический диапазон | от 2:1 до 100:1 | от 2:1 до 1000:1 |
| Номинальный диаметр трубы, мм | от 500 до 10000 |
| Диапазон рабочей температуры, °С | от -40 до +454 |
| Диапазон рабочего избыточного давления, МПа | до 0,69 | до 7,0 |
| Температура окружающего воздуха,°С | от -40 до +65 |
| * в зависимости от плотности среды, диаметра трубопровода, в котором устанавливается расходомер, и скорости потока. Диапазон измерений указывается в паспорте на каждый конкретный расходомер. ** Возможен более широкий температурный диапазон, определяемый рабочим диапазоном обогреваемого термочехла |
| Наименование характеристики, единицы измерений | Значение характеристики |
| Выходной сигнал*** - аналоговый - цифровой | от 4 до 20 мА, частотно-импульсный HART, Modbus, PROFIBUS, FOUNDATION Fieldbus |
| Параметры электропитание: напряжение постоянного тока, В напряжение переменного тока, В | от 18 до 36 от 85 до 265 |
| Средний срок службы, лет, не более | 20 |
| Наработка на отказ, часов | 130000 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | Приведена в эксплуатационной документации |
| Габаритные размеры | Приведены в эксплуатационной документации |
| Масса, кг, не более | Модели серии ST | Модели серии MT |
| 35 | 100 |
| Примечание: *** В зависимости от модели расходомера и его заказного кода |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации, паспорта типографическим способом внизу титульной страницы.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Расходомер массовый | - | 1 шт. |
| Коммутатор RS-232 | - | 1 шт.* |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. на партию |
| Методика поверки | МП 1126-13-2020 | 1 экз. на партию |
| Сервисное ПО** | - | 1 шт на партию |
| * опционально ** опционально, доступно только для моделей ST80(L), ST1xx(A)(AA)(L)(AL) и MT100(M)(S) |
Поверка
осуществляется по документу МП 1126-13-2020 «Государственная система обеспечения единства измерений. Расходомеры массовые серии ST и MT. Методика поверки», утвержденному ВНИИР - филиалом ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 15 апреля 2020 г.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон 1 -го разряда в соответствии с ГПС, утвержденной приказом Росстандарта от 29.12.2018 №2825 (поверочная среда: воздух, с пределами основной относительной погрешности не более ±0,5 %);
- секундомер механический типа СОПпр (регистрационный № 11519-11), класс точности 3, с диапазоном измерения от 0 до 30 мин;
- барометр-анероид М-110 (регистрационный №3745-73), пределы допускаемой абсолютной погрешности в диапазоне от 5 до 100 мм.рт.ст. ± 2,5 мм рт.ст.; в остальном диапазоне ±1,5 мм рт.ст., с диапазоном измерения от 5 до 790 мм рт. ст.;
- прибор комбинированный Testo 174Н (регистрационный № 47602-11), пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения относительной влажности ± 3 %, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры ± 0,5 °С, с диапазоном измерения относительной влажности от 5 до 95 % и диапазоном измерения температуры от минус 20 до плюс 70 °С;
- рабочий эталон 3 -го разряда единицы электрического сопротивления постоянного тока в соответствии с ГПС, утвержденной приказом Росстандарта от 15.02.2016 № 146, в диапазоне значений, соответствующих диапазону измерений поверяемого средства измерений;
- магазин сопротивлений Р4831 (регистрационный №6332-77), сопротивление до 111111,1 Ом, класс точности 0,02/2-10-6;
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в паспорт и (или) свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 29.12.2018 №2825 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расхода газа Техническая документация изготовителя
79346-20: Методика поверки МП 1126-13-2020Скачать9.4 Мб
21605-06
