Назначение
Вычислители количества газа ВКГ-2 предназначены для измерений выходных сигналов измерительных преобразователей температуры, давления, перепада давления и расхода газа и вычисления по результатам этих измерений объема природного газа, приведенного к стандартным условиям.
Описание
Принцип действия вычислителей основан на преобразовании сигналов измерительных преобразователей в информацию об измеряемых параметрах газа с последующим вычислением расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям.
Вычислители предназначены для работы с первичными измерительными преобразователями (датчиками):
1) расхода или объема газа с выходным сигналом:
- частотным (числоимпульсным), пропорциональным расходу (объему) газа в рабочих условиях, в диапазоне частот до 10 Гц и до 1 кГц;
- постоянного тока, пропорционального перепаду (линейная функция) или корню квадратному из перепада давления (квадратичная функция), в диапазонах (0-5), (0-20) и/или (4-20) мА;
- постоянного тока, пропорционального расходу газа в рабочих условиях, в диапазонах (0-5), (0-20) и/или (4-20) мА;
2) давления (абсолютного, избыточного) с выходным сигналом постоянного тока в диапазонах (0-5), (0-20) и/или (4-20) мА;
3) температуры - медными и/или платиновыми термопреобразователями сопротивления с номинальным сопротивлением 50, 100 или 500 Ом.
Вычислители обеспечивают:
1) преобразование, вычисление, хранение и индикацию текущих, среднечасовых, среднесуточных и итоговых значений объема газа в рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям, а также перепада давления, расхода, температуры и давления газа;
2) представление текущего времени и ведение календаря;
3) диагностику работы вычислителя и/или измерительных преобразователей с регистрацией времени действия диагностируемых ситуаций;
4) сбор, хранение и передачу измерительной и диагностической информации на внешние устройства посредством интерфейсов RS232, RS485 и Centronics;
5) коррекцию индивидуальной характеристики преобразования и систематической температурной погрешности преобразователей (датчиков) расхода;
6) регистрацию времени отсутствия напряжения питания и сохранение за указанное время измерительной и настроечной информации;
Алгоритмы вычисления значений расхода и объема, приведенных к стандартным условиям (Т=293,15 К, Р=0,101325 МПа), соответствуют требованиям ГОСТ 8.586.1-2005, ГОСТ 8.586.5-2005, ГОСТ Р 8.740-2011 для диапазонов изменения параметров газа:
- абсолютное давление от 0,05 до 10 МПа;
- температура от минус 33 до плюс 85 °С;
- плотность в стандартных условиях от 0,55 до 1,1 кг/м ;
- суммарное содержание азота и
диоксида углерода не более 0,15 молярных долей (15 мол.%).
Вычисления коэффициента сжимаемости и плотности газа производятся в соответствии с методом по ГОСТ 30319.2-2015.
Программное обеспечение
Рисунок 1 - Общий вид вычислителя
В целях предотвращения несанкционированного доступа к узлам регулировки и к ПО, а также к элементам конструкции, предусмотрены места пломбирования, указанные на рисунке 2.
Общий вид вычислителя приведен на рисунке 1.
Вычислители имеют встроенное программное обеспечение (ПО). Основные функции частей программного обеспечения:
1) Блок расчета рабочего расхода и объема предназначен для расчетов их значений по результатам измерений выходных сигналов расходомеров;
2) Блок расчета температур предназначен для расчетов значений температур по результатам измерений выходных сигналов термопреобразователей сопротивления;
3) Блок расчета давлений предназначен для расчетов их значений по результатам измерений выходных сигналов преобразователей давления;
4) Блок расчета стандартного расхода и объема предназначен для расчетов их значений по результатам расчетов расхода и объема в рабочих условиях, температуры и давления;
5) Блок архивации предназначен для расчетов и хранения средних и итоговых значений всех измеряемых величин;
6) Блок обмена предназначен для вывода через последовательный порт измерительной, диагностической и настроечной информации на внешние устройства приема;
7) Блок индикации предназначен для визуального отображения на табло вычислителя измерительной, диагностической и настроечной информации;
8) Блок реального времени предназначен для измерения времени работы вычислителя, времени действия диагностируемых ситуаций, текущего времени и ведения календаря;
9) Блок диагностики предназначен для контроля значений измеренных параметров на соответствие заданным значениям и формирования диагностических сообщений;
10) Блок опроса клавиатуры предназначен для формирования команд управления работой вычислителя.
Идентификационные данные ПО вычислителей приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО вычислителей
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Наименование ПО | ВКГ-2 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | ПО 05.ХХ |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода, вычисленная по алгоритму CRC-16) | Е347 |
| ХХ - идентификатор метрологически незначимой части до 9. | ПО, представленный цифрами от 0 |
Уровень защиты программного обеспечения в соответствии с Р 50.2.077-2014 «высокий». Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом того, что программное обеспечение является неотъемлемой частью вычислителей.
Технические характеристики
Диапазоны преобразования входных сигналов в значения измеряемых величин и пределы допускаемых погрешностей при измерении, вычислении и преобразовании входных сигналов в рабочих условиях применения приведены в таблицах 2-4, основные технические характеристики вычислителей в таблицах 5-6.
Таблица 2 - Диапазоны преобразований входных сигналов в значения измеряемых величин
| Наименование величины | Диапазон показаний величины |
| Давление, МПа (кгс/см ) | от 0 до 10 (от 0 до 102) |
| Перепад давления, кПа | от 0 до 1000 |
| Температура, °С | от - 33 до +85 |
| Расход газа (в рабочих условиях и приведенный к стандартным условиям), м3/ч | от 0 до 999999 |
| Объем газа (в рабочих условиях и приведенный к стандартным условиям), м3 | от 0 до 9999999999 |
Таблица 3 - Пределы допускаемых погрешностей при преобразовании
| Наименование величины (погрешность) | Пределы допускаемой погрешности | Примечание |
| Температура, °С (абсолютная) | ±0,1 °С | R0=100 и 500 Ом |
| ±0,15 °C | R0=50 Ом |
| Давление, МПа (кгс/см ) (приведенная к ВПИ) | ±0,1 % | Диапазон тока (0(4)-20) мА |
| ±0,15 % | Диапазон тока (0-5) мА |
| Разность давлений, кПа (приведенная к ВПИ) 1) | ±0,1 % | Диапазон тока (0(4)-20) мА |
| ±0,15 % | Диапазон тока (0-5) мА |
| Разность давлений, кПа (приведенная к ВПИ) 2) | ±0,15 % | Диапазон тока (0(4)-20) мА |
| ±0,2 % | Диапазон тока (0-5) мА |
| Расход в рабочих условиях, м /ч (приведенная к ВПИ) | ±0,1 % | Диапазон тока (0(4)-20) мА |
| ±0,15 % | Диапазон тока (0-5) мА |
| Расход в рабочих условиях, м3/ч (относительная) | ±0,05 % | Пропорциональный частоте |
| Наименование величины (погрешность) | Пределы допускаемой погрешности | Примечание |
| Объем в рабочих условиях, м3 (относительная) | ±0,01 % | Пропорциональный количеству импульсов |
| Ro - номинальное сопротивление термопреобразователя при 0 °С. 1) Линейная функция преобразования тока от перепада давления. 2) Квадратичная функция преобразования тока от перепада давления. |
Таблица 4 - Пределы допускаемых погрешностей при вычислении
| Наименование величины (погрешность) | Пределы допускаемой погрешности, % | Примечание |
| Расход в рабочих условиях, м /ч (относительная) | ±0,05 | Пропорциональный расходу в стандартных условиях (по разности давлений) |
| Расход в стандартных условиях, м /ч (относительная) | ±0,05 | Пропорциональный расходу в рабочих условиях (по частоте и току) или разности давлений |
| Объем в рабочих и стандартных условиях, м3 (относительная) | ±0,02 | Пропорциональный расходу в рабочих и стандартных условиях |
| Объем в стандартных условиях, м3(относительная) | ±0,05 | Пропорциональный объему в рабочих условиях (по количеству импульсов) |
| Время, ч (относительная) | ±0,01 | |
Таблица 5 - Основные технические характеристики вычислителей
| Наименование характеристики | Значение |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 5 |
| Габаритные размеры, мм, не более | |
| длина | 225 |
| ширина | 180 |
| высота | 80 |
| Степень защиты от внешних факторов по ГОСТ 14254-2015 | IP55 |
| Масса, кг, не более | 1,5 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 75000 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
Таблица 6 - Условия эксплуатации вычислителей
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон температур окружающего воздуха,°С | от +5 до +50 |
| Относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, %, не более | 95 |
| Напряжение питание от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц, В | от 187 до 242 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель вычислителя в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность вычислителей количества газа ВКГ-2
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Вычислитель количества газа ВКГ-2 | ВКГ-2 | 1 |
| Руководство по эксплуатации (Методика поверки - раздел 13) | ТНРВ.400880.032 РЭ | 1 |
| Паспорт | ТНРВ.400880.032 ПС | 1 |
| Заглушка пломбировочная | | 1 |
| Акт рекламаций | | 1 |
Поверка
осуществляется по документу ТНРВ.400880.032 РЭ «Вычислители количества газа ВКГ-2. Руководство по эксплуатации» (раздел 13 «Методика поверки»), утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «17» июля 2019 года.
Основные средства поверки:
стенд СКС6 (регистрационный №17567-09 в Федеральном информационном фонд по обеспечению единства измерений).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на крепежный винт верхней (защитной) платы электронного модуля внутри корпуса прибора (рисунок 2).
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 30319.2-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода
ГОСТ 8.586.1-2005 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования.
ГОСТ 8.586.5-2005 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений
ГОСТ Р 8.740-2011 ГСИ. Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков
Технический регламент Таможенного Союза ТР ТС 020/2011 Электромагнитная совместимость технических средств
Технический регламент Таможенного Союза ТР ТС 004/2011 О безопасности низковольтного оборудования
ТУ 26.51.63-032-28692086-2018 Вычислители количества газа ВКГ-2. Технические условия
76565-19: Методика поверки ТНРВ.400880.032 РЭСкачать2.7 Мб