Назначение
Расходомеры-счетчики ультразвуковые ГЕОСТРИМ 71 (далее - расходомер) предназначены для измерения объемного расхода и объема жидкости в безнапорных трубопроводах и открытых каналах для скорости потока жидкости от 0,07 до 5 м/с.
Описание
Расходомер работает по принципу измерения объемного расхода метод «площадь -скорость».
Принцип измерения расходомера основан на определении частотных параметров сигнала. В связи с этим температура и состав жидкости не сказывается на результатах измерения расхода.
Скорость потока жидкости измеряется по доплеровскому сдвигу частоты между излучаемыми и отраженными от взвешенных в среде частиц сигналами ультразвуковой частоты, при этом определяется средняя скорость потока жидкости в сечении измерительного канала. Скорость потока жидкости измеряется ультразвуковым импульсно-доплеровским датчиком.
Для измерения расхода на стандартных водосливах и лотках критической глубины Вентури и Паршала с известным профилем сечения, уклоном и шероховатостью стенок, измерение расхода может производиться без измерения средней скорости, только по уровню жидкости в канале. В этом случае расчет расхода осуществляется в соответствии с МИ 2406-97.
Выполнение измерений расхода и объема жидкости, протекающей в U-образные каналах, водоводах и безнапорных трубопроводах, осуществляется в соответствии с методическими указаниями МИ 2220-96.
Измеренные геометрические размеры трубопровода вносятся в память расходомера при его программировании на предприятии-изготовителе и записываются в его паспорт, что исключает возможность бесконтрольного изменения параметров расходомера.
Изготавливаются две модификации: портативная модификация ГЕОСТРИМ 71П, с автономным электропитанием от аккумулятора, и стационарная модификация ГЕОСТРИМ 71С, с электропитанием от сети переменного тока. Обе модификации расходомеров имеют встроенный жидкокристаллический индикатор на передней панели преобразователя.
В зависимости от условий применения расходомер имеет базовую комплектацию (ГЕОСТРИМ 71П/Б и ГЕОСТРИМ 71С/Б,) преобразователь и один датчик - датчик расхода жидкости (совмещенный с датчиком уровня), либо расширенную комплектацию (ГЕОСТРИМ 71П/Р и ГЕОСТРИМ 71С/Р) дополнительным средством измерений уровня.
В расширенной комплектации дополнительно к базовой применяются средства измерений уровня: либо датчик давления LMP, LMK (модели LMP 308i, LMK 358H, LMP331i для гидростатического метода измерения уровня), номер в Госреестре СИ РФ 44735-10), либо уровнемер ультразвуковой Prosonic М (модели FMU40 и FMU41 компактного исполнения), номер в Госреестре СИ РФ 17670-08.
Обозначение исполнения при заказе расходомера: ГЕОСТРИМ 71__/__/__.
Первое знакоместо обозначает модификацию (П - портативная или С - стационарная).
Второе знакоместо обозначает комплектацию (Б - базовая или Р - расширенная).
Третье знакоместо обозначает исполнение (средство для измерений уровня):
У1 - уровнемер ультразвуковой Prosonic M модель FMU 40;
У2 - уровнемер ультразвуковой Prosonic M модель FMU 41;
Д1 - датчик давления LMP 308i
Д2 - датчик давления LMK 358H;
Д3 - датчик давления LMP 331i;
Для базовой комплектации третье знакоместо - 00.
Преобразователь расходомера обеспечивает передачу данных через интерфейс RS485 по протоколу MODBUS.
На жидкокристаллическом индикаторе (10-разрядный ЖК индикатор) отображаются следующие значения измеряемых величин:
- объемный расход Q (м3/ч);
- суммарный объем V (м3).
При установке датчика расхода жидкости необходимо соблюдении длин прямых участков: выше по потока 3 Hmax и 2 Hmax ниже по потоку, где Hmax - значение максимального уровня жидкости в трубопроводе.
Общий вид модификации ГЕОСТРИМ 71П и модификации ГЕОСТРИМ 71С расходомеров показан на рисунке 1.
Модификация ГЕОСТРИМ 71С
Рисунок 1 - Общий вид модификаций расходомера
Схемы пломбирования модификаций от несанкционированного доступа приведены на рисунках 2 и 3.
Рисунок 2 - Схема пломбирования модификации ГЕОСТРИМ 71С без крышки
Рисунок 3 - Схема пломбирования модификации ГЕОСТРИМ 71П
Датчик расхода жидкости, датчики давления и уровнемеры ультразвуковые являются герметичными, в случае нарушения герметичности, приборы теряют свою функциональность.
Программное обеспечение
Структура программного обеспечения (ПО) представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Структура ПО
Основные функции ПО:
- формирование зондирующего импульса;
- цифровая обработка принятого сигнала:
- расчет значения мгновенного расхода;
- интегрирование мгновенного расхода в объем.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ГЕОСТРИМ | 1/23-12 | 0.3 | 0X 2AD8 | CRC-16 |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню защиты «А» в соответствии с МИ 3286-2010. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО СИ и измеренных данных. Пользователь не имеет возможности изменения параметров расходомера влияющих на метрологические характеристики расходомера.
Технические характеристики
Диапазон измерений объемного расхода, м3/ч
от 0,5 до 50000;
±2;
Пределы допускаемой относительной погрешности измерения объемного расхода и объема жидкости, %
Таблица 2 - Диапазон измерений уровня и пределы относительной погрешности измерения уровня в безнапорных трубопроводах и открытых каналах для базовой комплектации ГЕОСТРИМ 71С/Б/00 и ГЕОСТРИМ 71П/Б/00
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня в безнапорных трубопроводах и открытых каналах, мм | от 150 до 3500 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения уровня в безнапорных трубопроводах и открытых каналах, % | ±1,5 |
Частота излучаемых ультразвуковых колебаний расходомера, Гц 500000±0,5;
Угол призмы датчика расхода жидкости, ...° 60±0,1;
Таблица 3 - Диапазон измерений уровня и пределы относительной погрешности измерения уровня в безнапорных трубопроводах и открытых каналах для расширенной комплектации
| Наименование характеристики | Исполнение расходоме | ра |
| ГЕОСТРИМ 71С/Р/У1 ГЕОСТРИМ 71 П/Р/У1 | ГЕОСТРИМ 71С/Р/У2 ГЕОСТРИМ 71 П/Р/У2 | ГЕОСТРИМ 71 С/Р/Д 1 ГЕОСТРИМ 71 П/Р/Д1 ГЕОСТРИМ 71С/Р/Д2 ГЕОСТРИМ 71П/Р/Д2 ГЕОСТРИМ 71С/Р/Д3 ГЕОСТРИМ 71П/Р/Д3 |
| Диапазон измерений уровня в безнапорных трубопроводах и коллекторах, мм | от 250 до 3500 | от 350 до 3500 | от 600 до 3500 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения уровня в безнапорных трубопроводах, % | При измерении уровня: от 0,25 до 1 м включ. ± 0,8 св. 1 до 3,5 м включ. ±0,2 | При измерении уровня: от 0,25 до 1 м включ. ±0,6 св. 1 до 3,5 м включ. ±0,2 | ±1,5 |
| Выходной сигнал датчиков давления LMP, LMK и уров-ненемеров ультразвуковых Prosonic М, мА | 4-20 |
| Диаметр безнапорных трубопроводов, мм Верхний предел показаний указателя суммарного объема, м3 Длина кабеля линии связи, м Параметры электропитания: | от 150 до 3500; 99 999 999; не более 15 |
| - напряжение постоянного тока, В (модификация ГЕОСТРИМ 71П) - напряжение электропитания от сети переменного тока, В (модификации ГЕОСТРИМ 71С) - частота сети переменного тока, Гц Потребляемая мощность, Вт (В-А) У словия эксплуатации: | +30% 12 -25% 220 +10% 220 -15% 50±1 не более 10 (10); |
- температура, °C:
| - преобразователя - датчиков расхода жидкости и уровня - относительная влажность, %, при 35 оС | от минус 20 до плюс 70; от 0 до 50; не более 95, без конденсации влаги; |
Габаритные размеры* (длина х высота х ширина), мм:
| - датчика расхода жидкости - преобразователя: | 110 х 25 х 15 |
| - модификации ГЕОСТРИМ 71П - модификации ГЕОСТРИМ 71С Масса*, кг: | 390 х 180 х 150; 166 х 160 х 69; |
| - датчика расхода жидкости - преобразователя: | 0,3; |
| - модификации ГЕОСТРИМ 71П - модификации ГЕОСТРИМ 71С | 14; 1,7; |
Средняя наработка на отказ, ч 50000;
Средний срок службы, лет 10.
* - Габаритные размеры и масса датчиков давления LMP, LMK (модели LMP 308i, LMK 358H, LMP331i и уровнемеров ультразвуковых Prosonic М (модели FMU40 и FMU 41) указаны в эксплуатационной документации на эти средства измерений
Степень защиты расходомеров по ГОСТ 14254-96 - IP68.
Расходомеры относятся к оборудованию с критерием качества А по ГОСТ Р 51522-90.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом и на маркировочную таблицу преобразователя расходомера типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки расходомера входят:
Расходомер - 1 экз. (модификация и комплектность по заказу)
Руководство по эксплуатации ПМЕК. 407111.003 РЭ - 1шт.;
Паспорт на расходомер ПМЕК. 4071111.003 ПС - 1 экз.;
Методика поверки МП ПМЕК.407111.003 МП - 1шт.
Поверка
осуществляется по документу «Расходомеры-счетчики ультразвуковые ГЕОСТРИМ 71. Методика поверки. ПМЕК.407111.003 МП», утвержденному ООО КИП «МЦЭ» 26.09.2011 г.
Поверка датчиков давления LMP и LMK производится в соответствии с методикой поверки «Преобразователи давления измерительные DMP, DMD, DS, DMK, XACT, DM, DPS, HMP, HU, LMP, LMK», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП ВНИИМС в 2010 г.
Поверка ультразвукового уровнемера Prosonic М проводится в соответствии с методикой «ГСИ. Уровнемеры ультразвуковые Prosonic. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в марте 2008 г.
Основные средства поверки:
- генератор сигналов низкочастотный ASG140, диапазон частот (от 10 до 20000) Гц, погрешность ±0,1%;
- частотомер электронно-счетный Ч3-63/1 по ТУ 4-88 ДЛИ2.721.007 ТУ, диапазон измерений (от 0,1 Гц до 1500 МГц), погрешность ±5х10-7±1 ед.сч.;
- калибратор вольтметр универсальный В1-28, диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 10-5 до 20 мА, предел допускаемой основной погрешности не более ±0,006%.
- секундомер СОСпр-2б-2-010 60 по ТУ 25.1894.003-90, 2 класса точности, 6 = ± 0,4 с;
- рулетка измерительная металлическая Р20УЗК по ГОСТ 7502, погрешность ±1 мм при измерениях до 3,5 м;
- штангенциркуль ТТПЦ-П по ГОСТ 166-89, диапазон измерений 250 мм, погрешность ± 0,1 мм.
- угломер с нониусом УН-2, по ГОСТ 5378-88, значения отсчета по нониусу 2’, пределы измерений наружных углов от 0 до 320о, пределы допускаемой погрешности 2’.
Сведения о методах измерений
Методика измерений описана в руководстве по эксплуатации «Расходомер-счетчик ультразвуковой ГЕОСТРИМ 71. Руководства по эксплуатации ПМЕК. 407111.003 РЭ».
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.016-81 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла.
2 ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 140-16 до 30 А.
3 ГОСТ 8.129-99 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
4 ГОСТ 8.477-82 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости».
5 МИ 2060-90 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1 10 в -6 степени до 50 м и длин волн в диапазоне 0,2-50 мкм.
6 Технические условия ПМЕК.407111.003 ТУ «Расходомеры-счетчики ультразвуковые ГЕОСТРИМ 71».
Рекомендации к применению
осуществление деятельности в области охраны окружающей среды, осуществление товарообменных операций, выполнение государственных учетных операций, осуществление деятельности в области гидрометеорологии, осуществление мероприятий государственного контроля.
