Назначение
Расходомеры-счетчики газа ультразвуковые ВЗЛЕТ РГ-М предназначены для измерений объемного расхода и объема газа в рабочих условиях (в том числе природного и нефтяного газов), вычислений объема и объемного расхода газа, приведенных к стандартным условиям (в том числе по ГОСТ 2939-63), вычислений массы и массового расхода газа в различных условиях эксплуатации.
Описание
Принцип действия расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М (далее - расходомеров) основан на измерении времени распространения ультразвуковых колебаний в газе. Ультразвуковые колебания, возбуждаемые электроакустическими преобразователями, распространяются в газе по направлению и против направления потока газа. Электроакустические преобразователи, подключенные к вторичному измерительному преобразователю расходомера, поочередно выполняют функцию излучателей и приемников. При движении газа время распространения ультразвуковых колебаний по потоку меньше, чем время распространения против потока, а разница этих времен пропорциональна скорости потока и, следовательно, объемному расходу газа.
Расходомеры предназначены для эксплуатации, в том числе, во взрывоопасных зонах (Ex- модификации). Применяются при измерении постоянных и переменных (реверсивных) потоков. Гибко настраиваются на необходимый поддиапазон измерений в широком динамическом диапазоне.
Расходомеры состоят из первичного преобразователя расхода (далее - ППР), вторичного измерительного преобразователя (далее - ВП).
ППР представляет собой специально изготовленный измерительный участок, с установленными на нем пьезоэлектроакустическими преобразователями, дополнительно ППР может быть укомплектован предвключенными и поствключенными участками трубопровода с установленными преобразователями давления и температуры с цифровым выходом, показания которых учитываются при изменении геометрических размеров ППР и вычислении физических свойств измеряемой среды.
ВП состоит из корпуса, в котором располагаются модуль обработки, вторичный источник электропитания, может содержать индикатор и клавиатуру для управления. ВП формирует зондирующие импульсы, управляет измерительным процессом, выполняет расчеты, обеспечивает взаимодействие с периферийными устройствами, хранение в энергонезависимой памяти необходимых для работы параметров, результатов измерений и их вывод на устройства индикации. ВП обеспечивает передачу данных в виде токовых, импульсных, частотных и релейных (логических) выходных сигналов, интерфейсов в стандартах RS-485, HART, Foundation Fieldbus, Profibus, а также дискретных команд.
Вычисление расходомерами теплофизических свойств газовых смесей различного состава осуществляется по методикам:
- ГСССД МР 113-03 «Определение плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости влажного нефтяного газа в диапазоне температур 263.. .500 К при давлениях до 15 МПа»;
- ГСССД МР 118-2005 «Расчет плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости умеренно-сжатых газовых смесей»;
- ГСССД МР 273-2018 «Методика расчетного определения плотности, фактора сжимаемости, скорости звука, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости влажных газовых смесей в диапазоне температур от 263 К до 500 К и давлениях до 30 МПа»;
- ГОСТ Р 8.769-2011 «Государственная система обеспечения единства измерений. Газ природный. Фактор сжимаемости газовой фазы. Метод расчетного определения на основе данных о физических свойствах газа»;
- 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»;
- ГОСТ 30319.3-2015 «Газ природный. Методы расчеты физических свойств на основании данных о компонентном составе»;
и другим методикам вычислений физических свойств технически важных газов и их смесей.
Исполнение расходомеров-счетчиков ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М обозначается и маркируется следующим образом:
| Исполнение РГ-М-8- | X | - | XX | - | X | - | Ех |
а б в г
а) код исполнения в зависимости от размещения ВП:
1 - моноблочная конструкция: ППР и ВП расходомера составляют единый блок;
2 - раздельная конструкция: ППР устанавливается в трубопровод, ВП, соединяемый с ППР линиями связи, допускается размещать на расстоянии до 20 м от трубопровода.
б) код исполнения в зависимости от конфигурации лучей:
1Л - однолучевой стандартный расходомер с одним ППР и одним ВП. В ППР установлены два электроакустических преобразователя (ПЭА);
2Л - двухлучевой стандартный расходомер с одним ППР и одним ВП. В ППР установлены четыре ПЭА;
4Л - четырехлучевой стандартный расходомер с одним ППР и одним ВП. В ППР установлены восемь ПЭА;
2С - двухлучевой расходомер с одним ППР и одним ВП. ППР имеет две пары взаимно дублирующих ПЭА. Данное исполнение имеет повышенную надежность и при выходе из строя одного ПЭА из пары, вторая пара ПЭА должна обеспечивать работоспособность расходомера;
22 - два двухлучевых независимых расходомера с одним ППР и двумя ВП. Данное исполнение позволяет полностью дублировать результаты измерения и применяется на объектах эксплуатации, где дублирование результатов измерения является обязательным условием;
44 - два четырехлучевых независимых расходомера с одним ППР и двумя ВП. Данное исполнение позволяет полностью дублировать результаты измерения и применяется на объектах эксплуатации, где дублирование результатов измерения является обязательным условием. Исполнение допускает проведение процедуры контроля метрологических характеристик (далее - КМХ) - сличение параметров независимых ВП - без остановки учетных операций.
в) код исполнения в зависимости от конструкции первичного преобразователя:
W - сварной;
F - цельноточеный;
S - специальный.
г) код взрывозащищенного исполнения, при наличии
Расходомеры-счетчики ВЗЛЕТ РГ-М имеют функцию «компенсации сбоя луча» основанную на отслеживании параметров симметричных лучей. «Компенсация сбоя луча» возможна при выходе из строя одного луча в исполнениях 4Л и 44.
Общий вид расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М различных исполнении представлен на рисунке 1.
а) ВЗЛЕТ РГ-М-8-1- 1Л(2Л,4Л,2С)-Х-ХХ-Х
б) ВЗЛЕТ РГ-М-8-1-22(44)-Х-ХХ-Х
в) ВЗЛЕТ РГ-М-8-2-1Л(2Л,4Л,2С)-Х-ХХ-Х
Рисунок 1 - Общий вид расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М
Пломбировка от несанкционированного доступа расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М осуществляется нанесением знака поверки давлением на пломбировочную мастику, расположенную в пластиковом колпачке (или пломбировочной чашке с металлической скобой), которые предотвращают доступ к контактной паре переключения режимов работы на модуле коммутации. Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М
Заводской номер наносится в цифровом формате на лицевую или боковую панель корпуса расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М методами шелкографии, металлографики или лазерной гравировки. Знак утверждения типа наносится на лицевую панель расходомеров. Обозначение мест нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлен на рисунке 3.
а) место нанесения знака утверждения
типа
Рисунок 3 - Места нанесения заводского номера и знака утверждения типа расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М
б) место нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М является встроенным. Программное обеспечение расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М выполняет преобразование сигналов, поступающих от электроакустических преобразователей, выполняет расчеты, обеспечивает взаимодействие с периферийными устройствами, хранение в энергонезависимой памяти результатов измерений и их вывод на устройство индикации.
Программное обеспечение расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М делится на метрологически значимую и метрологически незначимую части.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М___________________________________________
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ВЗЛЕТ РГ-М |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 86.00.ХХ.ХХ |
| Цифровой идентификатор метрологически значимой части ПО | 0xD68B |
| Примечание: Х - принимает значения от 0 до 9, и отвечает за метрологически незначимую часть |
Метрологические характеристики расходомера нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон расходов 1), м3/ч | от 0,1 до 160 000 |
| Переходный рабочий расход газа 1) Qр, м3/ч | 0,05 Qmax |
| Динамический диапазон измерений, не менее | 1:200 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях 2): | Диапазон расходов |
| Qmin < Q < Qp | Qp < Q < Qmax |
| Для однолучевого исполнения, % - при поверке методом непосредственного сличения - при имитационном методе поверки | ± 1,5 ± 1,7 | ± 1,0 ± 1,2 |
| Для двухлучевого исполнения, % - при поверке методом непосредственного сличения - при имитационном методе поверки | ± 1,0 ± 1,2 | ± 0,7 ± 0,9 |
| Для четырехлучевого исполнения, % - при поверке методом непосредственного сличения - при имитационном методе поверки | ± 0,7 ± 0,9 | ± 0,5 ± 0,7 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности расходомера-счетчика при вычислении объема и объемного расхода газа, приведенных к стандартным условиям, вычислении массы и массового расхода газа в различных условиях эксплуатации, % | ± 0,005 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности расходомеров при преобразовании измеренного значения расхода в сигнал постоянного электрического тока, % | ± 0,1 |
| Примечания: 1) Диапазон расходов зависит от фактического диаметра проточной части расходомера-счетчика, конкретные значения минимального измеряемого расхода Qmin, переходного расхода Qp, максимального измеряемого расхода Qmax указаны в паспорте на расходомер-счетчик. Расходомер-счетчик может быть настроен для измерения объемного расхода в поддиапазонах объемного расхода: - нижний предел измерений поддиапазона Qmin-sr совпадает с минимальным измеряемым расходом Qmin, - переходный расход в поддиапазоне измерений Qp-sr = 0,05Qmax-sr - верхним пределом измерений поддиапазона Qmax-sr могут быть значения 0,2Qmax, 0,3Qmax, 0,4Qmax, 0,5Qmax, 0,6Qmax, 0,7Qmax, 0,8Qmax, 0,9Qmax. 2) Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях нормированы как для цифрового выхода, так и для частотноимпульсного выхода |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальный диаметр, DN 1) | от 100 до 800 |
| Измеряемая среда | газ (в том числе природный и нефтяной) |
| Диапазон температур измеряемого газа, °С 2) | от -70 до +180 |
| Диапазон избыточного давления измеряемого газа, МПа 3) | от 0 до 25 |
| Параметры электрического питания: - напряжение постоянного тока, В - напряжение переменного тока через источник вторичного питания (по заказу), В | от 20 до 32 от 90 до 264 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 20 |
| Выходные сигналы: - частотно-импульсный, Гц - аналоговый постоянного тока, мА - цифровой выход, протокол | от 0 до 10000 от 4 до 20 RS-485, HART, Foundation Fieldbus, Profibus, Ethernet |
| Габаритные размеры 4), мм, не более: - длина - высота - ширина | 3200 2620 2500 |
| Масса 4), кг, не более | 12000 |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 | IP66/IP67 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Маркировка взрывозащиты: - взрывонепроницаемая оболочка и искробезопасные цепи выходных интерфейсов - взрывонепроницаемая оболочка - первичный преобразователь расхода искробезопасное исполнение - первичный преобразователь расхода искробезопасное исполнение с коммутационной коробкой в исполнении взрывонепроницаемая оболочка | 1Ex db 1а [1а Ga] IIC T6.. ,T2 Gb X 1Ех db 1а IIC Т6...Т2 Gb Х 0/1Ex db 1а [ia Ga] IIC T6.T2 Gа/Gb X 0/1 Ex db ia IIC T6.T2 (ы/Gb X |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, не более, %: - атмосферное давление, кПа | от -40 (-70) до +60 95 от 84 до 106,7 |
| Примечания: 1) диапазон номинальных диаметров DN от 50 до 2000 по заказу 2) диапазон температур измеряемой среды от -194 до + 280 °С по заказу 3) диапазон избыточного давления измеряемого газа до 45 МПа по заказу 4) указаны максимальные значения, конкретные значения указаны в паспорте на расходомер-счетчик |
Таблица 4 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка на отказ, ч | 125000 |
| Средний срок службы, лет | 25 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель расходомеров-счетчиков газа ультразвуковых ВЗЛЕТ РГ-М методом шелкографии, металлографики или лазерной гравировки, а также в центре титульных листов руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Расходомер-счетчик газа ультразвуковой | ВЗЛЕТ РГ-М | 1 шт. |
| Паспорт | ШКСД.407251.036 ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ШКСД.407251.036 РЭ | -1) |
| ПО для настройки и диагностики | «Монитор ВЗЛЕТ РГ-М» | -1) |
| Предвключенные и поствключенные участки трубопровода (по заказу) | | |
| Примечание1) Размещается на сайте Изготовителя |
Сведения о методах измерений
приведены в ШКСД.407251.036 РЭ «Расходомеры-счетчики газа ультразвуковые ВЗЛЕТ РГ-М.
Руководство по эксплуатации» раздел 1.5 «Устройство и работа».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 11.05.2022 № 1133 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа»;
ГОСТ 8.611-2024 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Расход и объем газа. Методика (метод) измерений с применением ультразвуковых преобразователей расхода;
ШКСД.407251.036 ТУ. Расходомеры-счетчики газа ультразвуковые ВЗЛЕТ РГ-М. Технические условия.
