Назначение
Расходомеры ультразвуковые универсальные многофункциональные "Система 1010/1020" (далее - расходомеры) предназначены для измерений расхода и количества жидкости или газа в напорных трубопроводах, в том числе при учетно-расчетных операциях.
Описание
Расходомеры могут использовать различные режимы измерения: время-импульсный или доплеровский. Время-импульсный режим базируется на измерении скорости потока по разнице во времени прохождения ультразвуковых волн в двух направлениях: по потоку и против потока. Доплеровский режим базируется на обработке ультразвукового сигнала, отраженного от частиц или пузырьков газа взвешенных в жидкости. Этот режим используется, когда время-импульсный режим не может быть использован из-за низкой звукопроводимости жидкости, вызванной высокой концентрацией взвешенных частиц. Выбор режима работы осуществляется оператором при настройке расходомера.
Расходомеры состоят из накладных преобразователей ультразвукового сигнала (датчиков) и вычислителя расхода.
Датчики расходомеров выпускаются четырех типов: доплеровские (Reflexor), время-импульсные универсальные(ип^егаа1), время-импульсные высокоточные(High Precision) и время-импульсные прецизионные(иИга).
Монтаж накладных датчиков на трубе выполняется с помощью специализированных монтажных рам (входят в комплект поставки расходомера) со стопорными шипами, что исключает необходимость использования специального измерительного инструмента для контроля взаимного расположения датчиков. Выпускаются несколько типов монтажных рам для различных применений, тип поставляемой рамы определяется при заказе расходомера. Монтаж прецизионных датчиков выполняется на заводе-изготовителе на измерительной трубе калиброванного диаметра.
Вычислитель расхода изготавливается в корпусах разных типов: стационарных (NEMA 4Х и NEMA 7) и портативном.
Вычислитель расхода имеет следующие исполнения:
- Одноканальный (для работы с одной парой датчиков) - обеспечивает измерение время-импульсными или доплеровскими датчиками в одном трубопроводе.
- Двухканальный (для работы с двумя парами датчиков) - обеспечивает измерения время-импульсными датчиками в двух трубопроводах или одновременное измерение в одном трубопроводе парой время-импульсных датчиков и парой доплеровских датчиков.
- Многолучевой (для работы с двумя или четырьмя парами датчиков) - для измерений расхода в одном трубопроводе время-импульсными датчиками по результатам обработки двух или четырех ультразвуковых лучей, излучаемых в разных плоскостях.
Пользовательское меню вычислителя расхода обеспечивает ввод параметров объекта измерений (трубопровода) при настройке расходомера. Вычислитель снабжен регистратором данных, обеспечивающим сохранение значений измеренных и вспомогательных параметров.
В вычислителе имеется встроенная база данных скорости звука в различных жидкостях и газах в зависимости от температуры, используемая для идентификации типа рабочей среды и ее характеристик (плотности и вязкости).
Расходомер предоставляет результаты измерений на дисплее вычислителя расхода, по протоколам RS-232 и RS-485, по токовым (4...20 мА), частотным, импульсным и релейным выходам.
лист № 2
всего листов 7
Вычислитель расхода имеет дополнительные аналоговые входы - токовые (4...20 мА) и сопротивления (с градуировками Ptl00 или Pt1000).
Вычислитель расхода представляет информацию о количестве рабочей среды в объемных единицах, приведенных к стандартной температуре (при подключении термометра сопротивления или вводе значения температуры вручную), и в массовых единицах, при измерении текущей плотности рабочей среды или вводе ее значений в вычислитель расхода вручную.
Вычислитель расхода при подключении термометра сопротивления и датчика давления производит расчет объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, и массового расхода газа в соответствии с ГОСТ 30319.2-96.
Расходомеры имеют следующие модификации:
- 1010WP, WDP, GCWDP с накладными датчиками Reflexor, Universal, High Precision и портативным вычислителем;
- 1010N, DN, MN, X, DX с накладными датчиками Reflexor, Universal, High Precision и стационарным вычислителем;
- 1010DVN, PVN, DVDN, PVDN с накладными датчиками High Precision, Ultra и стационарным вычислителем;
- 1010SN, SDN, SCDN, SX, SDX, SCDX с датчиками High Precision, Ultra, смонтированными на заводе-изготовителе на калиброванную трубу, и стационарным вычислителем;
- 1010SPCMN с датчиками Ultra, смонтированными на заводе - изготовителе на калиброванную трубу, и стационарным вычислителем;
- 1010GCN, GCDN с накладными датчиками Universal, High Precision и стационарным вычислителем;
- 1010GCSN с датчиками High Precision, Ultra, смонтированными на заводе-изготовителе на калиброванную трубу, и стационарным вычислителем.
Расходомеры являются сейсмостойкими (МРЗ 9 баллов, высотная отметка 70,0 м), вибростойкими (группа М39) и взрывозащищенными (маркировка взрывозащиты датчиков -0Exia IICT5, маркировка взрывозащиты вычислителей [Exia] IIC и 1Exd[ia] IICT5).
При монтаже расходомеров должны быть выдержаны требования по длине прямых участков трубопровода: до датчиков - 15 Ду, после датчиков - 5 Ду.
Общий вид расходомера и его составных частей показан на рисунках 1 - 8.
Образцы табличек компонентов расходомера приведены на рисунках 9 и 10.
Места пломбировки от несанкционированного доступа и обозначение мест для нанесения оттиска клейма поверителя приведены на рисунках 11 и 12.
Датчики являются неразборными и не пломбируются.
Рисунок 1 - Внешний вид стационарного вычислителя расходомера 1010 в корпусе NEMA 4X
Рисунок 2 - Внешний вид стационарного вычислителя расходомера 1010 в корпусе NEMA 7
Рисунок 3 - Внешний вид портативного вычислителя расходомера 1010
Рисунок 4 - Внешний вид датчиков расходомера 1010
Рисунок 5 - Внешний вид датчиков с монтажными рамами закрытого типа
Рисунок 6 - Внешний вид датчиков с монтажными рамами открытого типа
Рисунок 7 - Внешний вид калиброванной измерительной трубы без датчиков
Рисунок 8 - Внешний вид калиброванной измерительной трубы c датчиками (закрыты кожухом)
«Siemens Energy & Automation, Inc.»
Расходомер 1010DVDN
Вычислитель: 1010*N зав. номер: 41256
«Siemens Energy & Automation, Inc.»
Расходомер 1010DVDN
Датчик 1011
типоразмер: D4H зав. номер: 67733B
Серт. № ТС RU C-US.EBO8.B.OOO32
Маркировка взрывозащиты: [Exia]IIC
Серт. № ТС RU C-USJb08.B.00032
Маркировка взрывозащиты: 0ExiaIICT5
Рисунок 9 - Образец таблички вычислителя
Рисунок 10 -Образец таблички датчика
Рисунок 11 - Схема пломбирования вычис-
Рисунок 12 -Схема пломбирования калибро-
лителя ванной измерительной трубы c датчиками
- Места установки пломбы с клеймом о первичной поверке.
1 - Места установки пломбы с клеймом поверителя.
- Место для замка, ограничивающего доступ к внутренней части расходомера.
Программное обеспечение
Вычислитель расхода имеет встроенное программное обеспечение (ПО), вычисляющее мгновенную и усреднённую скорости рабочей среды, формирующее выходные сигналы, вычисляющее объёмный расход и объём рабочей среды при рабочих и стандартных условиях. ПО используется также для сбора результатов измерений за установленные периоды измерений, их хранения и передачи на устройства верхнего уровня.
ПО расходомера состоит из двух частей: системное ПО (операционная система), обеспечивающее функционирование прибора в целом, и прикладное ПО (метрологически значимое), производящее вычисления.
Версия системного ПО указана в информационном разделе меню расходомера.
Версия прикладного ПО (метрологически значимого) наносится на наклейку, устанавливаемую непосредственно на содержащую ПО микросхему памяти, которая находится на печатной плате вычислителя расходомера за пломбируемым кожухом.
Идентификационные данные ПО расходомера приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Идентификационное наименование ПО | Операционная система | Прикладное ПО жидкостного расходомера | Прикладное ПО газового расходомера |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 5.xx.xx | не ниже 5.04.06 | не ниже 5.04.06 |
Конструкция расходомера исключает возможность несанкционированного доступа к
ПО СИ и влияния на ПО СИ и измерительную информацию.
Уровень защиты программного обеспечения в соответствии с Р 50.2.077-2014: высокий.
Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом того, что программное обеспечение является неотъемлемой частью расходомеров.
Технические характеристики
Таблица 2. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений количества жидкости и газа, %
| Принцип измерения | Доплеровский | Время-импульсный |
| Количество лучей | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 4 |
| Тип датчика | Reflexor | Universal | High Precision | Universal | High Precision | Ultra*** | Ultra*** |
| Без калибровки после монтажа | Жидкости | ± 3 | ± 2 | ± 1 | ± 1,5 | ± 0,75 | ± 0,5 | ±0,3 |
| Газы | - | ± 5 | ± 4 | ± 3 | ± 2 | ± 1 | ±1 |
| После калибровки на месте монтажа | Жидкости* | ± 1 | ± 1 | ± 0,75 | ± 1 | ± 0,5 | ± 0,25 | ± 0,15 |
| Газы** | - | ± 2 | ± 1,5 | ± 1 | ± 0,75 | ± 0,5 | ± 0,3 |
* - на перекачиваемой жидкости в диапазоне эксплуатационных расходов не более 1:10
** - на перекачиваемом газе в диапазоне эксплуатационных расходов не более 1:50
*** - датчики устанавливаются на заводе на калиброванный участок трубы
Таблица 3. Технические характеристики расходомера
| Наименование характеристики | Значения характеристики |
| Измерение расхода жидкости | Измерение расхода газа |
| Диаметр трубопровода, мм: калиброванная труба стандартная труба | от 100 до 1000 от 6 до 3800 | от 50 до 1220 от 100 до 1600 |
| Толщина стенки трубопровода, мм | от 0,5 до 76 |
| Минимальная скорость потока, м/с | 0,3 | 0,3 |
| Максимальная скорость потока, м/с | 12 | 30 |
| кинематическая вязкость продукта, мм2/с, не более | 120 | 50 |
| Плотность продукта, кг/м3 | от 500 до 1100 | от 0,1 до 10 |
| Температура продукта, °С | от минус 40 до плюс 130 | от минус 40 до плюс 120 |
| Температура окружающей среды,°С Датчик Вычислитель расхода | от минус 25 до плюс 60 в обогреваемом кожухе до минус 60 от минус 25 до плюс 60, |
| Питание От сети постоянного тока, В От сети переменного тока, В частотой 49-51 Гц, В | 9-36 187-242 |
| Длительность работы при питании от внутренних батарей (портативный вычислитель), ч не менее | 4 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 65000 |
Знак утверждения типа
Наносится на самоклеящиеся таблички, прикрепляемые на боковые поверхности датчиков и вычислителя расхода, а также полиграфическим методом на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации.
Комплектность
- Расходомер в комплектации согласно спецификации договора поставки.
- Паспорт. Расходомер ультразвуковой универсальный многофункциональный «Система 1010/1020»
- Руководство по эксплуатации. Расходомеры ультразвуковой универсальный многофункциональный «Система 1010/1020»
- Методика поверки. Расходомеры ультразвуковые универсальные многофункциональные «Системы 1010/1020»
Поверка
осуществляется в соответствии с МП 18938-05 «Расходомеры ультразвуковые универсальные многофункциональные «Системы 1010/1020». Методика поверки», утверждённой ФГУП «ВНИИМС» в 2005 году.
Основное поверочное оборудование:
- расходомерные поверочные установки с погрешностью не более 1/3 погрешности поверяемого расходомера.
Сведения о методах измерений
Методика прямых измерений изложена в документах «Руководство по эксплуатации. Расходомеры ультразвуковые универсальные многофункциональные «Системы 1010/1020» и ГОСТ 8.611-2013 «Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода».
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.510-2002. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкости.
2 ГОСТ Р 8.618-2006. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объёмного и массового расходов газа.
3 ГОСТ 30319.3-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств по уравнению состояния».
4 Техническая документация фирмы «Siemens Energy & Automation, Inc.», США.
Рекомендации к применению
- При осуществлении торговли.
- При выполнении государственных учетных операций и учете количества энергетических ресурсов.
55772-13
