Назначение
Расходомеры-счетчики вихревые PRO-V модели M22-V, M22-VT, M22-VTP, M23-V, M23-VT, M23-VTP (далее - расходомеры-счетчики) предназначены для измерений расхода и объема (массы) жидких и газообразных сред (газа, насыщенного и перегретого пара) в закрытых трубопроводах с диаметрами условных проходов от 15 до 1800 мм (в зависимости от модели).
Описание
Принцип действия расходомеров-счетчиков основан на возникновении за телом обтекания, помещенного в поток измеряемой среды (жидкость или газ), 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).
Здесь
d - поперечный размер тела обтекания;
St- число Струхаля.
Расходомеры-счетчики выпускаются в двух исполнениях:
модели M22-V, M22-VT, M22-VTP полнопроходного типа - фланцевые или межфланцевые (диаметры условного прохода расходомеров-счетчиков от Ду15 до Ду200);
модели M23-V, M23-VT, M23-VTP погружного типа с возможностью монта-жа/демонтажа под давлением (диаметры условного прохода трубопровода от Ду50 до Ду1800).
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 сенсором измерения частоты вихрей (пьезоэлектрический преобразователь) в корне тела обтекания и устанавливается в измерительном сечении трубопровода на погружной штанге (модели M23-V, M23-VT, M23-VTP) или в цилиндрическом корпусе (с диаметром условного прохода, совпадающим с внутренним диаметром трубопровода, на котором устанавливается расходомер-счетчик) с фланцами или без фланцев (модели M22-V, M22-VT, M22- VTP).
Пьезоэлектрический сенсор преобразует знакопеременные пульсации давления, вызванные чередованием вихрей, в частотный электрический сигнал, который поступает на вход электронного блока. Расходомеры-счетчики модели M22-VT и M23-VT имеют встроенные преобразователь температуры Pt1000 и вычислитель (корректор) массового расхода, модели M22-VTP и M23-VTP, кроме того, имеют встроенный преобразователь давления.
Электронный блок обеспечивает выполнение следующих функций:
- определение объема и расхода различных жидкостей и газов (модели M22-V и M23-V) и отображение значений на цифровом индикаторе;
- определение массы и массового расхода насыщенного пара (модели M22-VT и M23-VT) и отображение значений на цифровом индикаторе;
- определение объема (массы) и объемного (массового расхода) жидкости, газа и насыщенного и перегретого пара (модели M22-VTP и M23-VTP);
- формирование пассивного гальванически развязанного импульсного сигнала с нормированной ценой импульса преобразования объема;
- связь с устройствами сбора и отображения информации посредством интерфейса HART и/или Modbus;
ф ормирование аналогового сигнала (4-20 мА), пропорционального объемному и/или (массовому) расходу;
ф ормирование аналогового сигнала (4-20 мА), пропорционального текущему значению температуры измеряемой среды;
ф ормирование аналогового сигнала (4-20 мА), пропорционального текущему значению давления измеряемой среды;
з амыкание «сухого» контакта при превышении объемного расхода заданного значения (модели M22-V и M23-V);
замыкание «сухих» контактов при превышении массового расхода и/или температуры насыщенного пара заданных значений (модели M22-VT и M23-VT);
замыкание трех «сухих» контактов (по выбору) при превышении объемного и/или массового расходов, температуры, давления и плотности заданных значений (модели M22-VTP и M23-VTP).
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.
При установке расходомера-счетчика на трубопроводе необходимо соблюдать длины прямых участков вверх и вниз по течению потока (для местного сопротивления - изгиб (колено) под 90о необходимы прямые участки 10 Ду до и 5 Ду после установки расходомера-счетчика) или использовать струевыпрямители при отсутствии требуемых длин прямолинейных участков.
Погружные модели расходомеров-счетчиков М23 могут поставляться с сальниковым уплотнением для обслуживания датчика под давлением и монтажными принадлежностями:
резьбовая бобышка (M23-MA), фланцевая бобышка (M23-FMA, GMA, HMA);
отсечной полнопроходной клапан (M23-RK) и ниппели с переходниками, а также болты с прокладками.
Внешний вид расходомера-счетчика показан на рис. 1.
Рис. 1. Внешний вид расходомеров-счетчиков М23 (слева) и М22 (справа) На рис. 2 показаны способ и места пломбирования расходомеров-счетчиков.
в)
Рис. 2. Места опломбирования: а) блок электроники; б) штанга погружного расходомера-счетчика M23; в) сальниковая камера погружного расходомера-счетчика M23
б)
Программное обеспечение
Расходомеры-счетчики имеют встроенное и автономное обеспечение программное (ПО). Структура взаимосвязи частей ПО приведена на рис. 3.
Рис. 3. Структура ПО
Блок индикации
Основные функции частей программного обеспечения:
1) Блок расчета расхода предназначен для расчетов его значений по результатам измерений сигнала, формируемого на преобразователях: скорости, температуры и давления;
2) Блок расчета объема предназначен для расчетов его значений по результатам измерений расхода;
3) Блок архивации предназначен для расчетов и хранения измерительной и диагностической информации;
4) Блок обмена предназначен для вывода через интерфейсные каналы измерительной, диагностической и настроечной информации на внешние устройства приема;
5) Блок индикации предназначен для визуального отображения на табло расходомера-счетчика измерительной, диагностической и настроечной информации;
6) Блок реального времени предназначен для измерения времени работы расходомера-счетчика и времени действия диагностируемых ситуаций;
7) Блок диагностики предназначен для контроля значений измеренных параметров на соответствие заданным значениям и формирования диагностических сообщений.
Ид ентификационные 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 |
| Pro-V M22 & M23 * | Pro-V | 3.00.15 | 1BFE | CRC-16 |
*встроенное ПО устанавливается на производстве и не имеет внешнего доступа
Нормирование метрологических характеристик расходомера-счетчика проведено с учетом того, что программное обеспечение является неотъемлемой и неизменяемой частью расходомера-счетчика. Уровень защиты программного обеспечения - С по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование параметра | Значение |
| Модель расходомера-счетчика |
| М22 | М23 |
| 1 | 2 | 3 |
| 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 (насыщенного и перегретого пара) | от 0,2 до 34 _ 4 690 от .—.... до.... .— , Vp рР где р -плотность газа, кг/м3 | от 2 до 2750 _ 43 9161 от .—.... до.... ,— , 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 (насыщенного и перегретого пара) | от 6 до 1018 от 38 до 6786 | от 64 до 82450 от 424 до 549654 |
| 1 | 2 | 3 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении, %: Объема и расхода для жидкости Массы и массового расхода жидкости Объема и расхода для газа (приведенных к стандартным условиям), насыщенного и перегретого пара Массы и массового расхода газа (насыщенного и перегретого пара) | 1,5 2 2 2 | 2 2,5 2,5 2,5 |
| Наибольшая скорость потока измеряемой среды, м/с: Для жидкости Для газа (насыщенного и перегретого пара) | 9 90 | 9 90 |
| Наибольшее избыточное давление измеряемой среды не более, МПа | 6,4 |
| Наибольшая температура измеряемой среды, оС Стандартное исполнение Высокотемпературное исполнение | 260 400 |
| Диапазон температуры окружающего воздуха, °С | минус 40 - 60 |
| Относительная влажность окружающего воздуха при 35 оС, % | До 95 |
| Напряжение питания постоянного тока, В Напряжение переменного тока частотой 50/60 Гц (опция) | 12-36 (100 мА) 85-240 (2 ВА) |
| Габаритные размеры расходомера- счетчика (в зависимости от Ду), мм, не более: длина ширина высота | 267 420 672 | 203 406 1334 |
| Масса расходомера- счетчика - (в зависимости от Ду), кг, не более | 5,5-136 | 7-12 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч, | 50000 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на прибор фотохимическим методом и на эксплуатационную документацию (паспорт расходомера-счетчика) типографским способом.
Комплектность
| Наименование | Кол-во |
| Расходомер-счетчик вихревой PRO-V | 1 шт. |
| Паспорт | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 шт. |
| Комплект принадлежностей (по заказу) | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 2550-0040-2007 “Расходомеры - счетчики PRO-V моделей M22-V, M22-VT, M22-VTP, M23-V, M23-VT, M23-VTP. Методика поверки”, утвержденному ГЦИ СИ “ВНИИМ им. Д.И. Менделеева” 22.02. 2007 г.
Основные средства измерений, применяемые при поверке:
Установка поверочная расходомерная (для жидких сред) “УР-2000” ,максимальный расход 600 м3/ч, погрешность 0,3%;
Установка поверочная счетчиков газа УПСГ-3200, максимальный расход 3200 м3/ч, погрешность 0,3%;
Эталонная аэродинамическая установка АДС 700/100 (ГСЭ единицы скорости воздушного потока ГЭТ 150-86) с диапазоном скорости воздушного потока 0,1 : 100 м/с и относительной погрешностью СКО=0,2 % и НСП=0,2%.
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в Руководстве по эксплуатации,
Нормативные документы
ГОСТ 8.542-86 «ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока».
ГОСТ 8.143-75 “ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объемного расхода газа в диапазоне от 10-6 до 102 м3/с”.
ГОСТ 8.510-2002 “ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкости”.
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
Выполнение государственных учетных операций.
6447-78
