Назначение
Расходомеры-счетчики вихревые FSV (далее расходомеры) предназначены для измерений объемного (массового) расхода и объема (массы) различных жидкостей и газов (пара).
Описание
Принцип действия расходомеров основан на эффекте возникновения периодической вихревой структуры (дорожки Кармана) в потоке среды, обтекающей препятствие (тело обтекания). Частота следования вихрей пропорциональна средней скорости потока в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Измеряя частоту следования вихрей, рассчитывается средняя скорость потока и пропорциональный ей объёмный расход среды.
Информация о частоте следования вихрей преобразовывается пьезоэлектрическим сенсором (датчиком) в электрический сигнал, дальнейшая обработка которого происходит в электронном блоке.
Конструктивно расходомер состоит из первичного преобразователя и электронного блока. Первичный преобразователь выполнен в виде отрезка трубопровода с фланцами (или бесфланцевое соединение типа "сэндвич"), внутри которого находится тело обтекания А-образной формы за которым установлен пьезоэлектрический датчик.
Электронный блок, входящий в состав расходомера, преобразует частоту электрических импульсов в значения расхода и объема измеряемой среды и стандартизированные аналоговые и цифровые сигналы.
Исполнения расходомеров отличаются друг от друга применяемыми материалами, способом присоединения к процессу (фланцевое или бесфланцевое типа "сэндвич"). Электронный блок выполнен в герметичном корпусе и крепится снаружи первичного преобразователя (моноблочная конструкция) или устанавливается отдельно (разнесенная конструкция). Имеется двухсенсорный вариант исполнения расходомера, состоящий из первичного вихревого преобразователя расхода с двумя независимыми датчиками и двумя независимыми электронными преобразователями.
По заказу расходомер может комплектоваться встроенным преобразователем температуры. Конструкцией расходомера предусмотрена возможность подключения внешних преобразователей давления, преобразователя температуры и газоанализатора через аналоговый вход или по HART протоколу. Блок электроники расходомера имеет встроенный вычислитель расхода, который позволяет индицировать массовый расход и количества теплоты воды, насыщенного или перегретого пара, массовый расход различных газов, а также объемный расход газа, приведенного к нормальным условиям.
Расходомеры, в зависимости от модели, обеспечивают:
- представление результатов измерений и диагностики на внешние устройства посредством унифицированных выходных сигналов;
- индикацию измерительной информации на дисплее встроенного или выносного электронного блока;
- архивирование и хранение измерительной информации и результатов диагностики во встроенной энергонезависимой памяти расходомера (SensorMemory).
Расходомеры обеспечивают представление на дисплее показания следующих величин: расход (м3/ч или кг/ч), объем (м3, дм3 или кг), время работы (мин).
Взрывобезопасные исполнения расходомеров соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах". Взрывозащищенность расходомеров обеспечивается следующими видами взрывозащиты: взрывонепроницаемые оболочки "d", искробезопасная электрическая цепь "i", защита вида "n", защитой от воспламенения пыли "t", а также выполнением их конструкции в соответствии с общими требованиями к оборудованию, предназначенному для использования во взрывоопасных средах.
Конструкция расходомера обеспечивает защиту от несанкционированного изменения метрологических характеристик после выпуска из производства и защиту от вмешательства в его работу в процессе эксплуатации. На корпусе вторичного преобразователя предусмотрены места для пломбировки.
I
I
Рисунок 3 - Разнесенная конструкция с электронным блоком
Рисунок 4 - Разнесенная конструкция с двойным измерительным датчиком
Программное обеспечение
Программное обеспечение расходомеров (далее - ПО) является встроенным. ПО обеспечивает обработку измерительной информации и вычислений (метрологически значимая часть ПО), формирование выходных сигналов, а также различные диагностические функции. ПО загружается в энергонезависимую память расходомера на заводе-изготовителе и не может быть изменено пользователем. ПО расходомеров состоит из двух частей Transmitter Firmware и Sensor Firmware.
Наименование и версии ПО могут быть просмотрены на дисплее преобразователя в соответствующем подразделе меню (как неактивное и не подлежащее изменению). Доступ к цифровому идентификатору Firmware (контрольной сумме) невозможен.
Защита ПО и конфигурационных данных расходомера от непреднамеренных и преднамеренных изменений осуществляется с помощью разграничения уровня доступа к изменению конфигурации прибора с помощью системы паролей. Помимо этого, на плате электронного преобразователя находится переключатель реализующий аппаратную защиту от изменения конфигурации расходомера через меню или через цифровые протоколы связи.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО расходомеров
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Цифровые выходные сигналы | HART | Modbus |
| Идентификационное наименование ПО | 3KXF065133U0113 | 3KXF065275U0013 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 01.04.00 | 01.04.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - | - |
В соответствии с Р 50.02.077-2014 программное обеспечение защищено от непреднамеренных и преднамеренных изменений согласно уровню защиты "высокий".
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Исполнение | FSV430 | FSV450 |
| Диаметры условных проходов, мм | 15, 25, 40, 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300 |
| Максимальный расход жидкости, м3/ч | от 7 до 2600 |
| Максимальный расход газа, м3/ч | от 42 до 23500 |
| Диапазон измерений | 1:20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения объемного расхода и объема жидкости, % | ±0,65 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения объемного расхода и объема газа, % | ±0,90 |
| Максимальное давление рабочей среды, МПа | от 4 до 10^ |
| Диапазон температуры рабочей среды, °С | от -55 до +280 (опция +400) | от -55 до +280 |
| Выходной токовый сигнал, мА | от 4 | до 20 |
| Частотно-импульсный выходной сигнал, кГц | от 0 до 10,5 (опция) | от 0 до 10,5 |
| Цифровые выходные сигналы | По протоколам HART, Modbus |
| 1 Более высокий класс давления по специальному заказу |
Таблица 3 - Основные технические характеристики.
| Наименование характеристики | Значение |
| Модель | FSV430 | FSV450 |
| Исполнение | Компактное/ Раздельное |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529:2013) | IP54 |
| Температура окружающей среды, °С | от -40 до +85 |
| Напряжение питания постоянного тока (преобразователя унифицированного токового сигнала), В | от 12 до 42 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 1 |
| Маркировка взрывозащиты | Ex ia IIC T6...T4 Ga, 1Ex d ia IIC T6 Gb, Ex nA IIC T6...T4 Gc |
| Температурный сенсор | Pt100 Класс А встроенный в сенсор (опция) | Pt100 Класс А встроенный в сенсор |
| Входы (для внешних датчиков) | HART | Аналоговый + HART |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации расходомера.
Таблица 4
| Наименование | Количество | Примечание |
| Расходомер-счетчик вихревой FSV в составе: | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| - первичный преобразователь | 1 шт. | |
| - электронный блок | 1 шт. | |
| Комплект ЗИП | 1 экз. | В соответствии с заказом |
| Преобразователь температуры (встроенный) | 1 шт. | Опционально, в соответствии с заказом |
| Вспомогательные принадлежности | 1 шт. | |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
| Паспорт | 1 экз. | |
| Методика поверки МП 208-051-2017 | 1 экз. | |
Поверка
осуществляется по документу МП 208-051-2017 "ГСИ. Расходомеры-счетчики вихревые FSV/ FSS. Методика поверки", утвержденному ФГУП "ВНИИМС" 19.06.2017 г.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон единицы расхода 1-ого или 2-ого разряда согласно приказу Росстан-дарта от 07.02.2018 г. №256;
- рабочий эталон единицы расхода 1-ого разряда по ГОСТ Р 8.618-2014.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке или в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 07.02.2018 г. №256 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статистических измерениях, массового и объемного расходов жидкости
ГОСТ Р 8.618-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа.
ГОСТ 28723-90 Расходомеры скоростные, электромагнитные и вихревые. Общие технические требования и методы испытаний
Техническая документация фирмы ABB Automation Products GmbH, Германия.
70863-18: Методика поверки МП 208-051-2017Скачать3.4 Мб
54182-13
