Назначение
Расходомеры-счетчики ультразвуковые ИРВИС-РС4-Ультра предназначены для измерений объемного (массового) расхода, объема (массы, энергосодержания), неагрессивных горючих и инертных газов, объемного расхода, объема, приведенного к стандартным условиям (760 мм рт. ст. и 20 °C) по ГОСТ 2939-63, неагрессивных горючих и инертных газов, передачи данных по цифровому интерфейсу (далее - интерфейсу) при использовании расходомеров-счетчиков в качестве средств коммерческого и технологического учета в установках коммунальных и промышленных предприятий, в системах АСУТП, телеметрии и диспетчеризации.
Описание
Принцип действия расходомеров-счетчика ультразвукового ИРВИС-РС4-Ультра основан на измерении разности времён прохождения импульсов ультразвуковых колебаний по направлению движения потока рабочего газа и против него. Учет знака разности времен прохождения ультразвуковых колебаний позволяет измерять расход, как в прямом, так в обратном направлениях, реверсивные потоки газа. Возбуждение импульсов производится пьезоэлектрическими преобразователями (далее - ПЭП), установленных на измерительном участке трубопровода, в котором производится измерение расхода газа.
ПЭП работают попеременно в режиме приемник-излучатель и обеспечивают излучение и прием ультразвуковых импульсов. Движение газа вызывает изменение времени полного распространения ультразвуковых сигналов по потоку и против него. Разность времени прямого и обратного прохождения ультразвуковых импульсов пропорциональна скорости движения рабочего газа. Градуировочная зависимость расходомера-счетчика, полученная в результате сличения с образцовым расходомером, позволяет по измеренной разности времени прохождения определять значение объемного расхода среды, в прямом и обратном направлениях.
Расходомер-счетчик ультразвуковой ИРВИС-РС4-Ультра (далее ИРВИС-РС4-Ультра) состоит из первичного преобразователя1 (далее - ПП), блока интерфейса и питания (далее - БИП), измерительных участков (далее ИУ), устройства подготовки потока (далее УПП), соединительного кабеля (далее - СК).
В ПП сигналы ПЭП, первичных преобразователей давления (ППД) и температуры (ППТ) обрабатываются в блоке преобразователя-усилителя (БПУ) и в виде цифровой посылки передаются по СК. Алгоритм обработки реализован в виде программного обеспечения (далее ПО). ПО выполняет обработку электрических сигналов, расчет расхода и количества газа, обеспечивает интерфейсные функции. ПО разделено на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Первая хранит все процедуры, функции и подпрограммы, осуществляющие регистрацию, обработку, хранение, отображение и передачу результатов измерений электрических сигналов, расчет расхода и количества газа, а также защиту и идентификацию ПО. Вторая хранит все библиотеки, процедуры и подпрограммы взаимодействия с операционной системой и периферийными устройствами (не связанные с измерениями).
БИП обеспечивает питание одного или нескольких ПП по искробезопасной цепи. Специализированный многоканальный регистратор информации РИ (далее - РИ), в составе БИП обеспечивает прием данных об измеренных параметрах с ПП. ПО РИ, реализованное в программном коде микроконтроллера, обеспечивает прием данных об измеренных параметрах с ПП, формирует отчетные ведомости месячных, суточных, часовых значений и нештатных событий, обеспечивает пользовательские коммуникационные возможности. ПО унифицировано и позволяет подключать к БИП все модификации ПП модельного ряда приборов Ирвис.
Для считывания, обработки и анализа архивных и текущих данных с расходомеров-счетчиков может применяться программное обеспечение из пакета «ИРВИС-ТП» (далее - ПО «ИРВИС-ТП»).
ИУ и УПП представляют собой отрезки трубопроводов прямой или специальной формы, предназначенные для нормализации потока с целью обеспечения корректности измерений, производимых расходомером-счетчиком.
Технические характеристики
Диапазон измерений расхода:
- воздух с давлением до 1,6 МПа
(при Рабе = 0,1 МПа, t = 20 °C), м3/ч
Диаметр условного прохода первичного преобразователя, мм
Пределы допускаемой основной относительной погрешности расходомера-счетчика по показаниям счетчика объема (массы, энергосодержания) в диапазоне расходов, %:
Qn < О < Онаим X,niU1M
Qhshm — Q — Qnep
Qnep < Q — Qnan6
Рнаиб < Q — Qnpefl
Пределы допускаемой основной относительной погрешности канала измерения температуры по токовому выходу, %
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности канала измерения температуры по выходу интерфейса RS232/485, °C
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности канала измерения давления расходомера-счетчика по токовому выходу и выходу интерфейса RS232/485, %
Пределы допускаемой основной относительной погрешности канала измерения объемного (массового) расхода расходомера-счетчика по токовому выходу и выходу интерфейса RS232/485:
Qn — Q < Qhbhm
Qhshm — Q — Qnep
Qnep < Q — Qh8h6
Рнаиб < Q — Qnpefl
От 0,25 ДО 2001
50
не нормируется ±(1+6Qнанм/Q) ±1 ±(1+4(Q-Q
наибУ(Рпред Qнаиб))
±0,5
±0,5
±0,25
не нормируется
±(1+6Q
нанм/Q) ±1%, ±(1+4(Q - Qнаи6)/(Qnpefl Qh3h6 ))
Пределы относительной погрешности счетчика времени наработки, %
Пределы дополнительной относительной погрешности расходомера-счетчика при изменении температуры окружающей среды от (20 ± 5) °C до значений минимальной и максимальной температур равны, %/10°С
Пределы дополнительной относительной погрешности расходомера-счетчика при изменении вязкости и давления измеряемой среды равны, %
Параметры измеряемой среды:
рабочий газ - природный газ по ГОСТ 5542-87, попутный нефтяной газ по ГОСТ Р 8.615-2005, другие горючие газы, воздух, инертные газы:
- температура рабочего газа, °C
- абсолютное давление рабочего газа, МПа
- динамическая вязкость рабочего газа, Па«с
Условия эксплуатации:
-температура, °C:
ПП
БИП2
- влажность:
- барометрическое давление, кПа:
Параметры электрического питания
- напряжение питания переменного тока, В
-частота, Гц
Потребляемая мощность, Вт, не более Степень защиты по ГОСТ 14254-963
По стойкости к механическим воздействиям виброустойчивое исполнение N2 по ГОСТ Р 52931-2008
Маркировка взрывозащиты:
ПП
БИП
Габаритные размеры, мм, не более: ПП
БИП (корпусное исполнение)
Масса, кг, не более
±0,01
±0,15
±0,5
от минус 40 до 45 от 0,05 до 1,7 от 6х10'6 до 35Х10"6
от минус 40 до 45 от минус 10 до 45 не более 95 ± 3% при температуре 35 °C от 84 до 106,7
(220^2)
(50±1) 25
IP54 - частота синусоидальных вибраций от 10 до 55 Гц; - амплитуда смещения для частоты ниже частоты перехода 0,35 мм.
lExibdIICT4X [Exib]IIC
190x375x137 250x430x155
ПП
БИП
Средняя наработка на отказ, ч, не менее
Средний срок службы, лет, не менее
Программный код от непреднамеренных и преднамеренных изменений и считываний защищен с помощью log-битов защиты, ведения доступного только для чтения журнала событий. ПО имеет уровень защиты С.
Аутентичность программного кода подтверждается путем подсчета контрольной суммыс помощью ПО «Ирвис-ТП».
Достоверность передачи данных посредством флэш-носителя с РИ на ПЭВМ обеспечивается ПО «Ирвис-ТП».
Где:
Qn - порог чувствительности расходомера-счетчика;
Qhwm - наименьшее значение измеряемого расхода;
Qnep - значение переходного расхода;
Рнаиб - наибольшее значение измеряемого расхода;
Рпред - предельное значение измеряемого расхода.
Примечания:
1 Пределы измерений для газа конкретного состава, отличного от воздуха, рассчитываются по формулам, приведенным в технических условиях.
2 По специальному заказу возможно исполнение БИП - от минус 40 до 45 °C.
3 Степень защиты БИП в бескорпусном исполнении определяется степенью защиты шкафа (корпуса), в котором он установлен (не менее IP54).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на маркировочные таблички, прикрепляемые к ПП и БИП расходомера-счетчика методом лазерной гравировки (шелкографии и т.п.) и на титульные листы руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Наименование и условное обозначение | Обозначение | Кол-во | Примечание |
1 | 2 | 3 | 4 |
Первичный преобразователь ИРВИС-РС4-Ультра. | ИРВС 1002.0000.000 | 1...4 шт. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. Количество ПП по заказу. Может поставляться отдельно в комплекте с БИЗ, в т.ч. для применения с ПП других модификаций |
1 | 2 | 3 | 4 |
| | | Ирвис. |
Блок интерфейса и питания, в т.ч.: - корпус БИП (БИП-Пл); - барьер искрозащиты (БИЗ); - специализированный многоканальный регистратор (РИ); | ИРВС 0104.0000.00 ИРВС 2101.0000.000 ИРВС 1112.0200.00 ИРВС 1112.0100.00 | 1 шт. 1 шт. 1...4 шт. 1 шт. | Может поставляться помодульно. В составе ИРВИС-РС4-Ультра Поставляется по заказу В составе ИРВИС-РС4-Ультра. В составе ИРВИС-РС4-Ультра |
- токовый интерфейс (ТИ). | ИРВС 3400.0000.000 | 1...4 шт. | Поставляется по заказу В составе ИРВИС-РС4-Ультра Поставляется по заказу |
Расходомеры-счетчики ИРВИС-РС4-Ультра. Паспорт. | ИРВС 9100.0000.00 ПС4 | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. |
Расходомеры-счетчики ИРВИС-РС4-Улыра. Руководство по эксплуатации. | ИРВС 9100.0000.00 РЭ4 | 1 экз. | На каждые 5 расходомеров-счетчиков, направляемых в один адрес. |
Первичный преобразователь температуры. Паспорт. | В зависимости от типа | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. |
Первичный преобразователь температуры. Свидетельство о поверке. | В зависимости от типа | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4 -Ультра |
Соединительный кабель (СК). | МКЭШ 5x0,5’ ГОСТ 10348-80 | 10 м. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. |
Более 10м. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра, поставляется по заказу. |
Пломбировочные стикеры2 | 3M7613 | 1 к-т. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. Поставляется по заказу |
Комплект ЗИП: - вставка плавкая ВП-1-2; | ОЮ0.480.003.ТУ | 2 шт. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. |
Комплект монтажный. | ИРВС 0101.0000.00 ИМ | 1 шт. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. |
Измерительные участки, в т.ч. - устройство подготовки потока (УПП) | ИРВС 0101.0000.00 РУ ИРВС 7202.0000.00 | 1 к-т 1 к-т | В составе ИРВИС-РС4-Ультра, поставляется по заказу в зависимости от варианта. В составе ИРВИС-РС4-Ультра, поставляется по заказу. |
Измерительные участки. Паспорт. | ИРВС 0101.0000.00 ПС | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра, поставляется по заказу. |
CD диск с программным обеспечением. | ИРВС 3900.0000.00 | 1 шт. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. |
Комплект «Диспетчеризация ногами». | ИРВС 3901.0000.00 | 1 к-т. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. |
ИРВИС-РС4. Инструкция по эксплуатации комплекта «Диспетчеризация ногами». | И9101-204 | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра. |
Программное обеспечение «ИРВИС-ТП. Диспетчер», в комплекте с нуль-мо демным кабелем. | ПО ИРВИС-ТП. Диспетчер. Версия XX | 1 шт. | В составе ИРВИС-РС4-Ультра, поставляется по заказу. |
Примечания:
Первичный преобразователь давления входит в состав ИРВИС-РС4-Ультра и поверяется в составе расходомера-счетчика. Отдельного свидетельства поверки ППД не выпускается.
1 Марка кабеля может быть заменена на другую с аналогичными характеристиками.
2 Только для бескорпусного исполнения БИП.
Поверка осуществляется по документам: первичная поверка - «Инструкция. ГСИ Расходомеры-счетчики ультразвуковые ИРВИС-РС4-Ультра. Методика поверки. ИРВС 9100.0000.00 МП4», согласованному ГЦИ СИ ООО СТП 27 октября 2010 г; периодическая поверка - раздел 5 руководства по эксплуатации «Расходомеры-счетчики ультразвуковые ИРВИС-РС4-Ультра. ИРВС 9100.0000.00 РЭ4», согласованному ГЦИ СИ ООО СТП 27 октября 2010 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- Поверочная газодинамическая установка УПГ-10 (№ Госреестра 24926-03 с диапазоном объемного расхода от 0,025 до 12000 м3/ч, с пределами допускаемой относительной погрешности ±0,3%);
- Частотомер электронно-счетный 43-63 ДЛИ2.721.007 ТУ, погрешность ±0,02%;
- Манометры образцовые (МО) ТУ 25-05-1664, класс точности 0,15, диапазоны измерения давления: 1,0 кгс/см2,6 кгс/см2,10 кгс/см2,16 кгс/см2;
- Магазин сопротивлений Р4381, ГОСТ 23737-79, погрешность не более ±0,02%;
- Мультиметр В7-53, ТУ 45-91 УШЯИ 411182.003, погрешность при измерении тока не более ±0,15 %;
- ПЭВМ типа IBM PC с программным обеспечением «ИРВИС-ТП»;
- Барометр-анероид БАММ-1, абсолютная погрешность не более 200 Па.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в разделе 1.4 руководства по эксплуатации «Расходомеры-счетчики ультразвуковые ИРВИС-РС4-Ультра. ИРВС 9100.0000.00 РЭ4».
Нормативные документы
1. ГОСТ 2.114-95. Единая система конструкторской документации. Технические условия.
2. ГОСТ Р 51330.0-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Общие требования.
3. ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
4. ГОСТ Р 8.618-2006 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода газа.
5. Расходомеры-счетчики ультразвуковые ИРВИС-РС4-Ультра. Технические условия. ИРВС 9100.0000.00 ТУ4.
Рекомендации к применению
Осуществление государственных учетных операций.