Назначение
Счетчики тепловой энергии СТРОБ-СТМ предназначены для работы в составе автоматизированных узлов коммерческого учета количества теплоносителя и потребляемой тепловой энергии в открытых и закрытых водяных сетях теплоснабжения.
Счетчики тепловой энергии обеспечивают измерение и преобразование сигналов, поступающих от счетчиков (расходомеров) теплоносителя, преобразователей температуры и давления, расчет и вывод на дисплей тепловычислителя или во внешние устройства параметров потребленной тепловой энергии и теплоносителя.
Описание
Принцип действия счетчиков тепловой энергии (теплосчетчиков или тепловычислителей) основан на измерении выходных сигналов преобразователей расхода (расходомеров), температуры (термопреобразователей) и давления с последующим их преобразованием в информацию об измеряемых величинах с необходимой точностью.
Теплосчетчики позволяют производить измерения одновременно по двум контурам системы теплоснабжения и реализовать любую из схем, рекомендованных Правилами учета тепловой энергии и теплоносителя.
В конструкции теплосчетчиков предусмотрена возможность регулирования подачи тепловой энергии с помощью выпускаемых промышленностью автоматических клапанов с электроприводом с целью поддержания постоянной заданной температуры горячей воды и отопления в соответствии с температурным графиком регулирования отпуска тепловой энергии.
Варианты исполнения счетчиков тепловой энергии в зависимости от применяемых типов расходомеров указаны в таблице 2.
Термопреобразователи, входящие в состав счетчиков тепловой энергии, соответствуют типам ТСМ-50М, ТСМ-100М, ТСМ-500М, ТСП-50П, ТСП-100П, ТСП-500П, КТПТР, КТСП-Н и другим по ГОСТ 6651.
Преобразователи давления соответствуют типам 408-ДИ, ПДИ, МЕТРАН, САПФИР, КРТ и другим с унифицированным выходом по ГОСТ 26.011.
Изменение (уменьшение) максимального измеряемого расхода не влияет на метрологические характеристики счетчиков тепловой энергии.
Индикация выходной информации осуществляется на двухстрочном 16-ти разрядном жидкокристаллическом индикаторе и может выводиться на внешние системы.
Счетчики тепловой энергии обеспечивают вывод на индикатор следующих значений текущих параметров:
- потребленной (отпущенной) тепловой энергии;
- тепловой мощности;
- температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах водяного отопления, горячего водоснабжения и холодной воды или температуры наружного воздуха;
- массы (объема) теплоносителя, измеренного в подающем и обратном трубопроводах, трубопроводе ГВС, трубопроводе подпитки или холодного водоснабжения;
- массового (объемного) расхода теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, трубопроводе ГВС, трубопроводе подпитки или холодного водоснабжения;
- давления в подающем и обратном трубопроводах, трубопроводе подпитки или холодного водоснабжения;
- времени наработки и отсутствия питания;
- даты и текущего времени.
Счетчики тепловой энергии обеспечивают сохранение измеренной информации о параметрах тепловой энергии в течение не менее 12 лет.
Объем памяти счетчиков позволяет архивировать среднечасовые (52 дня), среднесуточные (93 дня) и среднемесячные (24 месяца) значения потребляемой тепловой мощности, расходов, температур и давлений (по двум каналам теплоснабжения) и выдачу их на внешние системы, вы том числе и на печать.
Счетчики тепловой энергии обеспечивают вывод выходных документов по интерфейсу RS-232 или RS-485 или USB на принтер или через подключаемый модем по телефонному каналу (или радиоканалу) на ЭВМ.
Программное обеспечение
ПО счётчика тепловой энергии СТРОБ-СТМ (далее ПО счетчика) является встроенным программным обеспечением, записанным в микроконтроллеры тепловычислителя «Строб-1М» и преобразователя расхода «СТБ-И-001».
В тепловычислителе применяется контроллер C8051F020 производства компании Silicon Laboratories Inc. В преобразователе расхода «СТБ-И-001» применяется контроллер Atmega162 производства компании Atmel.
Программное обеспечение тепловычислителя состоит из кода программы и набора данных. Код программы записан в памяти программы микроконтроллера C8051F020. Набор данных, располагается в энергонезависимой памяти, содержащей параметры настройки, архив и суммарные величины.
Программное обеспечение преобразователя также состоит из кода программы и набора данных содержащих параметры настройки. Обе части располагаются в памяти контроллера Atmega 162.
ПО тепловычислителя и преобразователя рассматривается как метрологически значимое, так и то и другое являются встроенным.
Программа тепловычислителя, содержащаяся в коде, осуществляет сбор, обработку, представление, передачу измерительной информации. В энергонезависимой памяти осуществляется хранение измерительной информации.
Код программы преобразователя расхода выполняет функции сбора, обработки, передачи измерительной информации.
ПО тепловычислителя СТРОБ-1М реализует следующие функции:
- измерение сигналов с термосопротивлений, датчиков давления, расходомеров;
- вычисление значений температур, давлений, текущих расходов;
- вычисление значения тепловой энергии;
- запись и хранение вычисленных значений в виде архива в энергонезависимой памяти;
- счет текущего времени и даты;
- счет времени работы тепловычислителя и времени отсутствия питания.
И дентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.
Т аблица 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 |
ПО тепловычислителя | СТРОБ-1М-02-1 | 204.007 | 0x02D8CDC47758129B5 8BD3C8208270874 | MD5 |
ПО преобразователя расхода | СТБ-И-001 | 02.06.11 | 0xC9E57D27CB1282493 998C6208702A893 | MD5 |
Коды программ тепловычислителя и преобразователя расхода не могут быть модифицированы простыми программными средствами (защита на уровне структуры двоичного файла при его компиляции в среде разработки).
В коде программы тепловычислителя присутствует процедура контроля за контрольной суммой исполняемого файла. При включении тепловычислителя происходит проверка текущей контрольной суммы кода программы с записанной контрольной суммой. В случае отличия этих контрольных сумм программа тепловычислителя останавливается и на ЖКИ выводится надпись об ошибке проверки контрольной суммы. Уровень защиты ПО счетчика соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010. ПО счетчика и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных и не преднамеренных изменений.
Аналогично, в коде программы преобразователя расхода присутствует процедура контроля за контрольной суммой исполняемого файла. При включении преобразователя расхода происходит проверка текущей контрольной суммы кода программы с записанной контрольной суммой. В случае отличия этих контрольных сумм программа преобразователя расхода останавливается и на светодиодном индикаторе отображается ошибка проверки контрольной суммы.
Фотографии общего вида тепловычислителя СТРОБ-1М и расходомера СТБ-И-01 производства ООО НПП «СТРОБ», а также размещений их пломбировок и защитных наклеек (стикеров) от несанкционированного доступа приведены на рисунке 1 и 2.
Рис 1
а)
а)
б)
в)
фотография тепловычислителя «СТРОБ-1М» в открытом виде с указанием мест
наклейки защитных стикеров;
б) фотография общего вида тепловычислителя «СТРОБ-1М»;
в) фотография тепловычислителя «СТРОБ-1М» с указанием мест пломбирования.
в)
Рис 2 а) фотография общего вида расходомера «СТБ-И-01»;
б) фотография расходомера «СТБ-И-01» с указанием мест пломбирования;
в) фотография расходомера «СТБ-И-01» в открытом виде с указанием мест наклейки защитного стикера.
Фотографии общих видов и схемы пломбировок расходомеров иных типов (производства других предприятий), а также термопреобразователей и датчиков давления должны быть приведены в их технической документации.
Технические характеристики
Исполнение теплосчетчиков | Тип расходомеров в подающем и обратном трубопроводе | Диаметр условного прохода Ду, мм | Измеряемый расход, м3/ч | Температура измеряемой жидкости, °С | Условное давление в трубопроводе по ГоСт 356-80 не менее, МПа |
Диапазон 1 | Диапазон 2 |
СТРОБ-СТМ1 | СТБ-И-001 | 15 20 25 32 40 50 65 80 100 150 | 0,032-8,0 0,050-12,5 0,080-20,0 0,125-32,0 0,200-50,0 0,320-80,0 0,630-160,0 0,800-200,0 1,250-320,0 3,000-750,0 | 0,016-8,0 0,025-12,5 0,040-20,0 0,063-32,0 0,100-50,0 0,160-80,0 0,320-160,0 0,400-200,0 0,630-320,0 1,500-750,0 | 0 - 150 | 1,6 |
СТРОБ-СТМ2 | ПРЭМ | 15 - 150 | 0,045-630 | - | 0 - 150 | 1,6 |
СТРОБ-СТМ3 | РС-2М | 100 - 1700 | (0,000080,009)* Ду2 | - | 0 - 150 | 2,5 |
СТРОБ-СТМ4 | ЭРСВ «ВЗЛЕТ ЭР» | 10 - 200 | 0,028 - 1358 | - | 0 - 180 | 2,5 |
СТРОБ-СТМ5 | УРСВ «ВЗЛЕТ МР» | 10 - 5000 | (0,0002-0,03)*Ду2 | - | -30 - 160 | 2,5 |
СТРОБ-СТМ6 | ВСТ(Н) | 15 - 250 | 0,14 - 1200 | - | 5 - 150 | 1,6 |
СТРОБ-СТМ7 | ВПС | 20 - 200 | 0,16 - 630 | - | 5 - 150 | 1,6 |
ВЭПС | 20 - 300 | 0,3 - 1600 | - | |
СТРОБ-СТМ8 | ДРК | 25 - 4000 | 0,2 - 452000 | - | 1 - 150 | 2,5 |
UFM | 15 - 1600 | 0,03 - 36200 | - | 4 - 150 | 1,6 |
Цена единицы младшего разряда цифрового индикатора счетчиков тепловой энергии составляет, при индикации:
- потребленной (отпущенной) тепловой энергии - 0,01 ГДж (Гкал);
- тепловой мощности - 0,001 ГДж/ч (Гкал/ч);
- массового расхода - 0,001 т/ч (для исполнений 01 и 02); - 0,01 т/ч (для исполнения 03).
- массы - 0,01 т;
- температуры - 0,01 °С;
- давления - 0,001 кгс/см2 (МПа);
- времени наработки и отсутствия питания - 1 мин.;
- текущего времени - 1 сек.
Количество разрядов цифрового индикатора счетчиков тепловой энергии соответствует, при индикации:
- потребленной (отпущенной) тепловой энергии - 8;
- тепловой мощности - 6;
- массового расхода теплоносителя - 6;
- массы теплоносителя - 9;
- температуры теплоносителя и наружного воздуха - 5;
- давления теплоносителя - 5;
- времени наработки и отсутствия питания - 7;
- текущего времени - 6;
- даты - 6.
Выходные импульсные сигналы расходомеров счетчиков тепловой энергии соответствуют следующим требованиям: частота - не более 10 Гц; цена импульса - от 0,001 до 100 м3/имп.
В ыходные аналоговые сигналы преобразователей давления соответствуют (0-5) мА или (4-20) мА постоянного тока.
б) Характеристики погрешности СИ
Класс теплосчетчиков по ГОСТ Р 51649 соответствует данным, приведенным в таблице 3, для AtH > 2° С (AtH - наименьшее значение разности температур в подающем и обратном
трубопроводах).
Таблица 3
Класс теплосчетчика | Предел допускаемой относительной погрешности измерения |
расхода и количества теплоносителя, % | Температуры (класс допуска по ГОСТ 6651 п. 5.2) |
С | ±1,0 | А, В |
±1,5 | А |
В | ±1,5 | В |
±2,0 | А, В |
Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении массы (объема) и среднего массового (объемного) расхода теплоносителя для любого направления потока измеряемой среды составляют:
- в диапазоне расхода (Qn1 - Q^) - ±1%;
- в диапазоне расхода (Qn2 - Qn1) - ±1,5%;
- в диапазоне расхода (Q^ - Qn2) - ±2%;
- в диапазоне расхода (Qmhh - Q^) - ±5%.
Значения Q^,, Qп и QMaK, - в соответсивии с НКИЯ.408843.004ТУ.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры ±(0,6+0,004t)°C.
Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении давления ±2,0%.
Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении времени ±0,01%.
Пределы допускаемой относительной погрешности тепловычислителя при преобразовании массы ±0,1%.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности тепловычислителя при преобразовании температуры ±0,2°С.
Пределы допускаемой относительной погрешности тепловычислителя при преобразовании давления ±0,5%.
Пределы допускаемой относительной погрешности тепловычислителя при вычислении тепловой энергии и тепловой мощности ±(1+1/At)%.
в) Технические характеристики СИ:
Мощность, потребляемая теплосчётчиками, должна быть не более 50 ВА при использовании максимального количества составных частей теплосчётчиков.
Габаритные размеры и масса всех составных частей теплосчётчиков не должны превышать значений, указанных в конструкторской документации НКИЯ.408843.004 и КД на покупные составные части.
Счетчики тепловой энергии работоспособны при следующих условиях эксплуатации:
- температура окружающего воздуха от 5 до 50оС;
- относительная влажность до 80 % при температуре 35оС;
- атмосферное давление в диапазоне от 84 до 106,7 кПа.
Электропитание счетчиков тепловой энергии осуществляется от сети переменного тока 220 В, 36 В, 24 В (+10 %, -15 %), 50 Гц и/или от внешних источников постоянного тока величиной не более 24 В (в зависимости от варианта исполнения счетчика).
Средняя наработка на отказ не менее 25000 часов.
Полный средний срок службы не менее 12 лет.
Знак утверждения типа
Место нанесения знака утверждения типа - обложки паспортов тепловычислителя и расходомер и лицевая панель тепловычислителя рядом с названием.
Способ нанесения знака утверждения типа - типографская печать.
Комплектность
В состав теплосчетчика входят:
- тепловычислитель СТРОБ-1М | - 1шт.; |
- счетчики воды (расходомеры) | - до 5 шт. |
- термопреобразователи сопротивления | - до 5 шт. |
- преобразователи давления | - до 3 шт. |
Комплект поставки счетчиков тепловой энергии соответствует таблице 4. Таблица 4
Обозначение | Наименование | Количество | Примечание |
НКИЯ.408843.004 | Счетчик тепловой энергии СТРОБ-СТМ в том числе: | 1 комплект | Состав - в соответствии с ведомостью исполнения |
НКИЯ.408843.005 | Тепловычислитель СТРОБ-1М | 1 шт. | Исполнение - в соответствии с заказом |
| Расходомеры | Количество и тип в соответствии с ведомостью исполнения |
| Преобразователи давления |
| Т ермопреобразователи |
| Запорно-регулирующие клапаны |
НКИЯ.421234.000 | Блок управления СТРОБ-БК |
| Кабели связи | Количество в соответствии с заказом | |
НКИЯ.408843.005ПС | Тепловычислитель СТРОБ-1М Паспорт. | 1 экз. | |
| Паспорта на входящие расходомеры, термопреобразователи, преобразователи давления | 1 экз. | |
Обозначение | Наименование | Количество | Примечание |
НКИЯ.408843.004РЭ | Счетчики тепловой энергии СТРОБ-СТМ. Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
НКИЯ.408843.004И1 | Счетчики тепловой энергии СТРОБ-СТМ. Инструкция. Методика поверки | 1 экз. | Поставляется по отдельному заказу |
| Комплект монтажный: рейки, патрубки, фланцы, прокладки и др. | Поставляется по требованию заказчика |
Поверка
осуществляется по документу НКИЯ.408843.004И1 «Счетчики тепловой энергии «СТРОБ-
СТМ». Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Ростовский ЦСМ» 29 марта 2011 г.
При проведении поверки применяется следующее поверочное оборудование:
- генератор импульсов Г5-63;
- частотомер Ч3-34;
- магазины сопротивлений Р 4831, диапазон сопротивлений от 1 до 1000 Ом, класс точности 0,02 ;
- мультиметр универсальный цифровой GDM-8145;
- поверочная проливная установка СТРОБ-ПУ-1;
- стенд СКС6.
Допускается применение другого оборудования, приборов и устройств, характеристики которых не уступают приведенным выше.
Все средства измерения и контроля должны быть поверены и иметь действующие свидетельства или отметки о поверке.
Сведения о методах измерений
НКИЯ.408843.004РЭ «Счетчики тепловой энергии СТРОБ-СТМ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1. «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя», № 954 от 25.09.1995 г.
2. ГОСТ Р 51649-2000 «Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия».
3. Рекомендации МИ 2537-2000 «ГСИ. Тепловая энергия открытых водяных систем теплоснабжения, полученная потребителем. Методика выполнения измерений».
4. НКИЯ.408843.004И1 «Счетчики тепловой энергии «СТРОБ-СТМ». Методика поверки».
5. НКИЯ.408843.004ТУ «Счетчики тепловой энергии «СТРОБ-СТМ». Технические условия».
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленных законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.