Теплосчетчики АТ-А

Назначение

Теплосчетчики АТ-А (далее - АТ-А) предназначены для измерений и учета тепловой энергии, объемного и массового расхода, объема, массы среды (вода: теплосетевая, горячая, холодная, сточная) и параметров среды, полностью заполняющей поперечные сечения измерительных трубопроводов (далее - ИТ) и движущейся в обоих направлениях: прямом и обратном (реверсном) в водяных системах теплоснабжения (далее - ВСТ), на источниках и у потребителей тепловой энергии (далее соответственно - источники и потребители), а также в системах горячего водоснабжения (далее - ГВС), системах холодного водоснабжения (далее - ХВС) и системах охлаждения, вентиляции и водоотведения.

Описание

Принцип работы АТ-А состоит в измерении значений объемного расхода и параметров среды: давления и температуры в ИТ в привязке к текущему времени с последующим расчетом значений объема и массы среды, тепловой мощности (тепловой нагрузки) и тепловой энергии, по уравнениям измерений, приведенным в МИ 2714-2002.

Принцип действия штатных для АТ-А полнопроходных первичных преобразователей расхода электромагнитных (далее - ППР) состоит в том, что при прохождении измеряемой среды (электропроводящей жидкости) через магнитное поле в ней, как в движущемся проводнике, наводится электродвижущая сила (далее - ЭДС), которая в измерительном сечении ИТ пропорциональна средней скорости среды, т.е. объемному расходу. Причем ЭДС инвариантна (в рабочем диапазоне) к плотности, вязкости, электрической проводимости измеряемой среды, а также режиму ее течения: ламинарному или турбулентному.

В каждом экземпляре АТ-А реализуется один из четырех вариантов электропитания: автономный, от сети переменного тока, смешанный, где одна часть компонентов АТ-А имеет сетевое, другая — автономное электропитание и комбинированное, где сетевое электропитание при нарушениях дополняется автономным.

Каждый экземпляр АТ-А, в зависимости от модификации, состоит из одного или двух автономных блоков АТ-М (далее - АТ-М). Каждый из АТ-М состоит из ППР, устанавливаемого на ИТ с измеряемой средой. Сигнал первичной измерительной информации от ППР по линиям связи передается в измерительно-вычислительный преобразователь ИВП (далее - ИВП). Кроме того, в состав каждого экземпляра АТ-А, в зависимости от модификации и реализованного вида электропитания включаются средства измерений (далее - СИ) утвержденных типов (таблица 1), подключаемые к ИВП: датчики температуры — термопреобразователи сопротивления из платины (100П и Pt100) по ГОСТ 6651 (далее - ТП) и их комплекты (далее - КТП), преобразователи (датчики) давления (далее- ПД).

ИВП конструктивно выполнены в пылевлагозащищенном корпусе, размещённом непосредственно на ППР.

ИВП, применяемые в АТ-А, разделяются на: управляющие — ИВП-У и исполнительные

— ИВП-И. Соответственно, АТ-М, где применяются ИВП-У, являются управляющими — АТ-М-У и монтируются на подающие ИТ, а АТ-М, где применяются ИВП-И, являются исполнительным — АТ-М-И и монтируются на обратные ИТ.

В ИВП-У сигналы первичной измерительной информации, поступающие от ППР, КТП, ТП, ПД, измеряются, фильтруются от помех и преобразуются в помехоустойчивый вид. В ИВП-У происходит выполнение всех измерительных преобразований, входящих в сферу государственного регулирования обеспечения единства измерений, а также управление всеми процессами обработки результатов измерений, формирование архивов информации и событий и обеспечение хранения этих архивов в энергонезависимой памяти.

ИВП-И, взаимодействуя с ИВП-У, выполняют вспомогательные операции обработки результатов измерений: хранение в энергонезависимой памяти отдельных архивов.

Таблица 1

АТ-А имеют пять модификаций:

-    АТ-А-1 — предназначены для закрытых ВСТ на источниках и у потребителей. Состоят только из АТ-М-У, к которым подключаются КТП, при этом ТП, входящие в состав КТП, устанавливаются на подающие и обратные ИТ.

-    АТ-А-2 — предназначены для закрытых ВСТ с контролем утечек теплоносителя на источниках и у потребителей. Состоят из АТ-М-У, а также АТ-М-И, используемых для измерений массы утечек теплоносителя. К АТ-М-У подключаются КТП, при этом ТП, входящие в состав КТП, устанавливаются на подающие и обратные ИТ.

-    АТ-А-3 — предназначены для измерений тепловой энергии объема, массы и параметров среды в тупиковых (однотрубных) ВСТ на источниках и у потребителей или в тупиковых системах: ГВС, ХВС, водоотведения. АТ-М-У, к которым подключаются ТП, устанавливаемые на единственный ИТ.

-    АТ-А-4 — предназначены для открытых ВСТ у потребителей. Состоят из АТ-М-У и АТ-М-И. К АТ-М-У подключается КТП, при этом ТП, входящие в состав КТП, устанавливаются на подающий и обратный ИТ.

-    АТ-А-5 — являются преобразователями объема среды для применения в составе теплосчетчиков и счетчиков количества среды в ВСТ, системах: ГВС, ХВС, водоотведения на источниках и у потребителей. Состоят из АТ-М-У5, куда вместе с ППР входят измерительновычислительные преобразователи ИВП-У5 (далее - ИВП-У5), полученные из ИВП-У добавлением интеграторов объемного расхода, формирующих и выдающих электрические импульсы при накоплении заданных значений объема, устанавливаемых по заказу при выпуске из производства (штатные значения объема, соответствующие одному импульсу и зависящие от номинального диаметра ППР, указаны в таблице 4).

При реализации сетевого или смешанного электропитания, по заказу в состав каждого экземпляра АТ-А, включаются до двух ПД, устанавливаемых на задействованных ИТ. Для модификации АТ-А-5 комплектование ПД, а также ТП и КТП не предусмотрено.

Модификации АТ-А применяемые для ВСТ, используются и в системах охлаждения, аналогичной конфигурации, для измерений тепловой энергии, отобранной у объектов.

АТ-А представляют собой измерительные системы вида ИС-1 по ГОСТ Р 8.596-2002, в каждой из которых, в зависимости от комплектации, функционально выделяются измерительные каналы (далее - каналы). Каналы: объемного расхода, объема, температуры, давления, плотности, удельной энтальпии, массового расхода и массы выделяются в привязке к ИТ, на которых установлены датчики соответствующих величин. Для двух ИТ (в том числе подающего и обратного) выделяются каналы разности температур и разности масс теплоносителя (массы теплоносителя, отобранного из открытых ВСТ на ГВС и т.п., а для закрытых ВСТ определяется масса утечек). Для ВСТ и систем охлаждения в целом выделяются каналы тепловой мощности

(для потребителей - тепловой нагрузки) и тепловой энергии. В каждом экземпляре всех модификаций АТ-А имеется один канал текущего времени.

При выполнении поверки каждый канал АТ-А при необходимости разделяется на элементы, у которых с помощью эталонов входные величины (параметры) имитируются, а выходные — измеряются. Кроме того, в модификации АТ-А-5 только на время выполнения поверки канала объема специально выделяется канал объемного расхода.

В состав АТ-А в качестве вспомогательных компонентов по ГОСТ Р 8.596-2002 включаются: штатные блоки для сетевого электропитания и при реализации сетевого, комбинированного и смешанного электропитания. Включаются также периферийные устройства из числа следующих:

а)    автоматические преобразователи интерфейса АПИ RS-485/USB, обеспечивают преобразование выходных сигналов АТ-А в кодах интерфейса RS-485 в коды интерфейса USB внешних устройств;

б)    устройства переноса данных УПД-SD, обеспечивают копирование данных из памяти с одного или нескольких АТ-А и перенос этих данных в пункты обработки;

в)    коммуникаторы ИВП/ПК, обеспечивают передачу информации из ИВП в персональный компьютер;

г)    панели доступа и управления АТ-ДУ, которые обеспечивают:

-    работу в режиме удаленного пульта доступа с выполнением индикации, распечатки, хранения информации, поступающей из ИПВ-У (причем соединение ИВП-У с АТ-ДУ, а через них с другими внешними устройствами, осуществляется с помощью: как линий связи, так и беспроводных технологий);

-    дистанционное управление АТ-А (в том числе при их работе в составе локальных сетей),

-    сбор и хранение в своей энергонезависимой памяти архивных данных и другой информации, поступившей из ИВП-У,

-    взаимодействие (доступ, коммуникация) внешних устройств и систем с АТ-А через интерфейсы RS-485, USB и опционально через Wi-Fi или Bluetooth.

-    осуществление процесса считывания архивных данных с АТ-А (обслуживается до 14 экземпляров) и передачи этих данных во внешние устройства и (или) измерительные системы (при коммерческих взаиморасчетах и т.п.).

Общий вид АТ-М-У (АТ-М-И) с указанием места нанесения знака утверждения типа приведен на рисунке 1.

Схема пломбирования от несанкционированного доступа приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема пломбирования от несанкционированного доступа

Программное обеспечение

А|

Программное обеспечение (далее - ПО) АТ-А содержится в ИПВ и разделено на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Метрологически значимая часть ПО АТ-А представлена в виде не изменяемой файловой системы, жестко прошитой в ИВП-У. Уровень защиты ПО АТ-А, от непреднамеренных и преднамеренных изменений, соответствует уровню защиты «высокий» по Р 50.2.077-2014.

Конструкция АТ-А исключает возможность несанкционированного влияния на измерительную информацию. Идентификационные данные (признаки) ПО АТ-А указаны в таблице 2.

Таблица 2

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики АТ-А указаны в таблицах 3 - 11.

Таблица 3 — Общие характеристики измеряемой среды в АТ-А

Таблица 4 — Пределы измерений объемного расхода для АТ-М и значения объема на импульс (только для модификации АТ-А-5) каналами объемного расхода и объема_

Таблица 5 — Пределы допускаемой относительной погрешности каналов объемного расхода и объема, в зависимости от классов АТ-М, указанные по ГОСТ 28723-90_

Таблица 6 — Пределы допускаемой относительной погрешности каналов объемного расхода и объема, устанавливаемые по заказу (для коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя)_

Таблица 7 — Пределы допускаемой относительной погрешности каналов тепловой энергии для закрытых ВСТ в зависимости от установленного класса точности_

Таблица 8 — Пределы допускаемых погрешностей каналов параметров измеряемой среды, и их элементов с учета погрешностей датчиков и без таковых_

Таблица 9 - Наибольшая масса АТ-М без присоединенных СИ, в зависимости от номинального диаметра DN их Ш1Р

Таблица 11 - Основные технические характеристики АТ-А

Таблица 12 — Комплектность АТ-А, в зависимости от модификации

Поверка

осуществляется по документу МП 26.51.53-004-71638574-2018 «Инструкция. Теплосчетчики АТ-А. Методика поверки», утвержденному ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России 12.07.2018. Основные средства поверки: установка поверочная УП-150 (рег. № 24629-03); установка поверочная УПРП-600 (рег. № 44980-10); калибратор токовой петли Fluke-705 (рег. № 29194-05);

имитаторы термопреобразователей сопротивления МК3002-1-100 (рег. № 18854-99); платформа подключения АТ-А (АПВ1) — связующий компонент по ГОСТ Р 8.596-2002.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых теплосчетчиков АТ-А с требуемой точностью.

Знак поверки наносится в свидетельство о поверке и (или) в паспорт АТ-А.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Приказ Минстроя России от 17 марта 2014 г. № 99/пр Об утверждении Методики осуществления коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя (Зарегистрирован в Минюсте России 12.09.2014 г., № 34040)

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия

ГОСТ Р 51649-2014 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия