Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые РЕЗОНАНС

Назначение

Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые РЕЗОНАНС (далее - расходомеры) предназначены для измерения объёмного расхода и объёма жидких сред в системах поддержания пластового давления (кустовые насосные станции, водораспределительные пункты, трубопроводы и скважины) в нефтедобывающей отрасли в соответствии с требованиями «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности», 2013 г.

Описание

Принцип действия ультразвукового расходомера основан на измерении разности времени прохождения ультразвуковых сигналов по направлению потока жидкости в трубопроводе и против него. Расходомер формирует ультразвуковые сигналы (УЗС) и по измеренной разнице времени прохождения УЗС по направлению потока жидкости в трубопроводе и против него измеряет скорость движения жидкости и рассчитывает объёмный расход жидкости.

Расходомер состоит из измерительной камеры (ИК) с двумя ультразвуковыми датчиками и датчиком температуры, и корпуса, в котором расположен измеритель комбинированный . Формирование УЗС производится ультразвуковыми датчиками, образующими единый измерительный тракт путём попеременной работы в режиме излучения и приёма. Датчик температуры служит для измерения температуры измеряемой среды, которая в дальнейшем используется для повышения точности вычисления расхода измерителем комбинированным. Измеритель комбинированный преобразует принятые ультразвуковыми датчиками УЗС в цифровую форму, оценивает качество принятых сигналов по величине их ослабления при прохождении через измерительный тракт и коэффициенту корреляции с зондирующим сигналом, оценивает величину соотношения сигнал/шум и, по пригодным для дальнейшей обработке сигналам, осуществляет измерение разности времён задержки и скорости движения жидкости, по которой затем вычисляет объёмный расход жидкости в трубопроводе и формирует выходной сигнал на импульсном, дискретном и цифровом выходах расходомера.

Амплитуда выходного сигнала на импульсном выходе находится в пределах от 2 до 24 В (при нагрузке 3 кОм). Количество импульсов в секунду на импульсном выходе пропорционально измеренному расходу и обратно пропорционально весу импульса. Длительность импульса на импульсном выходе обратно пропорциональна количеству импульсов в секунду. Вес импульса устанавливается программным способом из ряда допустимых значений [0,1; 1; 10; 100; 1000] л/имп.

Передача информации по цифровому выходу осуществляется по интерфейсу RS-485 (скорость передачи 19200 Бод) в соответствии с протоколом Modbus RTU в качестве подчинённого устройства.

Дискретный выход содержит информацию о направлении потока: замкнутое состояние ключа соответствует положительному направлению потока жидкости в трубопроводе.

Расходомер выпускается в 4 модификациях, отличающихся диаметром условного прохода: 50 мм, 100 мм, 150 мм, 200 мм

Для всех модификаций обеспечивается измерение расхода и объёма при протекании потока измеряемой жидкости как в прямом, так и в обратном направлении (реверс).

Расходомер имеет архив, обеспечивающий хранение в энергонезависимой памяти информации о результатах измерений и состоянии прибора. Объем архива не менее 3450 записей. Период архивирования может быть установлен в диапазоне от 30 минут до 24 часов с шагом 30 мин.

События, связанные с изменением настроек расходомера, фиксируются во встроенном журнале событий, хранящемся в энергонезависимой памяти расходомера. Объем журнала событий - не менее 450 записей.

Внешний вид расходомера показан на рисунке 1.

Рисунок 1 - Внешний вид расходомера

Место пломбирования расположено под крышкой корпуса расходомера и показано на рисунке 2.

Рисунок 2 - Место пломбирования расходомера

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) расходомера представлено интегрированным (встроенным) ПО микроконтроллеров цифровой обработки сигналов (МК ЦОС) и обработки информации (МК ОИ), расположенных на печатной плате, размещённой внутри корпуса расходомера. Цифровой интерфейс информационного обмена с внешними устройствами выполнен защищённым и не позволяет оказывать влияние на встроенное ПО. Идентификационные признаки встроенного ПО расходомера указаны в таблице 1.

Уровень защиты ПО СИ от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.

Таблица 1 - Идентификационные признаки программного обеспечения

Технические характеристики

• Диапазоны измерения объемного расхода и пределы допускаемой относительной погрешности измерения объёмного расхода и объёма жидких сред в прямом и обратном (реверс) направлениях приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Диапазоны измеряемых расходов и пределы допускаемой относительной погрешности

• Диапазон температуры измеряемой среды от минус 5 до плюс 80 °С.

• Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры среды датчиком температуры расходомера ±1 °C.

• Допустимые значения смещения нуля при отсутствии расхода с заполненной жидкостью ИК приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Допустимые значения смещения нуля

• Максимальное давление измеряемой среды - 25 МПа

• Расходомер может устанавливаться в помещениях или на открытом воздухе и эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 70 °С и относительной влажности воздуха до 100 % при 30 °С и более низких температурах. По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающей среды расходомер соответствует группе С2 по ГОСТ Р 52931-2008.

• Расходомер предназначен для работы при барометрическом давлении от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм.рт.ст.) и соответствует группе Р1 по ГОСТ Р 52931-2008.

• Расходомер устойчив к воздействию синусоидальной вибрации частотой от 10 до 55 Гц и амплитудой смещения не более 0,35 мм (группа N2 по ГОСТ Р 52931-2008).

• Расходомер в заводской упаковке для транспортирования прочен к воздействию нагрузок, действующих в направлении, обозначенном на таре манипуляционным знаком "Верх" (воздействие условий транспортирования) по группе N2 по ГОСТ Р 52931-2008.

• Степень защиты расходомера от проникновения пыли, посторонних тел и воды IP67 по ГОСТ 14254-96.

• Электрическое питание осуществляется от источника постоянного тока с выходным стабилизированным напряжением в пределах от 11 В до 26 В.

• Полная мощность, потребляемая расходомером при напряжении питания 12 В, должна быть не более 0,9 Вт.

• Габаритные размеры и масса расходомера в зависимости от диаметра условного прохода (Ду) расходомера приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Габаритные размеры и масса расходомера

• Средняя наработка на отказ - не менее 115000 часов.

• Средний срок службы - не менее 9 лет.

Знак утверждения типа

наносится на шильдике, прикреплённом к измерительной камере и в правом верхнем углу титульного листа руководства по эксплуатации НГБТ.407351.001РЭ.

Комплектность

Комплект поставки расходомера приведен в таблице 5.

Таблица 5 - Комплект поставки расходомера.

Поверка

осуществляется по документу НГБТ.407351.001Д4 «Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой РЕЗОНАНС. Методика поверки», утвержденному ФГУП «СНИИМ» в 29 мая 2014 г.

Основные средства поверки:

• Установка поверочная «Взлет ПУ» (Номер в Государственном реестре средств измерений 47543-11);

• Частотомер электронно-счетный Ч3-63/3 (Номер в Государственном реестре средств измерений 32499-06);

• Термометр лабораторный ТЛ-4 (Номер в Государственном реестре средств измерений 303-61).

Сведения о методах измерений

Метод измерений изложен в НГБТ.407351.001РЭ «Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой РЕЗОНАНС. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1 ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия».

2 НГБТ.407351.001 ТУ «Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой РЕЗОНАНС. Технические условия».

Рекомендации к применению

осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.