Назначение
Расходомеры - счётчики жидкости ультразвуковые РАПИРА-ПВ (далее - РАПИРА-ПВ) предназначены для измерения объёмного расхода и объема жидких сред.
Описание
Принцип работы РАПИРА-ПВ основан на измерении разности времени прохождения ультразвуковых сигналов по направлению потока жидкости в трубопроводе и против него.
Формирование ультразвуковых сигналов производится двумя преобразователями электроакустическими (ПЭА1, ПЭА2), установленными на блоке первичного преобразования (БПП). Работа ПЭА1 и ПЭА2, образующих один измерительный канал, в режиме излучения и приёма происходит попеременно, обеспечивая распространение ультразвуковых сигналов по и против потока жидкости.
При зондировании потока ультразвуковыми сигналами разность времён задержки распространения их по потоку и против потока жидкости пропорциональна скорости потока жидкости. Электронный блок БПП, подключённый к ПЭА1 и ПЭА2, преобразует принятые ультразвуковые сигналы в цифровую форму и осуществляет измерение указанной разности времён задержки, по которой вычисляет объёмный расход объем жидкости в трубопроводе и передаёт данные об объёмном расходе на цифровой выход БПП.
РАПИРА-ПВ имеет взрывозащищённые исполнения и исполнения без взрывозащиты.
РАПИРА-ПВ обеспечивает:
- передачу данных об измеренном расходе по интерфейсу RS-485 (протокол MODBUS RTU);
- формирование импульсов на импульсном выходе, количество которых пропорционально измеренному объему жидкости;
- расчёт объёмов нарастающим итогом и суммарного времени исправной работы прибора, а также сохранение результатов измерений в энергонезависимой памяти в виде архива часовых результатов объёмом 1536 записей (64 суток).
Во взрывозащищённых исполнениях дополнительно обеспечивается индикация результатов измерения на светодиодном индикаторе.
РАПИРА-ПВ выпускается в 18 модификациях, отличающихся диаметром условного прохода, наличием или отсутствием взрывозащищённости, а также стойкостью к внешним воздействиям. Отличительные особенности модификаций приведены в таблице 1.
В состав РАПИРА-ПВ взрывозащищённых модификаций с обычной стойкостью к внешним воздействиям (модификации 02, 05, 08, 11, 14 и 17) входит БРР, соответствующий группе В4 по ГОСТ Р 52931 со степенью защиты оболочки IP 51.
В состав РАПИРА-ПВ взрывозащищённых модификаций с повышенной стойкостью к внешним воздействиям (модификации 03, 06, 09, 12, 15 и 18) входит БРР, соответствующий группе С2 по ГОСТ Р 52931 со степенью защиты оболочки IP 66.
В состав РАПИРА-ПВ всех модификаций (включая модификации без взрывозащиты с повышенной стойкостью к внешним воздействиям: модификации 01, 04, 07, 10, 13 и 16) входит БПП, соответствующий группе С2 по ГОСТ Р 52931 (температура окружающей среды от минус 40 до плюс 70°С) со степенью защиты оболочки IP 67.
Таблица 1 - Модификации РАПИРА-ПВ
| № модификации | Диаметр условного прохода, мм | Взрывозащита | Стойкость к внешним воздействиям |
| 01 | 50 | нет | Повышенная |
| 02 | 50 | есть | Обычная |
| 03 | 50 | есть | Повышенная |
| 04 | 65 | нет | Повышенная |
| 05 | 65 | есть | Обычная |
| 06 | 65 | есть | Повышенная |
| 07 | 80 | нет | Повышенная |
| 08 | 80 | есть | Обычная |
| 09 | 80 | есть | Повышенная |
| 10 | 100 | нет | Повышенная |
| 11 | 100 | есть | Обычная |
| 12 | 100 | есть | Повышенная |
| 13 | 150 | нет | Повышенная |
| 14 | 150 | есть | Обычная |
| 15 | 150 | есть | Повышенная |
| 16 | 200 | нет | Повышенная |
| 17 | 200 | есть | Обычная |
| 18 | 200 | есть | Повышенная |
Программное обеспечение
Программное обеспечение реализовано в БПП и БРР (встроенное программное обеспечение), кроме того, реализовано программное обеспечение ПК (сервисное программное обеспечение).
Встроенное ПО БПП обеспечивает: измерение объёмного расхода жидкости в трубопроводе и передачу данные об объёмном расходе на цифровой выход БПП, установку необходимых для эксплуатации БПП постоянных параметров в режиме программирования БПП.
Встроенное ПО БРР обеспечивает: передачу данных об измеренном расходе по интерфейсу RS-485 (протокол MODBUS RTU), формирование импульсов на импульсном выходе, расчёт объёмов нарастающим итогом и суммарного времени исправной работы прибора, а также архивирование часовых результатов измерения;
Сервисное ПО ПК обеспечивает: индикацию результатов измерения и состояния расходомера - счетчика «Рапира - ПВ» («Монитор БПП»), установку во время поверки параметров БПП, необходимых для расчета объемного расхода («Программатор БПП поверочный», «Программатор Рапира поверочный»).
Встроенное ПО БПП и БРР хранится в энергонезависимой памяти использованных для реализации аппаратуры микроконтроллеров, защищено от несанкционированного проникновения и модификации аппаратными средствами стандартизированного интерфейса EOnCE, не может быть прочитано или модифицировано через пользовательский интерфейс RS - 485.
При каждом включении питания расходомера - счетчика «Рапира - ПВ» выполняется расчет контрольных сумм встроенного ПО в соответствии с алгоритмом CRC-32. В случае несовпадения рассчитанной контрольной суммы с эталонной формируется признак неисправности программного обеспечения, который сохраняется в архиве и передается через пользовательский интерфейс системам верхнего уровня иерархии.
Идентификационные признаки программного обеспечения приведены в таблице 2.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений приведен в таблице 3.
Таблица 2 - Идентификационные признаки программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификационн ое наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификацион ный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Встроенное ПО БПП | КЕРМ00001.01 | 2.10 | Расчет и проверка соответствия рассчитанной контрольной суммы с эталонной величиной выполняется при каждом включении (запуске программного обеспечения) расходомера -счетчика «Рапира -ПВ» | CRC - 32 |
| Встроенное ПО БРР | КЕРМ00002.01 | 2.07 | CRC - 32 |
| Сервисное ПО ПК «Монитор БПП» | Монитор БПП | 1.00 | CRC - 32 |
| Сервисное ПО ПК «Программатор БПП Поверочный» | Программатор БПП поверочный | 1.00 | CRC - 32 |
| Сервисное ПО ПК «Программатор Рапира поверочный» | Программатор Рапира поверочный | 1.00 | CRC - 32 |
Таблица 3 - Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений
| Наименование ПО | Уровень защиты в соответствии с МИ3286-10 |
| Встроенное ПО БПП | С |
| Встроенное ПО БРР | С |
| ПО ПК «Монитор БПП» | А |
| ПО ПК «Программатор БПП поверочный» | С |
| ПО ПК «Программатор Рапира Поверочный» | С |
Технические характеристики
- Верхние пределы измерения объёмного расхода и объёма жидких сред (Gmax) в зависимости от диаметра условного прохода (Ду) приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Верхние пределы измерения объёмного расхода и объёма жидких сред____________
| Ду, мм | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 |
| Gmax, м3/ч | 100 | 150 | 180 | 300 | 675 | 1200 |
- Пределы допускаемой относительной погрешности измерения объёмного расхода и объёма жидких сред:
• ± 2,0 % в диапазоне расходов от 0,0067 Gmax до 0,025 Gmax;
• ± 1,5 % в диапазоне расходов от 0,025 Gmax до Gmax.
- Диапазон температуры измеряемой среды от 0 до плюс 65 °С.
- Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры ± 5°С.
- Максимальное давление измеряемой среды 20 МПа. Для приборов, изготавливаемых по специальному заказу, максимальное давление измеряемой среды более 20 МПа выбирается из ряда значений, приведённых в ГОСТ 356.
- По устойчивости к климатическим воздействиям окружающей среды БРР для модификаций с обычной стойкостью к внешним воздействиям соответствует группе исполнения В4 по ГОСТ Р 52931:
• температура окружающей среды от плюс 5 до плюс 50°С;
• относительная влажность воздуха не более 80 % при температуре окружающей среды плюс 35°С.
БРР для модификаций с повышенной стойкостью к внешним воздействиям соответствует группе исполнения С2 по ГОСТ Р 52931:
• температура окружающей среды от минус 40 до плюс 70 °С;
• относительная влажность воздуха до 100 % при температуре окружающей среды плюс 30°С и более низких температурах, с конденсацией влаги.
БПП любого исполнения соответствует группе исполнения С2 по ГОСТ Р 52931.
- Степень защиты оболочек от проникновения внутрь твердых тел и воды по ГОСТ 14254: IP67 для БПП любых модификаций, IP66 для БРР модификаций с повышенной стойкостью к внешним воздействиям; 1Р51 для БРР для модификаций с обычной стойкостью к внешним воздействиям.
- БПП устойчивы к воздействию синусоидальной вибрации частотой от 5 до 35 Гц и амплитудой смещения не более 0,35 мм (группа L1 по ГОСТ Р 52931).
- БРР устойчивы к воздействию синусоидальной вибрации частотой от 5 до 25 Гц с амплитудой смещения не более 0,1 мм (группа L3 по ГОСТ Р 52931).
- Электрическое питание РАПИРА-ПВ взрывозащищённого исполнения осуществляется от промышленной сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц, напряжением от 198 В до 242 В. Электрическое питание исполнения без взрывозащиты осуществляется от источника постоянного тока с выходным стабилизированным напряжением в пределах от 15 до 27 В.
- Максимальная длина кабеля связи между БПП и БРР - 250м.
- Средний срок службы 9 лет.
- Средняя наработка на отказ не менее 100 000 часов.
- Полная мощность, потребляемая РАПИРА-ПВ при нормальном напряжении питания, не более: для взрывозащищённого исполнения - 15 Вт, для исполнении без взрывозащиты - 2 Вт.
- Габаритные размеры БРР не более 240х240х116 мм. Масса БРР для модификаций прибора с обычной стойкостью к внешним воздействиям должна быть не более 2,3 кг. Масса БРР для модификаций прибора с повышенной стойкостью к внешним воздействиям должна быть не более 6,5 кг.
Габаритные размеры и масса БПП не более значений, приведённых в таблице 5.
Таблица 5 - Габаритные размеры и масса БПП
| Диаметр условного прохода, мм | Масса, кг | Г абаритные размеры, мм |
| Длина, L | Ширина, B | Высота, H |
| Ду50 | 7,2 | 140 | 176 | 287 |
| Ду65 | 8,5 | 140 | 190 | 295 |
| Ду80 | 10,2 | 160 | 205 | 310 |
| Ду100 | 12,9 | 160 | 220 | 331 |
| Ду150 | 25 | 200 | 260 | 420 |
| Ду200 | 37 | 200 | 300 | 470 |
Примечание: Габаритные размеры и масса БПП приведены без присоединительных
фланцев, которые входят в комплект поставки
Знак утверждения типа
наносится на блок первичного преобразования, а также на титульный лист руководства по эксплуатации КЕРМ 407351.001.00 РЭ.
Комплектность
В комплект поставки РАПИРА-ПВ входит:
| Обозначение | Наименование | Кол | Примеч. |
| Основной комплект |
| КЕРМ.468361.ХХХ | Блок регистрации расхода | 1 шт. | 1, 2 |
| КЕРМ.407251.ХХХ | Блок первичного преобразования | 1 шт. | 2 |
| OZ - BL - CY 4х0,75 | Кабель связи БПП-БРР | Длина по заказу | 1 |
| КЕРМ 407351. 001 Д2 | Комплект монтажных частей | 1 | 2 |
| Комплект одиночного ЗИП |
| 0216.100 Р | Вставка плавкая | 2 шт | 1 |
| WAGO 210-619 | Монтажный инструмент, тип 1 | 1 шт. | |
| Документация |
| КЕРМ.407351.001 РЭ | Расходомер- счётчик РАПИРА-ПВ Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
| КЕРМ.407351.001 Д4 | Расходомер-счётчик РАПИРА-ПВ Методика поверки | 1 экз. | |
| КЕРМ.407351.001 ПС | Расходомер- счётчик РАПИРА-ПВ. Паспорт | 1 экз. | |
| КЕРМ.407351.001 Д7 | Расходомер- счётчик РАПИРА-ПВ Инструкция по настройке | 1 экз. | 3 |
| Примечание: 1 Только для взрывозащищённого исполнения 2 В соответствии со спецификацией поставки 3 Только для сервис-центров или по особому соглашению |
Поверка
осуществляется по методике в КЕРМ.407351.001 Д4 «Расходомер-счётчик РАПИРА-ПВ.
Методика поверки», согласованной ФГУП «СНИИМ» в феврале 2010 г.
Эталоны, применяемые при поверке:
• Установка поверочная «Взлет ПУ»;
• Частотомер Ч3-63/1.
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в Руководстве по эксплуатации КЕРМ.407351.001 РЭ"
Нормативные документы
1 ГОСТ Р 52931 - 2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»;
2 ГОСТ Р 51330.0-99 «Электрооборудование взрывозащищённое. Часть 0. Общие требования»;
3 КЕРМ 407351.001 ТУ «Расходомеры - счётчики жидкости ультразвуковые РАПИРА-ПВ. Технические условия»
Рекомендации к применению
При выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
42965-09