Назначение
Счетчики ультразвуковые УЗС-1 (далее - УЗС-1) предназначены для измерений объема и объемного расхода акустически прозрачных жидкостей.
Описание
Принцип действия УЗС-1 основан на методе прямых измерений разности времени при прохождении ультразвука в жидкости от одного пьезоэлектрического преобразователя (1111) к другому в прямом и обратном направлении. Электрические импульсы с электронного преобразователя (ЭП) поступают поочередно то на один, то на другой НИ, входящих в один канал измерения, в результате чего ультразвук проходит путь по потоку и против потока жидкости.
УЗС-1 состоят из преобразователя расхода жидкости ультразвукового и электронного преобразователя (ЭП).
УЗС-1 для трубопроводов с условным диаметром Ду от 8 мм до 150 мм поставляется в комплекте с ИУ. Данный вариант предусматривает градуировку УЗС-1 с помощью расходомерной поверочной установки (РПУ). УЗС-1 для трубопроводов с условным диаметром более 150 мм поставляется с ИУ или с монтажным комплектом. Вариант с монтажным комплектом предусматривает монтаж 1111 непосредственно на трубопроводе и градуировку УЗС-1 теоретическим методом.
Преобразователь расхода жидкости ультразвуковой состоит из измерительного участка (ИУ) или трубопровода с закрепленными на нем ПП. Количество 1111 определяется числом используемых каналов измерений. Каждый канал работает с одной парой ПП. ИУ представляет собой отрезок трубы с фланцами и установленными на нем ПП. ИУ могут быть изготовленными с приварными фланцами и патрубками для установки ПП или цельными (литыми или выточенными из куска металла). ИУ могут изготавливаться с ультразвуковым каналом, ориентированным вдоль оси ИУ (ИУ, исполнение 1), с ультразвуковым каналом, ориентированным под углом к оси ИУ и использующим отражение от внутренней стенки ИУ (ИУ, исполнение 2) и с ультразвуковым каналом, ориентированным под углом к оси ИУ, расположенным по диаметру трубопровода или смещенными от оси трубопровода на определенное расстояние, по хорде, (ИУ, исполнение 3).
ЭП служит для возбуждения пьезоэлектрических преобразователей (ПП), усиления и обработки приемных сигналов с ПП, формирования импульсного сигнала с частотой, пропорциональной расходу, формирования сигналов для индикации значений суммарного объема и мгновенного расхода. Под застекленным окном в верхней крышке корпуса ЭП расположен жидкокристаллический индикатор под ним находится ряд кнопок управления ЭП.
УЗС-1 имеет энергонезависимый архив:
часовой - 2400 ч, суточный - 370 суток, месячный архив - 150 месяцев.
УЗС-1 обеспечивает передачу данных через интерфейс RS-485 по протоколу MODBUS.
УЗС-1 имеет взрывозащищённое исполнение. Для взрывозащищенного исполнения применяются имеющие сертификат взрывозащиты корпуса типа ССFE-1 и ОЭАВ-3.1 В 1,5.
УЗС-1 выпускаются в следующих модификациях:
- модель 1.1 - один одноканальный ИУ, Ду от 8 до 2400 мм;
- модель 2.1 - один двухканальный ИУ, Ду от 50 до 1000 мм, для измерения расхода жидкости с повышенной точностью;
- модель 2.2 - два одноканальных ИУ, Ду от 8 до 2400 мм, для измерения расходов жидкостей в двух трубопроводах.
Разновидности УЗС-1 по конструктивному исполнению:
- «К» - компактная версия (ЭП расположен на ИУ и представляют единый узел), применяется для моделей 1.1 и 2.1;
- «Р» - раздельная версия, ЭП и ИУ соединены дистанционно при помощи коаксиального кабеля длиной не более 250 м, применяется для всех моделей;
- «МК» - раздельная версия, предназначенная для установки УЗС-1 на действующем трубопроводе с Ду свыше 150 мм с использованием монтажного комплекта (МК) и комплекта соединительных кабелей, применяется для моделей 1.1 и 2.2.
Общий вид УЗС-1 представлен на рисунке 1.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.
*____:-----*
электронный преобразователь (ЭП)
Программное обеспечение
УЗС-1 - это измерительный прибор со встроенным программным обеспечением (ПО). ПО состоит из метрологически значимой части, которая не может быть изменена в процессе эксплуатации счетчика. В функции ПО входят: сбор измерительной информации, ее обработка (вычисление объема и расхода), представление на дисплее измерительной информации, параметров настройки и конфигурации, хранение результатов и передачу данных через защищенный интерфейс. Все команды и данные, поступающие через интерфейс данных, все комбинации кнопок интерфейса пользователя, все настраиваемые параметры документированы.
Конструкция УЗС-1 исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. Если УЗС-1 опломбирован, возможно только считывание данных.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное название ПО УЗС-1 | УЗС-1 2011 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V 3.11 |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого код: | CRC32 |
| Цифровой идентификатор ПО | FE749908 (calculate.r79) 4EF47D80 (freg.r79) 7319394B (lout.r79) |
Технические характеристики
Диаметры условных проходов (Ду) трубопроводов и соответствующие им значения нижнего расхода (Он), первого переходного расхода (Оп1), второго переходного расхода (Оп2) и верхнего расхода (Ов) для УЗС-1 приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Диаметры условных проходов (Ду) трубопроводов и соответствующие им значения расхода Он, Оп1, Оп2 и Ов для УЗС-1, модели 1.1 и 2.2._
| Ду, | Значения расходов, м3/ч |
| мм | Он | Оп1 | Оп2 | Ов |
| 8 | 0,014 | 0,027 | 0,054 | 1,810 |
| 10 | 0,021 | 0,042 | 0,085 | 2,827 |
| 12 | 0,031 | 0,061 | 0,122 | 4,072 |
| 15 | 0,048 | 0,095 | 0,191 | 6,362 |
| 20 | 0,085 | 0,170 | 0,339 | 11,31 |
| 25 | 0,133 | 0,265 | 0,530 | 17,67 |
| 32 | 0,217 | 0,434 | 0,869 | 28,95 |
| 40 | 0,339 | 0,679 | 1,357 | 45,24 |
| 50 | 0,530 | 1,060 | 2,121 | 70,69 |
| 65 | 0,896 | 1,792 | 3,584 | 119,5 |
| 80 | 1,357 | 2,714 | 5,429 | 181,0 |
| 100 | 2,121 | 4,241 | 8,482 | 282,7 |
| 125 | 3,313 | 6,627 | 13,25 | 441,8 |
| 150 | 4,771 | 9,543 | 19,09 | 636,2 |
| 200 | 8,482 | 16,96 | 33,93 | 1131 |
| 250 | 13,25 | 26,51 | 53,01 | 1767 |
| 300 | 19,09 | 38,17 | 76,34 | 2545 |
| 400 | 33,93 | 67,86 | 135,7 | 4524 |
| 500 | 53,01 | 106,0 | 212,1 | 7069 |
| 600 | 76,34 | 152,7 | 305,4 | 10179 |
| 700 | 103,9 | 207,8 | 415,6 | 13854 |
| 800 | 135,7 | 271,4 | 542,9 | 18096 |
| 900 | 171,8 | 343,5 | 687,1 | 22902 |
| 1000 | 212,1 | 424,1 | 848,2 | 28274 |
| 1200 | 305,4 | 610,7 | 1221 | 40715 |
| 1400 | 415,6 | 831,3 | 1663 | 55418 |
| 1600 | 542,9 | 1086 | 2171 | 72382 |
| 1800 | 687,1 | 1374 | 2748 | 91609 |
| 2000 | 848,2 | 1696 | 3393 | 113097 |
| 2400 | 1221 | 2443 | 4886 | 162860 |
| Значение Ов в таблице дано при скорости движения жидкости 10 м/с. |
Таблица 3 - Диаметры условных проходов трубопроводов и соответствующие им значения расходов (модель 2.1)_
| Ду, | Значения расходов, м3/ч |
| мм | Он | Оп1 | Оп2 | Ов |
| 50 | 0,530 | 1,060 | 2,121 | 70,69 |
| 65 | 0,896 | 1,792 | 3,584 | 119,5 |
| 80 | 1,357 | 2,714 | 5,429 | 181,0 |
| 100 | 2,121 | 4,241 | 8,482 | 282,7 |
| 125 | 3,313 | 6,627 | 13,25 | 441,8 |
| 150 | 4,771 | 9,543 | 19,09 | 636,2 |
| 200 | 8,482 | 16,96 | 33,93 | 1131 |
| 250 | 13,25 | 26,51 | 53,01 | 1767 |
| 300 | 19,09 | 38,17 | 76,34 | 2545 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики УЗС-1
| Наименование | Значение |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему расходу погрешности преобразования информации о расходе в показания расхода на индикаторе, уоэ, % | ±0,2 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему значению частоты погрешности преобразования информации о расходе в частотный сигнал, уБЭ, % | ±0,2 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему значению тока погрешности преобразования информации о расходе в токовый сигнал, утз, % | ±0,3 |
| Диапазон температур измеряемой среды, °С | от -60 до +180 |
| Рабочее давление, МПа, не более | 25 |
Таблица 5 - Пределы допускаемых погрешностей УЗС-1 при градуировке на РПУ
| Диапазон расходов | Модель | Погрешность, % |
| 5о | 5w |
| Оп2 - Ов | 1.1 и 2.2 | ± 1,0 | ± 1,0 |
| 2.1 | ± 0,5 | ± 0,5 |
| 2 п а 1 п1 а | 1.1 и 2.2 | ± 2,0 | ± 2,0 |
| 2.1 | ± 1,5 | ± 1,5 |
| Он - Оп1 | 1.1 и 2.2 | ± 4,0 | ± 4,0 |
| 2.1 | ± 4,0 | ± 4,0 |
| где: 5о - пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема жидкости, 5w - пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема жидкости по импульсному выходному сигналу, |
Погрешности УЗС-1, модели 1.1 и 2.2 (Ду от 150мм до 2400мм) при градуировке УЗС-1 теоретическим методом приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Пределы допускаемых погрешностей, 5о, 5w УЗС-1, модели 1.1 и 2.2, при градуировке УЗС-1 теоретическим методом._
| Условный диаметр Ду, мм | Диапазон расходов | Погрешность, % |
| 5о | 5w |
| 150 | - Qв | ± 2,5 | ± 2,5 |
| - Qп2 | ± 3,5 | ± 3,5 |
| Qн - Q^ | ± 5,0 | ± 5,0 |
| 200 | Q^ - Qв | ± 1,5 | ± 1,5 |
| 2 п Q I п1 Q | ± 2,5 | ± 2,5 |
| Qн - Q^ | ± 4,5 | ± 4,5 |
| 250 и более | Q^ - Qв | ± 1,0 | ± 1,0 |
| 2 п Q I п1 Q | ± 2,0 | ± 2,0 |
| Qн - Q^ | ± 4,0 | ± 4,0 |
| где: 5о - пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема жидкости, 5w - пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема жидкости по импульсному выходному сигналу, |
Погрешности в таблицах 4-6 указаны при числах Рейнольдса 4000 и более.
| Таблица 7 - технические характеристики УЗС- | |
| Наименование | Значение |
| Цифровая емкость счетчика, м3 | 99999999999,999 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 11 до 27 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 6 |
| Условия эксплуатации: Для электронного преобразователя (ЭП) температура окружающего воздуха, °С относительная влажность, %, атмосферное давление, кПа Для ИУ исполнения «Р», «К» и «МК» температура окружающего воздуха, °С относительная влажность, %, атмосферное давление, кПа | от -10 до +451) до 80 при температуре +35 °С от 84 до 106,7 от -40 до +60 (с использованием соединительного кабеля типа РК50-2-13) от -60 до +80 (с использованием соединительного кабеля типа РК50-2-21) до 100 при температуре +35 °С от 84 до 106,7 |
| Г абаритные размеры ЭП, мм, не более длина ширина высота ЭП во взрывозащищенном исполнении длина ширина высота | 222 166 113 240 380 120 |
| Наименование | Значение |
| Масса, кг, не более ЭП ЭП во взрывозащищенном исполнении ИУ | 3 11 235,4 |
| Средняя наработка на отказ, час | 35000 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Маркировка взрывозащиты вида «d» во взрывонепроницаемых оболочках CCFE, ОЭАВ | 1 Ex d [ib] IIB T4 Gb |
| Маркировки взрывозащиты вида “I” | 1 Ex ib IIB T4 Gb X |
| Объемное содержание механических примесей в %, не более | 5 |
| Объемное содержание газовых включений (пузырьков) в %, не более | 3 |
| Примечания 1) Возможно увеличение диапазона температуры окружающего воздуха, при установке блока ЭП в сертифицированный термочехол. |
Таблица 8 - Весовой коэффициент «В» УЗС-1
| Отах, м3/ч | от 0,181 до 3,6 | от 0,55 до 36 | от 5,5 до 360 | от 55 до 3600 | от 550 до 36000 | от 5500 до 200000 |
| Коэффициент “В“ | 1л | 10л | 100л | 1м3 | 10м3 | 100м3 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель УЗС-1, на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 9 - Комплектность УЗС-1
| Наименование | Количество |
| Счетчик ультразвуковой УЗС-1 | 1 шт. |
| Вставка плавкая 0,5 А 250В | 2 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
| Паспорт | 1 шт. |
| Методика поверки МП 208-091-2018 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 208-091-2018 «ГСИ. Счетчики ультразвуковые УЗС-1. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» от 20.12.2018 г.
Основные средства поверки:
установка поверочная 1-го разряда в соответствии с приказом Росстандарта от
07.02.2018 г. №256 (часть 1), диапазон воспроизведения объемного расхода воды от 0,014 до 1000,0 м3/ч, пределы допускаемой относительной погрешности измерений не более ±0,15 %;
частотомер электронно-счетный Ч3-63/1 (регистрационный номер 9084-90), диапазон частот от 0,1 до 200 МГц, ПГ ±1,5 10-7 за 30 суток;
вольтметр цифровой В7-38 (регистрационный номер 8730-82), погрешность по току ±(0,25+0,02ln/Ix).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на лицевую панель ЭП в соответствии с рисунком 2 и в свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 07.02.2018 г. № 256 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерения массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расхода жидкости
ТУ 4213-001-21220450-2016 Счетчики ультразвуковые УЗС-1. Технические условия
74344-19: Методика поверки МП 208-091-2018Скачать4.4 Мб