Назначение
Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые US800 предназначены для измерения среднего объемного расхода (в дальнейшем - расхода) и объема жидкостей, протекающих в напорных трубопроводах в различных условиях эксплуатации при постоянном или переменном (реверсивном) направлении потока жидкости.
Описание
Принцип действия расходомеров-счетчиков жидкости ультразвуковых US800 основан на измерении времени распространения импульсов ультразвукового колебания через двигающуюся жидкость. Разность между временами распространения ультразвуковых импульсов в прямом и обратном направлениях относительно движения жидкости пропорциональна скорости ее потока и, следовательно, ее расходу.
Возбуждение ультразвуковых колебаний осуществляется пьезоэлектрическими преобразователями (далее - ПЭП), располагаемыми на участке трубопровода, в котором производится измерение расхода жидкости. В зависимости от установки ПЭП относительно сечения потока скорость последнего измеряется по двум или одному лучам ультразвуковых колебаний.
Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые US800 измеряют средний расход и объем жидкостей, свойства и течение которых в трубопроводе с условным диаметром от 15 до 2000 мм соответствуют условиям:
■ число Рейнольдса Re не ниже 5000;
■ максимальная скорость не более 12 м/с;
■ полное заполнение трубопровода под давлением до 6,3 МПа;
■ температура от 0 до плюс 150 0С;
■ содержание газообразных и твердых веществ не более 1 % от объема;
Участок трубопровода с ПЭП, установленными на его диаметрально противоположных сторонах, образует первичный ультразвуковой преобразователь расхода (далее - УПР). В однолучевом УПР устанавливаются два ПЭП, которые размещаются на оси, проходящей через диаметр поперечного сечения УПР. Двухлучевой УПР содержит две пары ПЭП, которые размещены на осях, параллельных друг другу и проходящих через равные хорды поперечного сечения. Хорды располагаются на расстоянии 0,25 внутреннего диаметра от центральной оси трубопровода. Оси установки ПЭП располагаются под углом к оси УПР.
УПР, изготовленный на предприятии - изготовителе, представляет собой отрезок трубы из нержавеющей или кислотостойкой стали, к торцам которой приварены два фланца по ГОСТ 12815-80. В средней зоне трубы приварены служащие для установки ПЭП держатели. ПЭП устанавливаются с паронитовыми прокладками и фиксируются в держателях гайками. УПР подключается к ЭБ кабелем c волновым сопротивлением 50 Ом и длиной до 500 м.
Длина соединительного кабеля может быть увеличена при выполнении требований к принимаемому сигналу.
ПЭП в паре работают попеременно в режиме приемник/излучатель и обеспечивают излучение в жидкость и прием из нее ультразвуковых импульсов под углом к оси трубопровода. Устройство, содержащее электронные узлы формирования импульсов поступающих на ПЭП/с ПЭП, вычисления расхода, объема на основе измеряемых времен распространения ультразвуковых импульсов, образует вторичный преобразователь - электронный блок (далее -ЭБ).
ЭБ обеспечивает:
■ измерение времен распространения ультразвуковых импульсов по одному или двум каналам измерения;
■ накопление объема в счетчиках с режимами счета по модулю, с учетом знака или только в одном направлении;
■ индикацию результатов измерений, а также вывод в виде токовых и частотноимпульсных сигналов;
■ архивирование в энергонезависимой памяти результатов измерения, ведение календаря и часов независимо от перерывов питания;
■ вывод измерительной, архивной информации через последовательный интерфейс RS485 или RS-232;
■ время наработки измерительных каналов.
Каналы измерения независимы друг от друга, работают параллельно и гальванически развязаны между собой и выходными сигналами.
Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые US800 могут использоваться автономно, а также в качестве первичных преобразователей расхода или объема в составе теплосчетчиков, распределенных измерительных систем и АСУТП.
Программное обеспечение является встроенным и не может быть модифицировано или загружено через какой-либо интерфейс на уровне пользователя. Операционная система проводит ряд самодиагностических проверок после включения питания, а также периодическую самодиагностику во время работы.
Программное обеспечение не влияет на метрологические характеристики средства измерений.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - уровень «А» в соответствии с МИ 3286-2010
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 |
| US800 MAIN | OS2000 012011 | 012011 | - | - |
| US800_MAIN_2 | 0S2000_022011 | 022011 | - | - |
Общий вид расходомера-счетчика жидкости ультразвукового US800 и УПР приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид расходомера-счетчика жидкости ультразвукового US800 и УПР
Конструктивно ЭБ представляет собой герметичный пластиковый приборный корпус для настенного монтажа.
Для защиты от несанкционированного доступа один из крепежных винтов верхней крышки корпуса ЭБ пломбируется мастичной пломбой. Пример пломбировки показан на рисунке 2.
пломбируемый винт
Рисунок 2 - Пример пломбировки расходомера
Технические характеристики
Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковой US800 измеряют средний объемный расход воды в зависимости от диаметра условного прохода (далее - Ду) трубопровода в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2
| Расход, м3/ч | Диамет | р условного прохода УПР - Ду, мм |
| 15 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 |
| Максимальный Qmax | 8 | 22 | 35 | 55 | 85 | 145 | 220 | 340 | 777 | 1350 |
| Переходный | Q1p | 1,0 | 1,7 | 2,2 | 2,7 | 3,4 | 4,4 | 5,4 | 6,8 | 10,2 | 13,6 |
| Q2p | 0,5 | 0,8 | 1.1 | 1,3 | 1,7 | 2,2 | 2,7 | 3,4 | 5.1 | 6,8 |
| Минимальный | Q1min | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,3 | 1,6 | 2 | 3 | 4 |
| Q2min | 0,15 | 0,25 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,65 | 0,8 | 1 | 1,5 | 2 |
| Qmax , Q1p ,Q2p , Q1min, Q2min - для Ду свыше 200мм определяются по формулам: Qmax = 0,034Ду2 ; Q1P = 0,068Ду; Q2p = 0,034Ду; Q1™ = 0,04Ду, Q2mm = 0,02Ду. Верхние индексы в обозначении расходов: 1 - для температуры воды от 0 до плюс 60 0С; 2 - для температуры воды от 60 до плюс 150 0С. |
Пределы допускаемых относительных погрешностей измерительных каналов ЭБ приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Пределы допускаемой относительной погрешности, % |
| при измерении времени распространения ультразвуковых импульсов и расхода | при преобразовании расхода в частотный /импульсный сигнал | при преобразовании расхода в аналоговый сигнал | при измерении объема | времени наработ ки |
| ±0,4 | ±0,1 | ±0,4 | ±0,5 | ±0,1 |
Пределы допускаемых относительных погрешностей расходомеров-счетчиков жидкости ультразвуковых US800, определенных на установке поверочной по эталонному расходомеру-счетчику в соответствии с документом «Расходомер-счетчик жидкости ультразвуковой US800. Руководство по эксплуатации US800.421364.001 РЭ. Часть 2» приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Диапазон расхода | Диаметр условного прохода, мм; и исполнение УПР | Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении, % |
| расхода по индикатору и частотному выходу | расхода по токовому выходу | объема по индикатору |
| Qmin - Qp | 15-150 однолучевой | ±1,5 | ±2,0 | ±1,5 |
| 100-150 двухлучевой | ±1,0 | ±1,5 | ±1,0 |
| Qp — Qmax | 15-150 однолучевой | ±1,0 | ±1,0 | ±1,0 |
| 100-150 двухлучевой | ±0,5 | ±1,0 | ±0,5 |
Пределы допускаемых относительных погрешностей расходомеров-счетчиков жидкости ультразвуковых US800, определенных имитационным методом в соответствии с документом «Расходомер-счетчик жидкости ультразвуковой US800. Руководство по эксплуатации US800.421364.001F3. Часть 3» приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Диапазон расхода | Диаметр условного прохода, мм; и исполнение УПР | Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении, % |
| расхода по индикатору и частотному выходу | расхода по токовому выходу | объема по индикатору |
| Qmin - Qp | 32-200 | однолучевой | ±3,0 | ±3,0 | ±3,0 |
| 100-200 | двухлучевой | ±2,0 | ±2,0 | ±2,0 |
| Qp — Qmax | 32-200 | однолучевой | ±2,0 | ±2,0 | ±2,0 |
| 100-200 | двухлучевой | ±1,5 | ±2,0 | ±1,5 |
| Qmin - Qp | > 200 | однолучевой | ±2,0 | ±2,5 | ±2,0 |
| > 200 | двухлучевой | ±1,5 | ±2,0 | ±1,5 |
| Qp Qmax | > 200 | однолучевой | ±1,5 | ±2,0 | ±1,5 |
| > 200 | двухлучевой | ±0,75 | ±1,5 | ±0,75 |
Виды выходных сигналов ЭБ, пределы их изменения, нагрузка, коммутируемые сигналы приведены в таблице 6.
Таблица 6
| Вид сигнала | Пределы, диапазон изменения | Нагрузка, коммутируемый сигнал | Количество в зависимости от исполнения ЭБ |
| Выходной аналоговый силой постоянного тока | 4 - 20 мА | до 0, 5 кОм | 1(2) |
| Выходной частотный / импульсный | Umax - 5 В пост. тока; fmax - 1000 Гц (вес импульса от 0.0001 до 65535 л / имп) | не менее 100 Ом | 1(2) |
| Последовательный цифровой интерфейс RS-485 | Скорость передачи: от 600 до 115200 бод; расстояние до1200 м | Не менее 100 Ом; количество устройств в сети до 255 | 1 |
| Последовательный цифровой интерфейс RS-232 | Скорость передачи: от 600 до 115200 бод; расстояние до 3 м | количество устройств 1 | 1 |
Основные технические характеристики и рабочие условия эксплуатации ЭБ приведены в таблице 7.
Таблица 7
| Наименование параметра | Значение параметра |
| 1. Максимальная мощность, потребляемая от сети, Вт, не более | 5 |
| 2. Габаритные размеры, мм, не более | 200x180x100 |
| 3. Масса, кг, не более | 1,5 |
| 4. Среднее время наработки на отказ, ч, не менее | 50 000 |
| 5. Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
| 6. Температура окружающего воздуха, °С | от плюс 5 до плюс 50 |
| 7. Относительная влажность, %, не более | 98, при температуре плюс 35 °С |
| 8. Атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 107,0 |
| 9. Электрическое питание: - напряжение, В - частота, Гц | от 187 до 242 (50±1) |
Рабочие условия эксплуатации УПР расходомеров приведены в таблице 8.
Таблица 8
| Наименование параметра | Значение параметра |
| 1. Температура измеряемой жидкости, °С | от 0 до плюс 150 |
| 2. Температура окружающей среды, °С | от минус 40 до плюс 60, при условии незамерзания измеряемой жидкости |
| 3. Избыточное давление измеряемой жидкости, МПа | до 6,3 |
| 4. Относительная влажность окружающей среды, %, не более | 98, при температуре плюс 35 °C |
Массы УПР в зависимости от Ду приведены в таблице 9.
Таблица 9
| Ду, мм | 15 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 |
| Масса, кг | 1,2 | 2,8 | 4,5 | 5,2 | 8 | 8 | 12 | 16 | 29 | 36 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель ЭБ в нижней центральной части методом шелкографии, а на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации в нижней центральной части типографским способом.
Комплектность
| Наименование | Количество в зависимости от исполнения | Примечание |
| Электронный блок US800 | 1 | |
| УПР в сборе с ответными фланцами | 1(2) | При наличии в заказе |
| Комплект пьезоэлектрических преобразователей с прокладками | 1(2) | Если в заказе отсутствуют УПР |
| Держатель ПЭП | 2(4) |
| Эксплуатационная документация в составе: -руководство по эксплуатации US80)0).421364.0)0)1Ir) с методикой поверки - паспорт US800.421364.00mC | 1 1 | При групповой поставке РЭ поставляется из расчета один экземпляр на десять ЭБ US800 |
| Высокочастотный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом | м | Длина определяется заказом |
Сведения о методах измерений
Сведения о методах измерений содержатся в документе «Расходомер-счетчик жидкости ультразвуковой US800. Руководство по эксплуатации US80)0).421364.0)0)1Ir')»
Нормативные документы
ГОСТ 8.510-2002 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкостей».
ГОСТ Р 52931-2008 - Приборы контроля и регулирования технологических процессов.
Общие технические условия.
Технические условия US800.421364.001 ТУ «Расходомер-счетчик жидкости ультразвуковой
US800»
13537-93
