Назначение
Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5» (далее - расходомеры-счётчики) предназначены для измерений объёмного расхода и объёма жидкостей, протекающих в напорных трубопроводах.
Описание
Принцип работы расходомеров-счётчиков основан на методе прямых измерений разности времени при прохождении ультразвука в жидкости от одного пьезоэлектрического преобразователя к другому в прямом и обратном направлении. Электрические импульсы поступают поочередно то на один, то на другой пьезоэлектрический преобразователь, входящих в один канал измерения, в результате чего ультразвук проходит путь по потоку и против потока жидкости. Разность времени, возникающая вследствие прохождения сигнала в измерительном канале в обоих направлениях, прямо пропорциональна средней скорости потока, на основании которой затем рассчитывается объёмный расход жидкости.
Расходомеры-счётчики имеют два исполнения (исполнение 1, исполнение 2).
В состав расходомеров-счётчиков исполнения 1 входят первичные преобразователи (ПП) расхода жидкости и вычислитель.
ПП расхода жидкости конструктивно образуют однолучевую схему измерения в одном трубопроводе и изготавливаются:
- с пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП), установленными в измерительный участок из состава прибора (ПП15 - прямоточные, ПП14 и 111123 - со смещенной осью потока);
- с пьезоэлектрическими преобразователями, которые устанавливаются непосредственно на рабочий трубопровод.
В состав расходомеров-счётчиков исполнения 2 дополнительно включен датчик температуры (термопреобразователь сопротивления) с номинальной статической характеристикой (НСХ) Pt500 или Pt1000.
Расходомеры-счётчики исполнения 1 имеют постоянный гидродинамический коэффициент (Кг). В расходомерах-счётчиках исполнения 2 Кг автоматически рассчитывается в каждой точке расхода по температуре измеряемой жидкости.
Датчик температуры устанавливается по потоку жидкости за ПП расхода.
Расходомеры-счётчики исполнения 2 предназначены для измерений объёмных расходов и объёма воды.
Общий вид ПП расхода представлен на рисунке 1.
Вычислители счётчиков-расходомеров обеспечивают:
- формирования импульсов, поступающих на ПЭП/с ПЭП;
- вычисление значения объемного расхода жидкости по разности времени прохождения ультразвуковых волн по и против тока жидкости;
- отображение на индикаторном устройстве результатов вычислений объёмного расхода и объема жидкости и вывод их в виде токовых и частотно-импульсных сигналов;
- архивирование в энергонезависимой памяти среднечасовых значений объёмного расхода и объема жидкости, ведение календаря и часов независимо от перерывов питания;
- вывод измерительной, архивной информации через последовательный интерфейс RS-485;
- управление функцией задания и сигнализации измерений дозы (объёма) с помощью клавиатуры и дисплея на лицевой панели вычислителя;
- сигнализацию окончания измерений заданной дозы (объёма);
- регистрацию времени работы счётчика-расходомера.
Счётчики-расходомеры в соответствии с заказом могут быть укомплектованы пользовательскими интерфейсами (программами для ЭВМ) «Гобой-5А» и «Г обой-5Н».
С помощью программы «Гобой-5А» и ЭВМ, подключаемой к вычислителю по интерфейсу RS-485, осуществляется считывание архива из энергонезависимой памяти вычислителя, документирование и печать архивированных среднечасовых параметров.
С помощью программы «Гобой-5Н» может осуществляться:
- в системе верхнего уровня управления отпуском контроль за сигнализацией окончания измерения заданной дозы (объёма);
- получение от вычислителей счётчиков-расходомеров по последовательному интерфейсу RS-485 по протоколу Modbus.rtu измерительной информации;
- проведение поверки счётчиков-расходомеров имитационным методом.
Общий вид вычислителя представлен на рисунке 2.
Подключение 1111 расхода к вычислителю осуществляется кабелями связи КС длиной от 5 до 200 м, кратной 5 м, которая определяется при заказе расходомеров-счётчиков.
Пример записи обозначения расходомеров-счётчиков при заказе и в документации другой продукции
«Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой «Гобой-5» - [шифр] по ТУ 26.51.52-00140545423-2020».
Структура шифра и его расшифровка:
ХХХХ мм -ХХХХХ м3/ч -ХХХ м -ХХХ °С -Ф Х. Y -Ч -Х-Y мА -П -PtXXX -СХ -А
Таблица 1 - Расшифровка буквенно-цифрового шифра заказа расходомеров-счётчиков
| Шифр характеристики | Наименование и значение характеристики |
| 1 | 2 |
| ХХХХ мм | Условный проход первичного преобразователя (1111) или трубопровода |
| ХХХХХ м3/ч | Верхний предел измерений расхода |
| ХХХ м | Длина соединительного кабеля |
| ХХХ °С | Температура измеряемой среды |
| Ф XY | Формат отображения результатов измерений объёма жидкости нарастающим итогом, где X - число знаков до запятой, Y - число знаков после запятой |
| Ч | Наличие и вид импульсного выходного сигнала: Ч - частотный, пропорциональный измеряемому объёмному расходу, с верхним пределом 1000 Гц; И - импульсный, цена, имп/л |
| Х-Y мА | Наличие и параметры выходного сигнала постоянного тока пропорционального измеряемому объёмному расходу жидкости от 0 до 5; от 0 до 20 или от 4 до 20 мА |
| П | Вид первичной поверки расходомера-счётчика при выпуске из производства П - проливным методом; Б - беспроливным (имитационным) методом |
Наличие и номинальная статическая характеристика (Pt500; Pt1000) PtXXX термопреобразователя сопротивления для расходомеров-счётчиков исполнения 2, используемых для измерений водных потоков_
Продолжение таблицы 1
| 1 | 2 |
| СХ | Наличие у вычислителя расходомера-счётчика функции сигнализации дозы и формат отсчета сигнализируемого объема от 10 мл до 10 000 м3 (Х) |
| А | Наличие у вычислителя расходомера-счётчика функции архивирования |
ПП23
Схемы пломбировки расходомеров-счётчиков от несанкционированного доступа представлены на рисунках 3 - 6.
Программное обеспечение
Расходомеры-счётчики имеют встроенное программное обеспечение (ПО). Встроенное ПО устанавливаются (прошиваются) в памяти вычислителя, входящего в состав расходомера-счётчика при изготовлении.
ПО предназначено для сбора, обработки, отображения на дисплее вычислителя результатов измерений объемного расхода и нарастающим итогом объёма жидкости, а также передачи во внешние измерительные системы результатов измерений.
При подаче электропитания на дисплеях вычислителей в течение от 3 до 5 секунд поочередно индицируются идентификационные данные ПО:
- идентификационное наименование ПО;
- номер версии (идентификационный номер) ПО;
- цифровой идентификатор ПО;
- и заводской номер расходомера.
Конструкция расходомеров-счётчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Уровень защиты ПО и измерительной информации от преднамеренных и непреднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО расходомеров-счётчиков
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Гобой-5 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | V.01 |
| Цифровой идентификатор ПО | 1C7F |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-16 |
Технические характеристики
приведены в таблицах 3 - 7.
Таблица 3 - Значения рабочих диапазонов объёмных расходов расходомеров-счётчиков в зависимости от условного прохода (номинального размера) и конструкции ПП расхода_
| Конструкция ПП | Диаметр условного прохода ПП, DN | Объёмный расход, м3/ч |
| максимальный Qmax | переходный Qp | минимальный Qmin |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ПП23 | 10 | 0,8 | 0,032 | 0,008 |
| 0,6 | 0,024 | 0,006 |
| 15 | 2,5 | 0,100 | 0,025 |
| 2,0 | 0,080 | 0,020 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| | 20 | 3,6 | 0,144 | 0,036 |
| ПП14 | 25 | 5,0 | 0,200 | 0,050 |
| 32 | 9,0 | 0,360 | 0,090 |
| | 40 | 16,0 | 0,640 | 0,160 |
| | 50 | 35,0 | 1,400 | 0,350 |
| | 50,0 | 2,000 | 0,500 |
| | 65 | 60,0 | 2,400 | 0,600 |
| | 80,0 | 3,200 | 0,800 |
| | 80 | 90,0 | 3,600 | 0,900 |
| ПП15 | 125,0 | 5,000 | 1,250 |
| 100 | 140,0 | 5,600 | 1,400 |
| | 200,0 | 8,000 | 2,000 |
| | 150 | 320,0 | 12,800 | 3,200 |
| | 450,0 | 18,000 | 4,500 |
| | 200 | 560,0 | 22,400 | 5,600 |
| | 650,0 | 32,000 | 8,000 |
| с ПЭП, устанавливаемыми в трубопровод | от 50 до 350 | 2-104D2 < 650 | 8102D2 | 2-102-D2 |
Таблица 4 - Пределы относительной погрешности расходомеров-счётчиков измерений
объёмного расхода (объёма) при проливном методе поверки
| Диапазон объёмного расхода | Исполнение | Пределы относительной погрешности при измерении, % |
| по индикатору вычислителя | по частотно/импульсному и по токовому выходам |
| от Qmin до Qp | 1 * | ±2,5 | ±2,55 |
| от Qp до Qmax | ±1,0 | ±1,05 |
| от Qmin до Qp | 2 * | ±0,5 | ±0,55 |
| от Qp до Qmax | ±0,25 | ±0,30 |
| * Кроме 1111 расхода с ПЭП, устанавливаемыми в трубопровод |
Таблица 5 - Пределы относительной погрешности расходомеров-счётчиков измерений
объёмного расхода (объёма) жидкости при имитационном методе поверки
| Диапазон объёмного расхода | Исполнение | Пределы относительной погрешности при измерении, % |
| по индикатору вычислителя | по частотно/импульсному и по токовому выходам |
| СУ о д к mi Q т о | 1 | ±4,0 | ±4,05 |
| от Qp до Qmax | ±2,0 | ±2,05 |
| -ар СУ о д к mi Q т о | 2 | ±1,5 | ±1,55 |
| от Qp до Qmax | ±1,0 | ±1,05 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Температура измеряемой жидкости, °С | от -40 до +160 |
| Давление жидкости в трубопроводе, МПа, не более | 1,6; 6,4 |
| Потеря давления при Qmax, МПа, не более: - для ПП14, 111123 - для ПП15 | 0,035 0,01 |
| Параметры электропитания: - напряжение переменного тока, В - частота, Гц - напряжение постоянного тока, В | от 187 до 242 50±1 24±2 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 3 |
| Минимальная длина прямых участков до ПП расхода: - для расходомеров исполнения 1 - для расходомеров исполнения 2 | 10 DN не нормируется |
| Минимальная длина прямых участков после ПП расхода | не регламентируется |
| Длина линии связи между ПП расхода (приемопередающими пьезоэлектрическими преобразователями) и вычислителем, м | от 5 до 200 (определяется при заказе) |
| Выходные сигналы: - унифицированные постоянного тока, мА - с частотой, Гц - импульсный - интерфейс RS-485 | от 0 до 5; от 0 до 20; от 4 до 20 от 0 до 1000 с ценой импульса в соответствии с заказом цифровой эквивалент измеренных величин по протоколу Modbus.rtu |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - атмосферное давление, кПа - относительная влажность окружающего воздуха при температуре 35 °С без конденсации влаги, %, не более | от -30 до +50 от 84,0 до 106,7 98 |
| Исполнение вычислителя | настенное |
| Глубина архивирования *, ч | 10 000 |
| Время хранения архивной информации в вычислителе в обесточенном состоянии *, лет | 10 |
| Габаритные размеры вычислителя (Д х Ш х В), мм, не более | 55 х 121 х 171 |
| Масса вычислителя, кг, не более | 1,0 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Средняя наработка расходомеров на отказ То, ч, не менее | 50 000 |
| * Для счётчиков-расходомеров с функцией архивирования результатов измерений |
Таблица 7 - Масса и монтажная длина ультразвуковых ПП расхода расходомеров-счётчиков в зависимости от диаметра условного прохода и конструкции ПП расхода_
| DN | Масса ПП расхода, кг, не более | Монтажная длина ПП расхода, L, мм, не более |
| конструкция ПП расхода |
| ПП23 | ПП14 | ПП15 | ПП23 | ПП14 | ПП15 |
| 10 | 1,2 | - | - | 245 | - | - |
| 15 | 1,4 | - | - | 253 | - | - |
| 20 | - | 3,2 | - | - | 450 | - |
| 25 | - | 3,6 | - | - | 450 | - |
| 32 | - | 4,9 | - | - | 600 | - |
| 40 | - | 6,3 | - | - | 665 | - |
| 50 | - | - | 7,8 | - | - | 300 |
| 65 | - | - | 9,7 | - | - | 325 |
| 80 | - | - | 12,6 | - | - | 370 |
| 100 | - | - | 15,6 | - | - | 430 |
| 150 | - | - | 27,5 | - | - | 480 |
| 200 | - | - | 36,5 | - | - | 540 |
Знак утверждения типа
наносится на мембранную клавиатуру корпуса вычислителя расходомера-счётчика технологическим способом предприятия-изготовителя, обеспечивающим четкое изображение знака, его стойкость к внешним воздействующим факторам, неразборное соединение с корпусом, а также сохраняемость, и на титульном листе паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 8 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | 2 | 3 |
| Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой | «Гобой-5» | 1 компл. |
| в том числе | | |
| - приемопередающие пьезоэлектрические преобразователи* | - | 1 компл. |
| - ПП расхода* | ПП14; ПП15** | 1 шт. |
| - вычислитель Гобой-5 | ЦП Ш26-2.00.00 | 1 шт. |
| - кабель связи | КС | 1 шт. |
| - одиночный комплект запасных | ЦП Ш26-4.00.00 | 1 компл. |
| частей, инструмента и принад | | |
| лежностей (ЗИП) | | |
| 1 | 2 | 3 |
| Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5». Руководство по эксплуатации | 26.51.52-001-40545423-2020 РЭ | 1 экз. |
| Расходомер-счётчик жидкости ультразвуковой «Гобой-5». Паспорт | 26.51.52-001-40545423-2020 ПС | 1 экз. |
| ГСИ. Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5». Методика поверки | 26.51.52-001-40545423-2020 МП | 1 экз. |
| Ведомость эксплуатационных документов | 26.51.52-001-40545423-2020 ВЭ | 1 шт. |
| Ведомость одиночного комплекта ЗИП | 26.51.52-001-40545423-2020 ЗИ | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей* | - | 1 компл. |
| Пользовательский интерфейс (программа для ЭВМ ) «Гобой-5 А»*** | - | 1 экз. |
| Пользовательский интерфейс (программа для ЭВМ) «Гобой-5Н»*** | - | 1 экз. |
| * Согласно заказу. ** Тип ПП расхода указывается в заказе. *** Поставляется при заказе в электронном виде |
Поверка
осуществляется по документу 26.51.52-001-40545423-2020 МП «ГСИ. Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5». Методика поверки», утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 30.06.2020.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон 2, 3 разряда по ГПС (части 1 или части 2), утвержденной приказом Росстандарта от 27.02.2018 № 256;
- частотомер электронно-счётный Ч3-88, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - регистрационный номер) 41190-09;
- мультиметр цифровой 34465А (Keysight), регистрационный номер 63371-16;
- секундомер электронный «Интеграл С-01», регистрационный номер 44154-16;
- термогигрометр ИВА-6Н-КП-Д, регистрационный номер 46434-11.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых расходомеров-счётчиков с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в паспортах расходомеров-счётчиков или в бланки свидетельств о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 07.02.2018 № 256 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости
26.51.52-001-40545423-2020 ТУ Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые «Гобой-5». Технические условия
79347-20: Методика поверки 26.51.52-001-40545423-2020 МПСкачать6.9 Мб
22608-02
