Назначение
Вычислители количества газа ВКГ-3Т предназначены для измерений и преобразований выходных сигналов измерительных преобразователей в значения измеряемых параметров газа, и вычислений объема газа, приведенного к стандартным условиям.
Описание
Принцип действия вычислителей основан на преобразовании сигналов измерительных преобразователей температуры, давления и объема газа в рабочих условиях в значения соответствующих величин, с последующим определением расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям.
Вычислители количества газа ВКГ-3Т (в дальнейшем - вычислители) предназначены для работы со следующими измерительными преобразователями:
1) счетчиками газа любого принципа действия, имеющие пассивную выходную цепь типа «сухой контакт», формирующую сигнал дискретным изменением сопротивления с частотой не более 16 Гц, или активную выходную цепь, формирующую сигнал с частотой не более 1000 Гц;
2) платиновыми термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651-2009 с номинальным сопротивлением 100 или 500 Ом и температурным коэффициентом 0,00385 или 0,00391 °С-1 (номинальная статическая характеристика Pt100, Pt500, 100П или 500П);
3) преобразователями избыточного и/или абсолютного давления и разности давлений по ГОСТ 22520-85 с выходным сигналом постоянного тока в диапазоне (4-20) мА.
Вычислители обеспечивают по одному или двум трубопроводам представление текущих, архивных (часовых, суточных, декадных, месячных) и итоговых значений величин на встроенное табло и посредством интерфейса RS232, RS485 или Ethernet (опция по заказу) на внешнее устройство следующих величин:
- объем и расход газа в рабочих и стандартных условиях (температура 293,15 К, давление 0,101325 МПа);
- температура;
- давление;
- условно постоянные параметры (барометрическое давление, плотность газа в стандартных условиях, молярные доли азота и диоксида углерода в составе газа).
Вычислители обеспечивают определение объема и расхода газа, приведенных к стандартным условиям, в соответствии с Правилами по метрологии ПР 50.2.019-2006, вычисления коэффициента сжимаемости газа производятся в соответствии с методом NX19 мод. или уравнением состояния GERG-91 мод. для диапазонов изменения параметров газа по ГОСТ 30319.2-96.
Вычислители имеют систему диагностики, обеспечивающую контроль значений измеряемых величин и регистрацию изменений настроечной базы вычислителя.
Хранение архивной, итоговой информации и параметров настройки осуществляется в энергонезависимой памяти вычислителя. Архив вычислителей рассчитан на ретроспективу 1448 часов, 125 суток, 44 декад и 24 месяцев.
Питание вычислителей осуществляется от литиевой батареи напряжение 3,6 В или от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В (опция по заказу).
Вычислители выполнены в пластмассовом ударопрочном корпусе. Конструкция корпуса обеспечивает степень защиты IP54 по ГОСТ 14254-96.
Внешний вид вычислителя приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид вычислителя
Вычислители имеют встроенное программное обеспечение (ПО). Структура и взаимосвязи частей ПО показана на рисунке 2.
Рисунок 2
Основные функции частей программного обеспечения:
1) Блок расчета рабочего расхода и объема предназначен для расчетов их значений по результатам измерений выходных сигналов счетчиков;
2) Блок расчета температур предназначен для расчетов значений температур и их разности 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 рабочих расходов и объемов, температур и давлений;
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 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.
В целях предотвращения несанкционированного доступа к узлам регулировки и настройки и ПО, а также к элементам конструкции, предусмотрены места пломбирования, указанные на рисунке 3.
Переключатель защиты
Наклейка на кнопку доступа к калибровке
Оттиск
клейма поверителя
Оттиск клейма поверителя
Рисунок 3 - Места пломбирования вычислителя
Технические характеристики
Номинальные функции преобразования входных сигналов в значения измеряемых ве-
личин приведены в таблице 1.
Таблица 1
Измеряемая величина | Номинальная функция преобразования |
Объем в рабочих условиях, м3 | V = VB |
Объем в стандартных условиях, м3 | Vc = V-С |
Средний объемный расход в рабочих условиях, м3/ч | G = 3600F-B |
Средний объемный расход в стандартных условиях, м3/ч | Gс = G< |
Температура газа, °С | Согласно ГОСТ 6651-2009 |
Давление газа (разность давлений), МПа | Р = Рв (I - 4)/16+Рб* |
* Величина Рб применяется только при измерениях избыточного давления. |
Условные обозначения величин, принятые в таблице 1:
В - вес (цена) импульса счетчика объема, м3/имп.;
С = P^Tc/Рс^ЪК - коэффициент коррекции (приведения к стандартным условиям);
I - ток преобразователя давления (разности давлений), мА;
F - частота сигнала счетчика объема, Гц;
G и Gс - расход газа в рабочих и стандартных условиях соответственно, м3/ч;
К - коэффициент сжимаемости газа;
N - количество импульсов, имп.;
Р и Рс - абсолютное давление газа в рабочих и стандартных условиях соответственно, МПа;
Рв - верхний предел диапазона измерений преобразователя давления, МПа;
Рб - условно постоянное значение барометрического давления, МПа;
Т и Тс - абсолютная температура газа в рабочих и стандартных условиях соответственно, К;
Т= (t + 293,15) К (t - температура газа, °С);
V и Vc - объем газа в рабочих и стандартных условиях соответственно, м3.
Диапазоны и пределы допускаемых значений погрешностей при измерении и преобразовании входных сигналов в значения измеряемых величин, и при вычислении расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, соответствуют значениям, приведенным
в таблице 2.
Таблица 2
Наименование измеряемой величины | Диапазон преобразования | Пределы допускаемых значений погрешности |
Температура, °С | от - 40 до + 70 | ± 0,1 °С (абсолютная) |
Давление и разность давлений, МПа (кгс/см2) | от 0 до 1,6 (от 0 до 16) | ± 0,1 % (приведенная) |
Расход в рабочих условиях, м3/ч | от 0 до 106 | ± 0,5 %(относительная) |
Объем в рабочих условиях, м3 | от 0 до 109 | ± 1 ед. мл. р., м3 (абсолютная) |
Расход в стандартных условиях, м3/ч | от 0 до106 | ± 0,05 % (относительная) |
Объем в стандартных условиях, м3 | от 0 до109 | ± 0,05 % (относительная) |
Пределы допускаемых значений относительной погрешности при измерении времени ±0,01 %.
Вычислители в рабочих условиях применения обеспечивают свои технические характеристики при воздействии на них следующих влияющих величин:
- температура окружающего воздуха в диапазоне от минус 20 до плюс 50 °С;
- относительная влажность воздуха до 95 % при температуре 35 °С;
- атмосферное давление в диапазоне от 84 до 106,7 кПа;
- синусоидальная вибрация частотой (10 - 55) Гц с амплитудой смещения до 0,35 мм;
- переменное частотой 50 Гц магнитное поле с напряженностью до 400 А/м;
- напряжение питающей сети от 187 до 242 В частотой (50 ± 1) Гц (при наличии блока питания).
Вычислители сохраняют свои технические характеристики после воздействия на них следующих влияющих величин, характеризующих условия транспортирования:
- температуры окружающего воздуха от минус 25 до плюс 55 °С;
- относительной влажности воздуха до 95 % при температуре 35 °С;
- синусоидальная вибрация частотой (10 - 55) Гц и амплитудой смещения до 0,35 мм.
Мощность, потребляемая вычислителем от сети переменного тока, не превышает 2 В^А.
Габаритные размеры вычислителей не более: длина - 140 мм, ширина - 100 мм, высота - 64 мм.
Масса вычислителей не более 0,75 кг.
Идентификационные данные ПО и уровень защиты ПО вычислителей по МИ 3286-2010
приведены в таблице 3. Таблица 3
Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений |
ВКГ-3Т | ПВ | 01.01 | F614 | С |
Средняя наработка на отказ не менее 80000 ч.
Средний срок службы не менее 12 лет.
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель вычислителя в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
Вычислитель количества газа | ВКГ-3Т | 1 | |
Паспорт | РБЯК.400880.049 ПС | 1 | |
Руководство по эксплуатации (Раздел 7 «Методика поверки», утвержденный ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 22 марта 2011 г) | РБЯК.400880.049 РЭ | 1 | |
Г ермоввод | PG11 | | Кол. по заказу |
Поверка
осуществляется по методике раздела 7 «Методика поверки» руководства по эксплуатации РБЯК.400880.049 РЭ «Вычислители количества газа ВКГ-3Т», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 22 марта 2011 г.
Перечень эталонов и вспомогательного оборудования, применяемых при поверке:
1) стенд СКС6 (Госреестр № 17567-09), обеспечивающий воспроизведение:
- сопротивлений 95,1 и 125,8 Ом, погрешность ± 0,015 Ом;
- постоянного тока 5 и 20 мА, погрешность ± 0,003 мА;
- пакета импульсов в количестве 16 штук.
2) комплект соединителей С1 - С3.
Перечень дополнительного оборудования, применяемого при автоматизированной поверке:
- компьютер (операционная система не ранее Windows-2000) и программа «Поверка ВКГ-3Т»;
- адаптер интерфейса RS232 и адаптер АПС70 (из комплекта поставки стенда СКС6);
- соединитель С4.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в руководстве по эксплуатации РБЯК.400880.049 РЭ «Вычислители количества газа ВКГ-3Т».
Нормативные документы
1. Технические условия ТУ 4217-049-15147476-2006 «Вычислители количества газа ВКГ-3Т».
Рекомендации к применению
выполнение государственных учетных операций.
осуществление торговли и товарообменных операций.