Назначение
Теплосчетчики КМ-9 (далее - КМ-9) предназначены для измерений и учета тепловой энергии, объемного и массового расхода, объема, массы теплоносителя и его параметров в в одяных (далее ВСТ) и паровых (далее ПСТ) системах теплоснабжения, а также количества и параметров среды в системах горячего (далее ГВС), холодного (далее ХВС) водоснабжения
Описание
Принцип работы КМ-9 состоит в измерении значений расхода и параметров среды (температуры и давления) в трубопроводах ВСТ, ПСТ, ГВС, ХВС и с газами в привязке к текущему времени с последующим расчетом количества теплоносителя и тепловой энергии, по уравнениям измерений, приведенным нормативных документах по обеспечению единства измерений и ГСССД. Принцип действия штатных для КМ-9 преобразователей расхода и объема воды состоит в измерении скорости потока на основе явления электромагнитной индукции, заключающейся в том, что при прохождении электропроводящей жидкости через магнитное поле в нее, как в движущийся проводник, наводится ЭДС, которая в измерительном сечении пропорциональна средней скорости потока жидкости (т.е. объемному расходу) для полнопроходных и локальной скорости потока для погружных преобразователей расхода. ЭДС инвариантна к плотности, вязкости, электрической проводимости (в рабочем диапазоне) измеряемой жидкости, а также режиму ее течения: ламинарному или турбулентному. При измерении расхода пара и газов под действием перепада давления, возникающего на стандартной диафрагме часть потока перетекает через струйный автогенератор (далее САГ) и создает в нём устойчивые автоколебания, частота которых пропорциональна этому перепаду давления, что позволяет определять расход по ГОСТ 8.586.5.
На основании результатов измерений формируются архивы данных и событий, к оторые по заказу передаются также во внешние информационные сети.
КМ-9 представляют собой измерительные системы вида ИС-1 (по ГОСТ Р 8.596) с функционально выделенными измерительными каналами (далее каналы). К простым (по ГОСТ Р 8.596) относятся каналы следующих величин: объемный расход, температура и давление среды (вода, пар, газы, конденсат) для каждого трубопровода, где установлены соответствующие средства измерений.
К сложным относятся каналы:
объема (если применяются преобразователи объема), количества (объема, массы) среды, разности температур и масс воды в двух трубопроводах ВСТ (циркуляционных ГВС) и тепловой энергии и мощности (тепловой нагрузки). КМ-9 рассчитаны для обслуживания от одной до девяти систем тепло и водоснабжения (ВСТ, ПСТ, ГВС, ХВС) или до 18 трубопроводов с газами. Общее число каналов тепловой энергии до 9. Конфигурация КМ-9 устанавливается по заказу. Вычислительный блок КМ-9 и операторская панель представлены на фото 1.
Фото 1 - Общий вид вычислительного блока КМ-9 и операторской панели
Каналы объемного расхода воды выполнены на базе преобразователей расхода: полнопроходных ППС (далее - ППС, фото 2), либо преобразователей расхода погружных ПРБ-1 или ПРБ-3 (далее, соответственно, ПРБ-1 и ПРБ-3, фото 3). В каналах расхода (объемного и массового) пара (конденсата) и газов используются преобразователи расхода РМ-5-ПГ (фото 4).
Фото 2 - Общий вид
Фото 3 - Общий вид
полнопроходного ППС
ПРБ-1/ПРБ-3
Фото 4 - Общий вид РМ-5-ПГ
ППС состоят из датчиков расхода и электронных блоков. Схема пломбирования ППС от несанкционированного доступа показана на рисунке 1.
Знак поверки
Рисунок 1 - Схема пломбировки полнопроходного ППС
ПРБ-1 и ПРБ-3 состоят соответственно из одного или трех преобразователей скорости потока; каждый, из которых состоит из датчика скорости и электронного блока. У ПРБ-3 продольные оси датчиков скорости располагаются в одном поперечном сечении трубопровода под углом 120° друг к другу. Схема пломбирования ПРБ-1 и ПРБ-3 от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
Места пломбиробки палат<рорма подключения пломбой
Рисунок 2 - Схема пломбировки ПРБ-1 и ПРБ-3
РМ-5-ПГ состоят из преобразователей расхода, выполненных в виде стандартных диафрагм с угловым отбором давления по ГОСТ 8.586.2, САГ, и электронных блоков. Схема пломбирования РМ-5-ПГ от несанкционированного доступа представлена на рисунке 3.
Место пломбировки палатсрормы подключения и крошки САГа пломбой
Рисунок 3 - Схема пломбировки РМ-5-ПГ
В электронных блоках преобразователей расхода (скорости) аналоговые измерительные сигналы преобразуются в цифровые коды интерфейса RS-485 и передаются в вычислительный блок ВБ (далее ВБ), где значения измеряемых величин преобразуются в вид, удобный для вывода на цифровое табло операторской панели и/или для дальнейшей передачи по интерфейсам RS-485 и Ethernet. ВБ снабжен также интерфейсами USB-D и USB-H, для быстрого обмена файлами с ПК и со стандартными USB-Flash накопителями и USB-принтерами. Схема пломбирования вычислительного блока КМ-9 от несанкционированного доступа представлена на рисунке 4.
Пломбиробка саморазрушающеися наклейкой
Рисунок 4 - Схема пломбировки вычислительного блока КМ-9
К вспомогательным компонентам КМ-9 относятся блоки питания и преобразователи интерфейса RS-485/RS-232/ Ethernet.
К каждому электронному блоку ППС, ПРБ-1 и ПРБ-3 подключаются: до одного преобразователя объема воды с импульсным выходом: штатные ППС-1П-И2 (далее ППС-1П-И2, выполненные на основе ППС), или покупные; до двух преобразователей давления с токовым выходом; до трех термопреобразователей, два из которых могут составлять комплект. К каждому электронному блоку РМ-5-ПГ подключается по одному преобразователю давления и температуры. Число трубопроводов, обслуживаемых КМ-9, до 36.
В таблице 1 указаны типы покупных средств измерений, подключаемых к электронным блокам преобразователей расхода КМ-9 и в скобках их номера в Госреестре.
Таблица 1
| Преобразователи объема с импульсным сигналом | Комплекты термометров (термопреобразователей) сопротивления | Термометры (термопреобразователи) сопротивления; преобразователи давления |
| Омега - Р | (23463-07) | КТПТР-01 | (46156-10) | ТПТ-1 | (46155-10) |
| ПРЭМ | (17858-11) | КТСП-Н | (38878-08) | ТСП-Н | (38959-12) |
| ТЭМ | (24357-08) | КТС-Б | (43096-15) | ТС-Б (мод. ТС-Б-Р) | (61801-15) |
| СХВ, СГВ | (16078-05) | | | ИД АИР-10 Корунд -ДИ | (23992-02) (31654-09) (14446-09) |
Преобразователи расхода ППС, ПРБ-1 и ПРБ-3 выпускаются в двух конструктивных исполнениях:
- исполнение 1: датчики расхода (скорости) составляют единое целое со своими электронными блоками.
- исполнение 2: электронные блоки находятся отдельно от датчиков расхода (скорости) и соединяются с ними сигнальными кабелями длиной до 10 м.
ППС, ПРБ-1 и ПРБ-3 позволяют проводить измерения расхода среды при движении потока по трубопроводу в обоих направлениях: прямом и обратном (реверсном).
Расход воды в трубопроводах с ПРБ-1 и ПРБ-3, определяется по ГОСТ 8.361.
ВБ выполняются в отдельных корпусах и устанавливаются в монтажных щитах совместно с блоками питания и операторскими панелями. ВБ снабжены набором переключателей, обеспечивающих защиту от несанкционированного доступа к настроечным параметрам и согласование линий связи с измерительными системами вида ИС-2 (по ГОСТ Р 8.596), например АСКУЭ. Программное обеспечение, реализуемое в ВБ, имеет сертификат соответствия требованиям ГОСТ Р 8.596 и ГОСТ Р 8.654.
В качестве связующих компонентов в КМ-9 применяются: штатные сигнальные кабели и линии связи в виде витых пар для передачи информации по интерфейсу RS-485.
Программное обеспечение
Программное обеспечение для определения параметров измеряемых сред, а так же их количества и тепловой энергии должно быть сертифицировано полномочной организацией Росстандарта.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | КМ9 |
| Номер версии (идентификационный номер) | 1.16 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | 0хС69Е70В2 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC32, полином - 0x04C11DB7, начальное значение - OxFFFFFFFF. Расчет CRC32 производится по программной памяти, начиная с адреса 0х200 по адрес 0x3DFFFF |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Температура воды, оС | от 1 до 150 |
| Температура пара и газов, оС | до 300 |
| Разность температур воды Лt, оС | от Лtмин до 150 |
| Atмин, оС | 2; 3 |
| Давление измеряемой среды (вода, пар и др.), МПа | до 1,6 (2,5) |
| Пределы измерений объемного расхода воды для ППС и ППС-1П-И2 в зависимости от их условного прохода (DN), м3/ч | таблица 5 |
| скорость потока жидкости в трубопроводах с ПРБ-1 или ПРБ-3, м/с | от 0,2 до 10 |
| Отношение верхнего и нижнего пределов измерений перепада давления с применением РМ-5-ПГ, не менее | 100 |
| Наибольшее измеряемое значение перепада давления, кПа | 100 (по заказу - 160) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности каналов тепловой энергии для закрытых ВСТ, % | 5 Q = ±(2 + 4 Лtmin / Лt + 0.01 qH / q ) (класс точности 1) 5 Q =± (3 + 4 Лtmin / Лt + 0.02 qH / q ) (класс точности 2) 5 Q = ± (4 + 4 Лtmin / Лt + 0.05 qH / q ) (класс точности 3) |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности каналов тепловой энергии для открытых ВСТ, % | ГОСТ Р 8.591 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности каналов тепловой энергии 5 е для ПСТ, %: - класс В1 - класс С1 | ±3 ±4 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности каналов объемного и массового расхода, объема и массы 5 q (м) с применением ППС и 1ШС-1П-И2 в зависимости от их класса В1, С1, D1 или С2 (установленных разработчиком), % | Таблица 6 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности каналов объемного (массового) расхода, объема (массы) с ПРБ-1 и ПРБ-3, % | Таблица 7 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности каналов перепада давления с применением РМ-5-ПГ, % | ±1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности каналов объемного (массового) расхода и объема (массы) среды с применением РМ-5-ПГ(5 q (м)), %: - для класса В1 - для класса С1. | ±1,5 ±2,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности каналов температуры без учета погрешности датчиков температуры, °С: - при измерении температуры воды Ate ; - при измерении температуры пара и других газообразных сред Ata; - при измерении температуры атмосферного воздуха Ata. | ±(0,2 + 0,0005-t) ±(0,1 + 0,001-t) ±(0,4 + 0,002-t.), где t - значение измеряемой температуры |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности каналов разности температур воды, без учета погрешности комплекта термопреобразователей (Акт), °С | ±(0,04 + 0,002 At ) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности каналов избыточного давления жидкости, %; | ±2 (без учета погрешностей датчиков давления ±1) |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой приведённой к верхнему пределу измерений погрешности канала абсолютного давления пара и других газообразных сред,% | ±0,3 или по формуле ±| 8p + 0,05 +100^: I, \ pmax J Где: - p max - верхний предел измерений (кПа); - 8 p - основная приведённая к верхнему пределу измерений погрешность датчика избыточного давления (%); - aа - основная абсолютная погрешность барометра (кПа). |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности каналов объема с преобразователями объема с импульсным выходом (без учета погрешностей преобразователей объема) на 1000 импульсов, импульс | ±1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности канала текущего времени КМ-9, % | ±0,05 |
| Примечание Диапазон измерений объемного (массового) расхода пара (конденсата) и газов с помощью РМ-5-ПГ определяется по ГОСТ 8.586.5 в зависимости от рабочих диапазонов давления, перепада давления, температуры и геометрических размеров стандартных диафрагм и измерительных трубопроводов. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение переменного тока в питающей сети, В | от 187 до 242 |
| Частота переменного тока в питающей сети, Гц | 50±1 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | N х 10 где N - суммарное число датчиков расхода и скорости |
| Напряженность внешних магнитных полей (кроме земного), А/м. | до 400 |
| Удельная электрическая проводимость воды, См/м | от 10-3 до 10 |
| Наибольшие габаритные размеры ППС и ППС-1П-И2 в зависимости от диаметра условного прохода DN, L-длина, В-ширина, H-высота, мм | Таблица 8 |
| Наибольшие значения массы ППС и ППС-1П-И2 (сумма масс датчиков расхода с электронными блоками) в зависимости условного прохода DN , кг | Таблица 9 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Наибольшие габаритные размеры датчиков скорости ПРБ-1 и ПРБ-3 со шлюзовыми камерами и электронными блоками, мм | 115x110x600 |
| Масса , кг, не более - ПРБ-1 - ПРБ-3 | 7 21 |
| Температура воздуха, окружающего датчики расхода и скорости исполнения 2, °С | от -30 до +50 |
| Температура воздуха, окружающего датчики расхода и скорости исполнения 1, электронные блоки и вычислительные блоки, °С | от +5 до +50 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106 |
| Влажность воздуха, окружающего датчики расхода (скорости) исполнения 2, %, не более | 95, при температуре 35 °С, при более низких температурах без конденсации влаги |
| Влажность воздуха, окружающего датчики расхода и скорости (кроме исполнения 2), электронные блоки и вычислительные устройства, %, не более | 80, при температуре 35 °С, при более низких температурах без конденсации влаги |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 75000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
Таблица 5
| Условный проход DN | Значение объема на импульс, м3/имп | Пределы измерений объемного расхода, м3/ч |
| нижний, q0 | верхний, qн |
| 15(р) | 0,0004 | 0,0025 | 2,5 |
| 15 | 0,0010 | 0,006 | 6 |
| 20 | 0,0018 | 0,011 | 11 |
| 25 | 0,0025 | 0,016 | 16 |
| 32 | 0,005 | 0,030 | 30 |
| 40 | 0,007 | 0,040 | 40 |
| 50 | 0,010 | 0,060 | 60 |
| 65 | 0,015 | 0,10 | 100 |
| 80 | 0,025 | 0,16 | 160 |
| 100 | 0,040 | 0,25 | 250 |
| 150 | 0,10 | 0,60 | 600 |
| 200 | 0,15 | 1,0 | 1000 |
| 300 | 0,40 | 2,5 | 2500 |
Примечание:
В таблице 5 и далее знаком (р) отмечено резьбовое присоединение датчика расхода к трубопроводу в отличие от фланцевого
Таблица 6
| Поддиапазоны Измерений | Пределы допускаемой относительной погрешности 5 q (м) в зависимости от класса ППС, Ш1С-1П-И2, % |
| В1 | С1 | D1 | С2 |
| 400 < qH/q < 1000 | ±2 | ±5 | Не нормируются | Не нормируются |
| 250 < qH/q < 400 | ±2 | ±5 | ±5 | |
| 150 < qH/q < 250 | ±2 | ±3,5 | ±3,5 | |
| 50 < qH/q < 150 | ±2 | ±2,0 | ±2,0 | ±5 |
| 25 < qH/q < 50 | ±1,5 | ±1,5 | ±1,5 | ±3 |
| 1 < qH/q < 25 | ±1,2 | ±1,2 | ±1,2 | ±2,0 |
Таблица 7
| Поддиапазоны измерений | Пределы допускаемой относительной погрешности 5 q (м), % |
| с ПРБ-1 | с ПРБ-3 |
| 25 < q^q < 50 | ±3 | ±2,5 |
| 1 < q^q < 25 | ±2 | ±1,5 |
Таблица 8
| DN | 15 | 15(р) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | 300 |
| L | 135 | 130 | 155 | 155 | 160 | 200 | 205 | 210 | 240 | 250 | 320 | 360 | 450 |
| B | 150 | 110 | 105 | 160 | 190 | 190 | 200 | 210 | 235 | 250 | 330 | 400 | 500 |
| Н | 230 | 220 | 235 | 245 | 265 | 265 | 285 | 300 | 330 | 350 | 430 | 480 | 600 |
Таблица 9
| DN | 15 | 15(р) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | 300 |
| Масса, (не более) | 1,8 | 2,4 | 2,7 | 3,3 | 4,7 | 6 | 7,9 | 9,5 | 12,5 | 17,2 | 32,8 | 50,1 | 92 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом и на вычислительное устройство методом трафаретной печати.
Комплектность
представлена в таблице 10.
Таблица 10 - Комплектность средства измерений.
| Наименование | Обозначение | Количество |
| ППС | | до 18 шт |
| ПРБ-3 | | до 6 шт |
| РМ-5-ПГ | | до 18 шт. |
Продолжение таблицы 10
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователи объема Ш1С-П-И2 и (или) из числа типов по таблице 1 | | до 18 шт. |
| Датчики температуры в том числе в составе комплектов | | до 36 шт. |
| Преобразователи давления | | до 36 шт. |
| Вычислительный блок с клавиатурой | | 1 шт. |
| Монтажный щит | | 1 шт. |
| Вспомогательные компоненты | | По заказу |
| Руководство по эксплуатации и инструкция по монтажу | РЭ 4218-016-42968951-2007 | 1 экз. |
| Паспорт | | 1 экз. |
| Методика поверки (по заказу) | МП 4218-016-42968951 -2008 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 4218-016-42968951-2008 «ГСИ. Теплосчетчики КМ-9.
Методика поверки», согласованному ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» 19.06.2008 г.
Основные средства поверки:
- калибратор - измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-2000, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 20580-06;
- имитатор термопреобразователей сопротивления МК3002, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 18854-99;
- установка поверочная расходомерная УП-150, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 53406-13;
- генератор импульсов Г5-69, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 53406-13;
- частотомер электронно-счетный Ч3-64, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 53406-13.
- Стенд для градуировки и поверки измерительных каналов расходомеров РМ-5-ПГ, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 36563-07;
- поверочная установка «Поток - Т», регистрационный номер в Федеральном информационном фонде -53406-13.
Д опускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
З нак поверки наносится в раздел паспорта при первичной поверке КМ - 5П.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 51649-2014 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Системы измерительные. Метрологическое обеспечение.
Основные положения
ГОСТ 8.568.5-2005 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью
стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений
Технические условия ТУ 4218-16-42968951-2007
49803-12
