Расходомеры жидкости турбинные PTF, PNF. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Расходомеры жидкости турбинные PTF, PNF

Основные
Тип PTF, PNF
Год регистрации 2006
Дата протокола Приказ 1325 п. 08 от 12.11.201303 от 02.03.06 п.151
Класс СИ 29.01.03.02
Номер сертификата 21474
Примечание 12.11.2013 продлен срок свидетельстваВзамен № 11735-00
Срок действия сертификата 12.11.2018
Страна-производитель  Россия 
Технические условия на выпуск ТУ 38.45910240-05
Тип сертификата (C - серия/E - партия) С

Назначение

Расходомеры жидкости турбинные типов PTF и PNF (далее - расходомеры) предназначены для измерений объемного расхода и объема протекающих по трубопроводам жидкостей в рабочих условиях с приведением к стандартной температуре, а также преобразования объемного расхода в последовательность электрических импульсов, частота которых пропорциональна расходу.

Область применения - системы технологического контроля и коммерческого учета разнообразных жидкостей в различных отраслях промышленности: нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, пищевой и др. а также в составе эталонных расходомерных установок, поверочных измерительных комплексов.

Расходомеры в комплекте с вычислителем применяются в автоматизированных системах измерения, управления и регулирования, в составе вычислительных измерительных комплексов.

Описание

Расходомер конструктивно состоит из нескольких отдельных блоков.

Принцип действия основан на бесконтактном преобразовании скорости вращения ротора, пропорциональной объемному расходу жидкости, в электрический сигнал с частотой, пропорциональной скорости вращения.

Преобразование осуществляется преобразователем сигналов индукционным ПСИ-90 и основано на явлении возникновения переменной ЭДС самоиндукции в катушке индуктивности, находящейся в постоянном магнитном поле, при изменении магнитной индукции этого поля. Изменение магнитного поля происходит при пересечении его силовых линий лопатками ротора, изготовленными из магнитной стали, а при изготовлении ротора из немагнитных материалов - ферромагнитными стержнями, равномерно расположенными по окружности образующей ротора.

Сигнал с ПСИ-90 непосредственно, либо через формирователь входного сигнала ФВС-90 подается на вход вторичного преобразователя, осуществляющего вычисление значений расхода, объема, массы, индикацию измеряемых величин на цифровом индикаторе или дисплее.

Преобразователи сигналов ПСИ-90Ф и ПСИ-90Н имеют встроенный формирователь сигналов, обеспечивающий усиление сигнала и формирование прямоугольных импульсов напряжения или тока с частотой, равной частоте индуктированного сигнала ПСИ-90Ф или импульсов с нормированной ценой по расходу для ПСИ-90Н. Питание ПСИ-90Ф и ПСИ-90Н осуществляется от источника постоянного напряжения.

Преобразователь сигналов индукционный и формирователь входного сигнала имеют взрывобезопасное исполнение уровня Exib ПС Т5.

Устройство и принцип работы ТПР.

ТПР состоит из следующих основных частей: корпуса, узла ротора (турбинки), держателей оси с дефлекторами, подшипников.

Рисунок 1 - Внешний вид расходомера

Конструктивные решения обеспечивают уравновешивание ротора ТПР типов PTF и PNF в осевом направлении в пределах измеряемых расходов жидкости, что исключает дополнительное трение о торцевые поверхности деталей подшипникового узла и обеспечивает требуемую точность и стабильность измерений. Это достигается за счет сужения потока жидкости входным дефлектором, резкого увеличения скорости потока и уменьшения статического давления на входе в ротор с последующим расширением на заднем дефлекторе на выходе из ротора, снижения его скорости и повышением статического давления. Давление за ротором становится выше, чем на входе в него, разность этих давлений, изменяющаяся в диапазоне расходов, противоположно направлена по отношению к изменяющемуся динамическому напору потока, компенсируя его изменение.

В мультивязкостных ТПР типа PTF-H с целью обеспечения постоянства коэффициента преобразования ТПР в широком диапазоне значений вязкости измеряемой жидкости применены следующие конструктивные решения:

а) ТПР не имеет дефлекторов, что обеспечивает снижение гидравлического сопротивления потока на его сужении и расширении;

б) ротор имеет значительную длину при малом количестве лопастей (2...4 шт.), что обеспечивает его достаточный вращающий момент при снижении гидравлического трения жидкости о рабочие поверхности ротора;

в) рабочие поверхности ротора выполнены в форме геликоиды;

г) ротор имеет два узла подшипников скольжения, разнесенных к его концам;

д) так как отсутствует уравновешивание ротора в осевом направлении, подшипниковый узел, кроме радиального подшипника, имеет упорный подшипник, который образует с подшипником ротора пару «сферическая поверхность-плоскость».

Для исключения возможности несанкционированного вмешательства предусмотрены места для установки пломб в соответствии с МИ 3002-2006 "ГСИ. Рекомендация. Правила пломбирования и клеймения средств измерений и оборудования, применяемых в составе систем измерений количества и показателей качества нефти и поверочных установок".

Программное обеспечение

Сведения о программном обеспечении вторичных преобразователей, которые могут применяться в комплекте с расходомерами, приведены в описаниях типа средств измерений соответствующих вторичных преобразователей.

Технические характеристики

Диапазоны измерений, коэффициенты преобразования расходомеров жидкости турбинных, пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема и объемного расхода жидкости соответствуют значениям, приведенным в таблицах 1 и 2.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объёма и объёмного расхода жидкости при аппроксимации градуировочной характеристики ТПР функцией K=f(Q) (в частности, при использовании расходомеров в качестве рабочих эталонов в поверочных установках и (или) при программировании в микропроцессорных вторичных преобразователях аппроксимированной градуировочной характеристики ТПР)) или зависимости коэффициента преобразования от десятичного логарифма отношения расхода к кинематической вязкости измеряемой среды K=lg (Q/v) в диапазоне расходов от 0,1Qhom до Qhom должны быть:

±0,25 % для ТПР типа PTF 015;

±0,15 % для остальных типоразмеров ТПР.

Таблица 1

Исполнение ТПР

Пределы измерения расхода, м3/ч

Средний коэффициент преобразования Кср**,з имп/м3

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема и объемного расхода жид-oz *** кости, %

наименьший измеряемый

номинальный диапазон

максимальный измеряемый, *

Qmax

при длинах прямых участков трубопроводов, пхДу

в диапазоне расходов

0,1* Qhom

Qhom

перед ТПР, не менее

после ТПР, не менее

от

Qmin до 0,1 Qhom

от

0,1 Qhom до Qmax

от

Qmin до

Qmax

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

PTF015

0,5

0,5

5

6

990000

20 Ду

5 Ду

±1

PTF 020

0,6

1,1

11

15

510000

20 Ду

5 Ду

±1,5

±0,5

3,25 Ду

3,25 Ду

±2

PTF 025

0,8

1,6

16

20

240000

20 Ду

5 Ду

±1,5

±0,5

2,6Ду

2,6Ду

±2

PTF 040

1,5

4,0

40

45

62000

20 Ду

5 Ду

±1,5

±0,25

2,5Ду

2,5Ду

±2

PTF 050

2,8

7,1

71

75

36000

20 Ду, или 10 Ду со струевыпрямителем

5 Ду

±1,5

±0,25

2,5Ду

2,5Ду

±2

PTF 080

6,0

15,5

155

160

10500

20 Ду или 10 Ду со струевыпрямителем

5 Ду

±1,5

±0,25

2,5Ду

2,5Ду

±2

Окончание таблицы 1

Исполнение ТПР

Пределы измерения расхода, м3/ч

Средний коэффициент преобразования Кср**, имп/м3

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема и объемного расхода жид*** кости, %

наименьший измеряемый

номинальный диапазон

максимальный изме

ряемый, Q * '■<max

при длинах прямых участков трубопроводов, пхДу

в диапазоне расходов

0,1* Qhom

Qhom

перед ТПР, не менее

после ТПР, не менее

от

Qmin до 0,1 Qhom

от

0,1 Qhom до Qmax

от

Qmin до Qmax

PNF 100

13

28

280

340

4500

20 Ду, или 10 Ду со струевыпрямителем

5 Ду

±1,5

±0,25

2,5Ду

2,5Ду

±2

PNF 150

32

70

700

820

5000

20 Ду, или 10 Ду со струевыпрямителем

5 Ду

±1,5

±0,25

2,5Ду

2,5 Ду

±2

PNF 200

56

120

1200

1400

1500

20 Ду или 10 Ду со струевыпрямителем

5 Ду

±1,5

±0,25

2,5Ду

2,5Ду

±2

* От QHOM до Qmax - кратковременно допустимый диапазон расходов.

* * Кср ТПР может отличаться от приведенного в таблице на ±20%.

* **Указанные в таблице пределы допускаемой относительной погрешности измерения объема и объемного расхода обеспечиваются для воды и жидкостей, кинематическая вязкость которых находится в пределах от 0,5х10-6 до 2х10-6 м2/с.

Таблица 2

Диапазон вязкости, х10-6 м2/с

Значение погреш ности,

%

Тип ТПР

PTF-050H

PTF-080H

ptf-iooh

PTF-15OH

модификации

модификации

модификации

модификации

1

2

3

1

2

3

1

2

1

2

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

0,6-2

±0,15

4-30

6-50

9-70

7-70

11-110

14-140

20-200

30-300

40-400

60-600

±0,25

3-30

5-50

7-70

6-70

10-110

13-140

15-200

25-300

35-400

50-600

2-8

±0,15

3,8-30

6,3-50

8,8-70

7-70

11-110

14-140

20-200

30-300

40-400

60-600

±0,25

3,4-30

5,6-50

7,8-70

6-70

10-110

12-140

15-200

25-300

35-400

50-600

8-15

±0,15

6-30

10-50

14-70

10-70

16-110

20-140

30-200

45-300

60-400

85-600

±0,25

5-30

8,5-50

12-70

9-70

14-110

18-140

25-200

35-300

50-400

70-600

16-28

±0,15

6-30

10-50

14-70

10-70

16-110

20-140

30-200

45-300

60-400

85-600

±0,25

5-30

8,5-50

12-70

9-70

14-110

18-140

25-200

35-300

50-400

70-600

29-42

±0,15

7,5-30

12,5-50

18-70

12-70

18-110

24-140

30-200

45-300

60-400

85-600

±0,25

6-30

10-50

14-70

10-70

16-110

20-140

25-200

35-300

50-400

70-600

43-65

±0,15

10-30

16-50

24-70

14-70

22-110

28-140

40-200

60-300

80-400

120-600

±0,25

8,5-30

12-50

13-70

12-70

18-110

24-140

30-200

45-300

60-400

85-600

66-90

±0,15

±0,25

8-30

15-50

20-70

18-70

14-70

28-110

22-110

35-140

28-140

50-200

35-200

75-300

50-300

100-400 70-400

150-600

100-600

Окончание таблицы 2

Диапазон вязкости, х10-6 м2/с

Значение погреш ности,

%

Тип ТПР

PTF-050H

PTF-080H

ptf-iooh

PTF-150H

модификации

модификации

модификации

модификации

1

2

3

1

2

3

1

2

1

2

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

91-140

±0,15

±0,25

24-70

18-70

36-110

28-110

48-140

35-140

67 200

40-200

100-300 60-300

133-400 80-400

200-600

120-600

141-200

±0,15

±0,25

67-200

40-200

100-300 60-300

110-400 60-400

160-600 90-600

Допустимая максимальная кинематическая вязкость измеряемой

жидкости, м2/с, не более:

- для расходомеров типа PTF (Ду 15, 20, 25, 40, 50, 80)                      20х10-6;

- для расходомеров типа PNF (Ду 100, 150, 200)                            50х10-6;

- для расходомеров типа PTF-Н                                        200х10-6;

Направление движения жидкости                            однонаправленное;

В жидкости свободные газовая или паровая фазы должны отсутствовать. Пределы измерений рабочей температуры измеряемой

жидкости, °С                                                         от минус 50 до 150;

Рабочее избыточное давление измеряемой жидкости, МПа, не более           6,3*;

Пределы допускаемой приведенной погрешности комплекта расходомера при измерении давления жидкости, %, не более                       0,25 ;

Пределы допускаемой абсолютной погрешности комплекта

расходомера при измерении температуры, °С, не более                             ±0,5 ;

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения

времени, в том числе и времени наработки прибора, %                            ±0,01 ;

Диапазон температур окружающего воздуха, °С

- для ТПР                                                 от минус 40 до 50;

- для вторичного преобразователя, преобразователей давления

и температуры зависит от технических характеристик преобразователей

Относительная влажность воздуха при +35 °С, %, не более                     98;

Устройство сопряжения в зависимости от вторичного преобразователя

Диапазон входных сигналов вторичного преобразователя

- частотных, Г ц

- аналоговых, мА

- импульсных, Г ц

Диапазон выходных сигналов термопреобразователей, являющихся входными сигналами для вторичных приборов, Ом

- токовых, мА

Диапазоны выходных сигналов ТПР

- частотно-импульсного, Гц

- нормированного выходного импульсного, дм3/имп

Диапазон выходных сигналов преобразователей давления жидкости

- токовых, мА

Питание, В

Потребляемая мощность без внешних нагрузок, ВА, не более

Полный средний срок службы, лет

RS232/RS485;

30-3000;

0-5; 0-20; 4-20;

30-3000;

50-1000;

0-5; 0-20; 4-20;

30-3000;

от 0,1 до 10000;

0-5; 0-20; 4-20;

(220+22-33,)

7,0;

8;

Технические данные составных частей расходомера - в соответствии с их эксплуата-

ционной документацией.

Гарантийная наработка на отказ при вероятности не менее 0,9, ч

10000.

Для PTF015, PTF020. PTF025 по спецзаказу до 20,0 МПа;

В комплекте с первичными датчиками температуры, давления и вторичными приборами.

Вторичный преобразователь.

Вторичный преобразователь выполняет функции обработки, хранения и передачи данных, полученных от первичных преобразователей, преобразователей температуры, давления и т.д.

В качестве вторичного преобразователя используется один из нижеперечисленных:

- вычислитель «ИРГА-2», обеспечивающий измерение и вычисления объемного расхода, объема, массы, температуры и давления жидкости по 1....4 независимым каналам измерения;

- теплоэнергоконтроллер ИМ2300 или ИМ2300Ех, обеспечивающий измерение и вычисление объемного расхода, объема (массы), температуры жидкости по 1..3 независимым каналам измерения для ИМ2300 и по одному каналу - для ИМ2300Ех.

Выбор вторичного преобразователя осуществляется исходя из функциональных требований, предъявляемых заказчиком и экономической целесообразности поставляемого комплекта расходомера. Допускается применение иных вторичных преобразователей, соответствующих требованиям ТУ 38.45910240-05.

Знак утверждения типа

наносится на паспорт и руководство по эксплуатации турбинного преобразователя расхода жидкости, а также на табличку, прикрепленную к преобразователю, фотохимическим или ударным методом, или в виде голографической наклейки.

Комплектность

В комплект поставки расходомера жидкости турбинного с учетом конкретного заказа входят оборудование и документы согласно таблице 3.

Таблица 3

Обозначение документа

Наименование и условное обозначение

Количество

Примечание

ТУ 38.45910240-05

Расходомер жидкости турбинный в том числе:

1 комплект

ТУ 38.45910240-05

Турбинный преобразователь расхода (ТПР)

1...4 шт.

По требованию заказчика

ТУ 107-99

Преобразователь сигналов индукционный ПСИ-90-1(2) или ПСИ-90Ф-1(2)

1(2) шт. на каждый ТПР

Количество - по требованию заказчика

ТУ87.5001-91

Формирователь входного сигнала ФВС90

по числу

ПСИ

При комплектации ТПР ПСИ-90-1(2); по требованию

Вторичный преобразователь тип

1 ком

плект

ТУ95.1.01.00.05

ИРГА-2

ИМ23.00.00.001ТУ

ИМ2300, ИМ2300Ех

или другого типа

ГОСТ 6651

Т ермопреобразователь сопротивления согласно ГОСТ 6651

Количество - по числу каналов измерения

Термопреобразователь с частотным или унифицированным токовым выходным сигналом

1...3 шт.

При количестве каналов измерения температуры больше 2

Измерительный преобразователь     избыточного

давления с частотным или унифицированным токовым выходным сигналом

1...2 шт.

Количество - по числу каналов измерения давления, по требованию заказчика

Блоки питания преобразователей с унифицированным токовым выходным сигналом

1...2 шт.

При отсутствии во вторичных преобразователях встроенных источников питания токовых целей. Количество -в зависимости от числа используемых каналов измерения схем подключения

Барьеры искрозащиты

При использовании расходомера во взрывоопасных зонах с комплектацией вторичным преобразователем в обыкновенном исполнении. Количество в зависимости от числа используемых каналов измерения и схемы подключения

Струевыпрямитель

1...4 комплекта

Количество - по числу ТПР; по требованию заказчика

Эксплуатационная документация

Общая документация

Количество    определяется

договором на поставку

Е 880.00.05 РЭ

Расходомеры жидкости турбинные типов PTF и PNF. Руководство по эксплуатации

экз.

Е 880.00.05 ПС

Расходомеры жидкости турбинные типов PTF и PNF. Паспорт

1 экз. на 1 канал

Расходомеры жидкости турбинные типов PTF и PNF. Методика поверки

экз.

Наименование методики и количество экземпляров определяется договором на поставку

Документация на составные части расходомера жидкости турбинного

экз.

В соответствии с комплектом поставки составных частей

Комплекты монтажных частей и ЗИП составных частей расходомера жидкости турбинного

компл.

В соответствии с комплектом поставки составных частей

Кроме этого, по дополнительному соглашению с заказчиком, может поставляться:

- турбинный преобразователь жидкости (ТПР) без вторичного прибора;

- одиночный комплект ЗИП;

- принтер;

- преобразователь интерфейсов;

- сигнальный кабель.

В комплект расходомера жидкости турбинного может входить, но изготовителем не поставляется, плотномер.

Расходомер жидкости турбинный может комплектоваться другими типами составных частей, если их технические параметры и характеристики соответствуют требованиям, изложенным в ТУ 38.45910240-05.

Поверка

осуществляется по документу МП 11735-06:

1. «Государственная система обеспечения единства измерений, Расходомеры жидкости турбинные типов PTF и PNF. Методика поверки», утверждена ГЦИ СИ ФГУП ВНИИМС в 2004 г;

2. «Расходомеры жидкости турбинные типов PTF и PNF. Рабочие эталоны. Методика поверки», утверждена ГЦИ СИ ФГУП ВНИИМС в 2004 г;

3. «Расходомеры жидкости турбинные типов PTF и PNF. Инструкция по поверке» Согласована с ФГУП ВНИИР в 1992 г.

При проведении поверки применяются:

1 .Трубопоршневые поверочные установки (ТПУ):

- ТПУ-4", диапазон расходов 0,5 - 70 м3/ч с пределом основной относительной погрешности ± 0,05 %;

- ТПУ-16", диапазон расходов 15 - 700 м3/ч с пределом основной относительной погрешности ± 0,05 %;

- ТПУ-30", диапазон расходов 50 - 1400 м3/ч с пределом основной относительной погрешности ± 0,05 %;

2. Расходомерная поверочная установка (РПУ) на базе турбинных преобразователей расхода - рабочих эталонов (ТПРЭ) типа PTF и PNF. Основная относительная погрешность РПУ должна быть не хуже ± 0,08 %;

3. Частотомер типа Ф5041;

4. Счетчики импульсов типа Ф5007;

5. Термометры типа ТЛ с пределами измерения 0....55°С ценой деления 0,1 °С по ГОСТ 215;

6. Манометры типа МО с пределами измерений 0....1,6 МПа класса 0,4;

Сведения о методах измерений

Методы измерений приведены в Руководстве по эксплуатации

Нормативные документы

1 ГОСТ 8.510-2002 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкости»;

2 ТУ 38.45910240-05 «Расходомеры жидкости турбинные типов PTF и PNF. Технические условия».

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.

Развернуть полное описание