Назначение
Расходомеры-счетчики вихревые многопараметрические Innova -Mass модели 240 и 241 (далее - расходомеры-счетчики) предназначены для измерений объемного и массового расхода, а также определения объема и массы неагрессивных жидкостей и газов, насыщенного и перегретого пара в напорных трубопроводах с диаметрами условных проходов от 15 до 1800 мм (в зависимости от модели), в том числе в составе теплосчетчиков и узлов учета тепловой энергии.
Описание
Принцип действия расходомеров-счетчиков основан на методе «площадь-скорость». Измерение скорости производится следующим образом: за телом обтекания, помещенным в поток измеряемой среды (жидкость или газ), образуются дорожки вихрей (дорожка Кармана). Частота следования вихрей (f) в широком диапазоне чисел Рейнольдса (Re) прямо пропорциональна скорости (V) измеряемой среды, а, следовательно, и объемному расходу через сечение трубопровода:
V = f (d/St).
где
d - поперечный размер тела обтекания;
St - число Струхаля.
Расходомеры-счетчики состоят из первичного преобразователя скорости вихревого типа и микропроцессорного вычислительного блока (электронного блока).
Первичный преобразователь скорости состоит из тела обтекания (генератора вихрей) с датчиком измерения частоты вихрей (пьезоэлектрический преобразователь) в корне тела обтекания и устанавливается в измерительном сечении трубопровода на погружной штанге (модель 241) или в цилиндрическом корпусе (с диаметром условного прохода, совпадающим с внутренним диаметром трубопровода, на котором устанавливается расходомер-счетчик) с фланцами или без фланцев (модель 240).
Пьезоэлектрический датчик преобразует знакопеременные пульсации давления, вызванные чередованием вихрей, в частотный электрический сигнал, который поступает на вход электронного блока.
Электронный блок обеспечивает выполнение следующих функций:
- определение объема и расхода различных жидкостей и газов (модель 240, исполнение 240-V и модель 241, исполнение 241-V) и отображение значений на цифровом индикаторе;
- определение массы и массового расхода различных жидкостей и газов (модель 240, исполнение 240-VT и модель 241, исполнение 241-VT) и отображение значений на цифровом индикаторе;
- определение объема (массы) и объемного (массового расхода) жидкости, газа и насыщенного и перегретого пара (модель 240, исполнение 240-VTP и модель 241, исполнение 241-VTP);
- формирование пассивного гальванически развязанного импульсного сигнала с нормированной ценой импульса преобразования объема;
Лист № 2
Всего листов 7
- связь с устройствами сбора и отображения информации посредством интерфейса HART и/или Modbus;
формирование аналогового сигнала (4-20 мА), пропорционального объемному и/или (массовому) расходу;
формирование аналогового сигнала (4-20 мА), пропорционального текущему значению температуры измеряемой среды;
формирование аналогового сигнала (4-20 мА), пропорционального текущему значению давления измеряемой среды;
замыкание «сухого» контакта при превышении объемного расхода заданного значения (модель 240, исполнение 240-V и модель 241, исполнение 241-V);
замыкание «сухих» контактов при превышении массового расхода и/или температуры насыщенного пара заданных значений (модель 240, исполнение 240-VT и модель 241, исполнение 241-VT);
замыкание трех «сухих» контактов (по выбору) при превышении объемного и/или массового расходов, температуры, давления и плотности заданных значений (модель 240, исполнение 240-VTP и модель 241, исполнение 241-VTP).
Электронный блок может иметь встроенный жидкокристаллический дисплей. На жидкокристаллическом дисплее во время проведения измерений отображаются следующие значения измеряемых величин в графическом и цифровом виде: общий расход, текущий расход, массовый расход, температура, давление, плотность.
Конструкция расходомера-счетчика предусматривает моноблочный монтаж первичного преобразователя скорости потока и электронного блока (по заказу электронный блок может поставляться в раздельном варианте установки с кабелем длиной до 17 м ).
Электронный блок размещается в герметичном металлическом корпусе, на котором расположены индикаторное устройство (ЖКИ дисплей две строки по 16 символов), пульт управления (шесть кнопок), контактные разъемы для подключения питания и внешних электрических цепей, обеспечивающие совместимость расходомера- счетчика с периферийными устройствами.
Расходомеры-счетчики выпускаются двух моделей:
модель 240 в исполнениях 240-V, 240-VT, 240-VTP полнопроходного типа - фланцевые или межфланцевые (диаметры условного прохода расходомеров-счетчиков от Ду15 до Ду200);
модель 241 в исполнениях 241-V, 241-VT, 241-VTP погружного типа с возможностью монтажа/демонтажа под давлением (диаметры условного прохода трубопровода от Ду50 до Ду1800).
Расходомеры-счетчики модели 240 в исполнении 240-VT и модель 241 в исполнении 241-VT имеют встроенный преобразователь температуры Pt-1000 и вычислитель (корректор) массового расхода, модель 240 в исполнении 240-VTP и модель 241 в исполнении 241-VTP, кроме того, имеют встроенный преобразователь давления.
При установке расходомера-счетчика на трубопроводе необходимо соблюдать длины прямых участков вверх и вниз по течению потока, рекомендованные фирмой-изготовителем(в простых случаях необходимы прямые участки 10 Ду до и 5 Ду после установки расходомера-счетчика).
Расходомеры-счетчики имеют каналы измерений температуры и давления с выводом показаний на дисплей.
Внешний вид расходомера показан на рисунке 1.
Модель 240
Модель 241
Рисунок 1 - Расходомер-счетчик многопараметрический Innova -Mass
На рисунке 2 показан способ пломбирования.
Рисунок 2 - Место пломбирования
Программное обеспечение
Расходомеры имеют встроенное и автономное программное обеспечение (ПО). Структура и взаимосвязь частей ПО показана на рисунке 3:
Основные функции частей программного обеспечения:
1) Блок расчета расхода предназначен для расчетов его значений по результатам измерений сигнала, формируемого на электродах расходомера;
2) Блок расчета объема и массы предназначен для расчетов его значений по результатам измерений расхода;
3) Блок архивации предназначен для расчетов и хранения измерительной и диагностической информации;
4) Блок индикации предназначен для визуального отображения на табло расходомера измерительной, диагностической и настроечной информации;
5) Блок реального времени предназначен для измерения времени работы расходомера и времени действия диагностируемых ситуаций;
6) Блок диагностики предназначен для симуляции значений измеряемых параметров и контроля значений полученных выходных результатов на соответствие заданным значениям и формирования диагностических сообщений.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ПО System* | System | 24.71 | - | - |
| ПО Signal* | Signal | 3.13 | - | - |
| ПО Micro* | Micro | 4.13 | - | - |
| ПО Turbine* | Turbine | 5.13 | - | - |
встроенное ПО устанавливается на производстве и не имеет внешнего доступа
Нормирование метрологических характеристик расходомера проведено с учетом того, что программное обеспечение является неотъемлемой и неизменяемой частью расходомера. Уровень защиты программного обеспечения - С по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование параметра | Значение |
| Модель расходомера - счетчика |
| 240 | 241 |
| Диаметр условного прохода трубопровода (Ду) | от 15 до 200 | от 50 до 1800 |
| Наименьший расход измеряемой среды (в зависимости от Ду) Qmin (в рабочих условиях), м3/ч для жидкости для газа (пара) | от 0,2 до 34 4 ч 690 от g^do—j= , рр рр где р -плотность газа, кг/м3 | от 2 до 2750 43 ч 9161 от —до до—1=- , рР рР где р -плотность газа, кг/м3 |
| Наибольший расход измеряемой среды (в зависимости от Ду) Qmax (в рабочих условиях), м3/ч для жидкости для газа (пара) | от 6 до 1030 от 58 до 10300 | от 64 до 83 364 от 640 до 833 640 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении (при температуре калибровки), %: Объема и объемного расхода жидкости Массы и массового расхода жидкости Объема и объемного расхода газа/пара (в рабочих условиях) Массы и массового расхода газа/пара | ± 0,7 ± 1 ± 1 ± 1,5 | ± 1,2 ± 1,5 ± 1,5 ± 2 |
| Дополнительная относительная погрешность при измерении объема и объемного расхода жидкости, массы и массового расхода жидкости, объема и объемного расхода газа/пара (в рабочих условиях), массы и массового расхода газа/пара от отклонения температуры измеряемой среды от температуры калибровки, не более, % | 5t=200a (|t®-tk|) где: a-коэффициент линейного расширения материала трубопровода (для расходомера-счетчика погружного типа) или корпуса расходомера-счетчика (полнопроходного типа) tж-температура измеряемой среды, оС tk-температура калибровки расходомера-счетчика, оС |
| Диапазон измерений температуры измеряемой среды, оС | от минус 200 до плюс 400 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры измеряемой среды, оС | ± 1 |
| Диапазон измерений давления измеряемой среды, МПа | от 0 до 10 | от 0 до 6,4 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности при измерении давления измеряемой среды, % | ± 0,3 |
| Диапазон скорости потока измеряемой среды, м/с: Для жидкости Для газа | 0,3-9,1 3-91 |
| Наибольшее абсолютное давление измеряемой среды, МПа | 10,3 |
| Диапазон температур измеряемой среды, оС Криогенное исполнение Стандартное исполнение Высокотемпературное исполнение | от минус 200 до минус 40 от минус 40 до 260 от 40 до 400 |
| Диапазон температуры окружающего воздуха, °С | от минус 40 до 60 |
| Относительная влажность окружающего воздуха при 35 оС, % не более | 95 |
| Напряжение питания постоянного тока, В Напряжение питания переменного тока частотой 50/60 Гц (опция) | 12-36 (100 мА) 100-240 (25 Вт) |
| Г абаритные размеры электронного блока и первичного преобразователя (в зависимости от Ду) мм, не более: длина ширина высота | 203 - 420 127 - 267 394 - 672 | 203 203 - 406 625 - 1334 |
| Масса электронного блока с зондом и ретрактором* (для 241), с измерительным участком и фланцами (для 240) в зависимости от Ду, кг, не более | 5,5-136 | 6,2-16 |
| Полный средний срок службы, лет | | 2 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 60000 |
* Червячный механизм для вставки первичного преобразователя в трубу и его выемки обратно
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на лицевую панель электронного блока методом нанесения наклейки.
Комплектность
Таблица 3
| Наименование | Кол-во |
| Расходомер-счетчик вихревой | 1 шт. |
| Методика поверки МП-2550-0203-2012 | 1 шт. |
| Комплект принадлежностей (по заказу) | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП-2550-0203-2012 «Расходомеры-счетчики вихревые
многопараметрические Innova -Mass. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им Д.И. Менделеева» 20.03. 2013 г.
Основные средства поверки:
Рабочий эталон высшей точности единиц объемного расхода воздуха (газа) РЭВТ 7-98 в диапазоне (2-130000) м3/ч
Рабочий эталон высшей точности единиц объемного и массового расхода воды РЭВТ 6-98 в диапазонах (0,012-320) м3/ч и (12-320000) кг/ч
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в руководстве по эксплуатации «Расходомеры-счетчики вихревые многопараметрические Innova -Mass»
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.510-2002 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкости».
2 . ГОСТ Р 8.618-2006. «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода газа».
3 .Техническая документация компании «Sierra Instruments Inc.», США.
Лист № 7
Всего листов 7
Рекомендации к применению
выполнение государственных учетных операций.
осуществление торговли и товарообменных операций.
2186-66
