Назначение
Счетчики газа ультразвуковые Flowsic 600 (заводские номера 10178561, 10178562, 10178563, 10178564, 10178565, 10178566, 10178567, 10178568) (далее - счетчики) предназначены для измерений и вычислений объема и объемного расхода природного газа, при рабочих условиях на объекте ЛПУМГ «Портовая» ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург».
Описание
Принцип действия счетчиков основан на методе измерения разности между временем прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока газа. Измеренная разность времени, пропорциональная скорости потока, преобразуется в значение объемного расхода.
В зависимости от модели, для более точного определения объема и расхода газа в счетчике может быть установлено до восьми пар ультразвуковых приемопередатчиков, которые передают сигнал без его отражения от внутренней стенки корпуса счетчика. Пары приемопередатчиков стандартно располагаются в одной плоскости параллельно друг другу; в специальных исполнениях - в двух пересекающихся плоскостях.
Конструктивно стандартная модификация счетчика состоит из корпуса, с установленными в нем ультразвуковыми приемопередатчиками, и одного электронного блока (SPU), который закреплен с наружной стороны корпуса. Электронный блок может разворачиваться вокруг своей оси на угол до 330 градусов. Электронный блок может быть оснащен встроенным вычислителем расхода. В состав электронного блока входит жидкокристаллический дисплей, на котором могут отображаться результаты измерений и сообщения системы самодиагностики; результаты вычислений, данные архива, показания внешних датчиков.
Все изменения конфигурируемых параметров или архивов автоматически протоколируются.
Счетчик присоединяется к трубопроводу с помощью фланцев, выполненных по стандартам ANSI, DIN, ГОСТ или специального исполнения (в зависимости от заказа). Длина прямого участка трубопровода перед счетчиком должна составлять не менее 10 DN, после -не менее 3DN. При применении струевыпрямителей длина прямых участков перед счетчиком может быть сокращена до 5DN, длина выходного участка составляет не менее 3DN.
В счетчиках предусмотрена автоматическая самодиагностика и проверка нулевых и контрольных значений измеряемых величин. Предусмотрена возможность осуществлять замену пары приемопередатчиков и блоков электроники без дополнительной поверки.
В счетчиках предусмотрена возможность измерения расхода газа как в прямом, так и в обратном направлениях (в реверсивном режиме).
В счетчиках предусмотрен широкий набор устройств ввода/вывода:
- аналоговый выход - активный/пассивный, оптически изолированный 4-20 мА; максимальная нагрузка 250 Ом;
- цифровые выходы - пассивные, оптически изолированные типа открытый коллектор или NAMUR;
- один или два интерфейса RS-485 (в зависимости от модификации);
- протокол шины - Modbus ASCII/ RTU, HART;
- Ethernet TCP/IP (через дополнительный модуль)
для модификаций со встроенным в электронный блок вычислителем расхода, предусмотрен ввод в автоматическом режиме значений с датчиков температуры и давления -по протоколу HART; с других датчиков параметров газа (хроматограф, плотномер и т.д.) -по протоколу Modbus.
Рисунок 1 - Внешний вид счетчика
Программное обеспечение
Счетчик имеет встроенное программное обеспечение (далее - ПО), включающее алгоритм вычисления, который основан на конструктивных особенностях счетчика.
ПО предназначено для расчета объема и объемного расхода газа при рабочих условиях, посредством измерения скорости потока газа на основании времени прохождения ультразвуковых импульсов по каждому из лучей, ее усреднением с учетом внутреннего диаметра.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Программное обеспечение счетчика «Flowsic 600» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 3403 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0xFE27 |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений высокий в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Доступ к счетчику может осуществляться с помощью конфигурационного программного обеспечения MEPAFLOW 600 СВМ, которое состоит из набора программ редактирования. MEPAFLOW 600 СВМ предназначено для конфигурирования, параметризации и диагностики счетчика. Данное ПО содержит процедурные модули, предназначенные для проведения проверки технического состояния счетчика и его поверки, такие как CBM (модуль автоматического сбора и обработки диагностических данных счетчика), калькулятор скорости звука в среде и другие модули.
Набор программ MEPAFLOW 600 СВМ защищен многоуровневой системой защиты, которая предоставляет доступ только уполномоченным пользователям и одновременно определяет, какие из данных пользователь может вводить или изменять. При изменении конфигурации счетчика, настройки системы защиты, в том числе уровни доступа пользователей, задают вход по паролю через пользовательские интерфейсы.
Рисунок 2 - Схемы пломбирования
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Измеряемая среда | природный газ |
| Диапазон измерений расхода газа при рабочих условиях, м3/ч | от 120 до 9000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях, %: | ±0,3 |
| Диаметр условного прохода, мм (дюйм) | 400 (16) |
| Диапазон абсолютного давления измеряемого газа, МПа, (бар) | от 0,1 до 25 (от 1 до 250) |
| Диапазон температур измеряемого газа, °С | от -46 до +85 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры (в зависимости от типоразмера), не более, мм длина | 1200 |
| ширина (ширина измерительного корпуса) | 570 |
| высота | 736 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температур окружающей среды, °С | от -40 до +60 |
| - относительная влажность окружающей среды, не более, % | 95 |
| Взрывозащита | 1Exde[ib][ia]IICT4 X |
| Напряжение питания (постоянный ток), В | от 12 до 28,8 |
| Масса, не более, кг | 1850 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 10 |
| Степень защиты | IP 67 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики в верхнем левом углу, на лицевую панель вычислителя в верхнем левом углу методом наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счетчик газа ультразвуковой Flowsic 600 | - | 8 шт. |
| Комплект принадлежностей | - | В соответствии с заказом |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 шт. |
| Методика поверки | МП 0169-13-2014 с изменением № 1 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 0169-13-2014 «Инструкция. ГСИ. Счетчики газа ультразвуковые Flowsic 600. Методика поверки» с изменением №1, утвержденному ФГУП «ВНИИР» 08 декабря 2017 г.
Основные средства поверки:
- поверочная расходоизмерительная установка, диапазон задаваемого объемного расхода должен соответствовать рабочему диапазону поверяемого счетчика, с пределом основной относительной погрешности (относительной расширенной неопределенностью) ±0,23% (или средним квадратическим отклонением результатов измерений не более 0,05% при 11 независимых измерениях, и неисключенной систематической погрешности не превышающей 0,1%);
- термометр сопротивления типа ТСП, пределы измерений от минус 40 °C до 80 °C, предел допускаемой погрешности 0,1%;
- эталонный манометр МО с верхним пределом измерений 25 МПа, класс точности 0,16 по ГОСТ 6521;
- термометр ртутный, диапазон измерений от 0 до 50 °С, цена деления 0,1 °С по ГОСТ 28498-90;
- барометр-анероид БАММ-1, диапазон измерений от 80 до 106,7 кПа, цена деления шкалы 100 Па;
- психрометр ВИТ-1, диапазон измерений относительной влажности от 30% до 80%, цена деления термометров 0,5 °С.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке счетчика.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.618-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа
Техническая документация фирмы «SICK MAIHAK GmbH», Германия.
810-53