Назначение
Системы измерительные количества жидкости в резервуарах MTG (мод. MTG S, MTG A) (далее - системы) предназначены для измерений массы, объема, уровня, плотности, температуры, уровня подтоварной воды и долевого (процентного) содержание воды в нефти, нефтепродуктах и других жидкостях (далее - продукт) в резервуарах.
Описание
Система реализует косвенный метод измерений, основанный на гидростатическом принципе по ГОСТ Р 8.595-2004 и может быть выполнена в двух модификациях MTG S и MTG A. В модификации MTG A система состоит из измерителя MTG, устанавливаемого на резервуар. В модификации MTG S система состоит из одного или нескольких измерителей MTG и компьютера с программным обеспечением Win TG, в нее также могут входить интерфейсные модули E/TGI с показывающим устройством и/или интерфейсные модули ISB.
Конструктивно измеритель MTG представляет собой трубную конструкцию постоянного диаметра, состоящую из нескольких секций с расположенными между ними сенсорными модулями и микропроцессорного трансмиттера. Каждая секция выполнена в виде отрезка трубы из нержавеющей стали длиной от 0,3 до 3,5 м, в зависимости от высоты резервуара, с резьбовыми соединениями на торцах. В каждый сенсорный модуль входит платиновый термопреобразователь сопротивления Pt100 класса А по ГОСТ Р 8.625-2006 с 4-х проводной схемой подключения и преобразователь абсолютного давления. Все провода от преобразователей температуры и давления расположены внутри секции и подключаются к микропроцессорному трансмиттеру, устанавливаемому на крыше резервуара.
Принцип работы системы MTG состоит в следующем. Преобразователи температуры и давления, расположенные в продукте и в газовом пространстве над ним, измеряют соответственно температуру и давление. Микропроцессорный трансмиттер производит опрос и обработку сигналов от преобразователей температуры и давления и вычисление массы, объема, уровня, плотности и средней температуры продукта в резервуаре. Кроме того, система MTG позволяет измерять объем нефти и нефтепродуктов, приведенный к стандартным условиям, плотность продукта между сенсорными модулями и вычислять уровень раздела сред и относительное массовое и объемное содержание одного продукта в другом, в частности воды в нефти или нефтепродукте.
Полученную информацию микропроцессорный трансмиттер передает по протоколу MODBUS RTU по RS-485 на интерфейсный модуль E/TGI или компьютер. В компьютере проводится архивирование полученной информации, создание отчетов, индикация и регистрация аварийных и нештатных ситуаций (выход за установленные пределы давления в газовой фазе, плотности продукта и др.).
Система MTG может входить в состав измерительных систем более высокого уровня.
При установке системы MTG на резервуары процедура измерений регламентируется методикой измерений.
Варианты конфигурации системы MTG (количество и расстояние между сенсорными модулями) определяют ее метрологические характеристики.
Общий вид микропроцессорного трансмиттера с трубной конструкцией представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид микропроцессорного трансмиттера с трубной конструкцией
Общий вид интерфейсного модуля E/TGI представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 - Общий вид интерфейсного модуля E/TGI
Общий вид интерфейсного модуля E/TGI-EX представлен на рисунке 3.
Рисунок 3 - Общий вид интерфейсного модуля E/TGI-EX
Общий вид интерфейсного модуля E/TGI-WP в пылевлагозащищенном исполнении представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 - Общий вид интерфейсного модуля E/TGI-WP в пылевлагозащищенном исполнении
Общий вид переключателя на плате трансмиттера для защиты от записи в настройки системы и место пломбировки представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 - Общий вид переключателя на плате трансмиттера для защиты от записи в настройки системы и место пломбировки
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) систем измерительных количества жидкости в резервуарах MTG состоит из ПО трансмиттера системы. ПО интерфейсного модуля ISB, ПО интерфейсного модуля E/TGI, ПО Win TG.
ПО интерфейсного модуля ISB, ПО интерфейсного модуля E/TGI и ПО Win TG используются в модификации системы MTG S и применяется для отображения результатов измерений и вычислений системы.
ПО трансмиттера системы трансмиттера системы предназначено для обработки результатов измерений давления и температуры сенсорными модулями системы и вычислений количества и параметров жидкости и паров над жидкостью в резервуаре, а также передачу измеренных и вычисленных параметров по протоколу MODBUS в интерфейсные модули системы и другое ПО.
ПО трансмиттера системы не разделено на метрологически значимую часть ПО и метрологически не значимую часть ПО и является интегральной частью микропроцессора трансмиттера.
Для защиты от изменений параметров настройки системы на электронной плате трансмиттера имеется переключатель, который исключает внесение изменений в настройки системы.
Идентификационные данные программного обеспечения системы приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | MTG Firmware |
| Номер версии | v4.xxx |
| Цифровой идентификатор ПО | не используется |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений: соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014. Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, удаления и иных преднамеренных изменений ПО и изменений данных.
Технические характеристики
Основные метрологические характеристики систем приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические характеристики систем
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений уровня продукта, м | от 0,02 до 70 |
| Диапазон измерений температуры, °С | от -50 до +100 |
| Диапазон измерений плотности жидкости, кг/м3 | от 300 до 2000 |
| Диапазон измерений уровня подтоварной воды, м | от 0,02 до 8 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы продукта в резервуаре без учета погрешности градуировочной таблицы на резервуар, при уровне не ниже минимального, указанного в методике измерений или эксплуатационной документации на систему, % | ±(0,05 — 0,3) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема продукта в резервуаре без учета погрешности градуировочной таблицы на резервуар при уровне продукта не менее 1 м, % | ±(0,05 - 0,5) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня продукта, при расстоянии между сенсорными модулями Lm, мм: Lm < 2 м Lm > 2 м | ±3 1) согласно методики измерений |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±0,3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений плотности жидкости, кг/м3 | ±(1 - 2,5) 2) согласно методики измерений |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений плотности продукта, кг/м3 | ±(1 - 2,5) 2) согласно методики измерений |
Окончание таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня подтоварной воды, мм | ±(3 - 15) 1) согласно методики измерений |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений величины процентного содержания массовой и объёмной доли воды в продукте в резервуаре, включая воду в свободном состоянии, в составе эмульсий и взвесей, % | ±(0,1 — 1,0) 1) согласно методики измерений |
| 1) При погружении в продукт не менее 3 сенсорных модулей и в зависимости от соотношения плотности воды и продукта, гомогенности продукта в резервуаре и достигаемой точности измерения плотности в конкретной конфигурации системы и/или точности задания значения плотности воды, либо при погружении в продукт не менее 2 сенсорных модулей и введения в систему значений текущих плотностей продукта и воды; 2) При погружении в продукт не менее 2 сенсорных модулей и в зависимости от числа используемых модулей и расстояний между модулями. |
Основные технические характеристики систем приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Технические характеристики систем
| Наименование характеристики | Значение |
| Максимальное давление, МПа | 3 |
| Максимальное количество сенсорных модулей в одном измерителе MTG, шт | 30 |
| Напряжение питания измерителя MTG (постоянный ток), В | от 7 до 16 |
| Температура окружающей среды, °С | от -50 до +80 |
| Взрывозащишенность: - измеритель MTG - интерфейсные модули E/TGI-EX и ISB во взрывозащищенном исполнении - интерфейсные модули E/TGI-WP в пылевлагозащищенном исполнении | 0ExiaIIBT4 X 1Exd[ia]IIBT4 X [Exia]IIB |
| Масса, кг: - секции измерителя MTG - сенсорного модуля | от 3 до 20 от 1 до 3 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплектность систем приведена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность системы
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Измеритель | MTG | 1 шт для MTG A |
| Интерфейсный модуль | ISB | по заказу только для MTG S |
Продолжение таблицы 4
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Интерфейсный модуль | E/TGI | по заказу только для MTG S |
| Программное обеспечение | Win TG | 1 шт. только для MTG S |
| Программное обеспечение | MTG TEST | 1 шт. |
| Программное обеспечение | MTGR | 1 шт. |
| Компьютер | IBM или совместимый | 1 шт. только для MTG S |
| Методика поверки | МП 0765-7-2017 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 0765-7-2018 «ГСИ. Системы измерительные количества жидкости в резервуарах MTG (мод. MTG S, MTG A). Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИР» 20.06.2018 г.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон единицы уровня жидкости по ГОСТ 8.477-82 или рулетка измерительная металлическая с грузом 2-го класса точности по ГОСТ 7502-98 с верхним пределом измерений, соответствующим верхнему пределу измерений уровня продукта системой, c пределом допускаемой абсолютной погрешности не более ±1 мм;
- рулетка измерительная металлическая с грузом 2-го класса точности по ГОСТ 7502-98 с верхним пределом измерений 10 м (регистрационный номер 55464-13);
- рабочий эталон единицы температуры в диапазоне значений от минус 55 до плюс 80 °С по ГОСТ 8.558-2009 c пределом допускаемой абсолютной погрешности не более ±0,1 °С;
- рабочий эталон единицы плотности в диапазоне значений от 650 до 1100 кг/м3 по ГОСТ 8.024-2002 с пределом допускаемой абсолютной погрешности не более ±0,5 кг/м3.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке системы или в паспорт системы.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.477-82 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ 8.024-2002 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности
ГОСТ Р 8.595-2004 ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений
ГОСТ Р 8.596-2002 Системы информационно-измерительные. Общие требования
ГОСТ 21552-84 Средства вычислительной техники. Общие технические требования, правила приемки, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование, хранение
Приказ Минэнерго от 15 марта 2016 г. № 179 Об утверждении перечня изменений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, выполняемых при учете используемых энергетических ресурсов, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений
Техническая документация Innovative Measurement Methods Inc., США
