Назначение
Вычислители УВП-280 (далее - вычислители) предназначены для измерений выходных электрических сигналов от преобразователей расхода, температуры, давления, разности давлений, уровня, влагосодержания, плотности, вязкости, калорийности, счетчиков электрической энергии, их преобразований в значения физических величин и вычислений расхода и количества воды, пара, товарной и сырой нефти, нефтепродуктов, газов, количества тепловой и электрической энергии.
Описание
Принцип работы вычислителей состоит в измерении сигналов, поступающих от первичных преобразователей расхода, температуры, давления, разности давлений, уровня, их преобразовании в значения физических величин и вычислении расхода, количества среды и количества тепловой энергии.
Вычислитель состоит из блока вычислений (далее - БВ) и периферийного интерфейсного контроллера (далее - ПИК).
ПИК обеспечивает преобразование выходных электрических сигналов от подключаемых к нему первичных преобразователей в цифровой код, который далее поступает в БВ. БВ обеспечивает обработку результатов измерений, хранение полученной информации, работу с внешними устройствами и индикацию результатов измерений и вычислений на показывающем устройстве.
Вычислители имеют две модификации УВП-280А.01 и УВП-280Б.01. Модификации вычислителей отличаются конструктивным исполнением и количеством входов для подключения первичных преобразователей.
В модификации вычислителя УВП-280А.01 БВ и ПИК находятся в одном корпусе. В модификации вычислителя УВП-280Б.01 БВ и ПИК выполнены в отдельных корпусах, при этом блок ПИК выпускается в корпусе под названием ПИК3.01. Вычислители УВП-280Б.01 могут состоять только из БВ. Максимальное количество блоков ПИК3.01, подключаемых к одному БВ, равно четырем. Вычислители УВП-280А.01 и блоки БВ и ПИК3.01 вычислителей УВП-280Б.01 изготавливаются в пластмассовых корпусах для настенного монтажа или монтажа на DIN-рейку. Кроме этого, БВ может изготавливаться в конструктивном варианте для щитового монтажа.
К вычислителям УВП-280А.01 и УВП-280Б.01 может также подключаться контроллер КР-HART и адаптер АТП-01.
В качестве первичных преобразователей могут применяться преобразователи со следующими выходными сигналами:
- термопреобразователи сопротивления с НСХ 50М, 100М, 50П, 100П, 500П, 1000П, Pt1000, Pt500, Pt100, Pt50, 50Н, 100Н по ГОСТ 6651-2009;
- преобразователи расхода (количества) с частотным или число-импульсным выходным сигналом, преобразователи плотности с частотным сигналом (в том числе с синусоидальным сигналом амплитудой от 0.02 до 5 В при использовании адаптера АТП-01), счетчики электрической энергии с импульсным выходом с частотой следования импульсов до 10 кГц;
- преобразователи расхода, температуры, абсолютного/избыточного давления и разности давлений, влагосодержания, плотности, вязкости, калорийности, точки росы природного газа, уровня с выходным токовым сигналом 0-5, 0-20, 4-20, 20-4 мА;
- преобразователи расхода, разности давлений, давления, температуры, влагосодержания, плотности, вязкости, калорийности, точки росы природного газа, уровня с протоколом HART (при использовании контроллера КР-HART);
- преобразователи расхода, разности давлений, давления, температуры, влагосодержа-ния, плотности, вязкости, калорийности, точки росы природного газа, уровня с цифровыми интерфейсами Ethernet, RS-232, RS-485 и протоколами Modbus RTU или Modbus/TCP.
Вычислитель поддерживает работу с газовыми хроматографами по цифровым интерфейсам Ethernet, RS-232, RS-485 (протоколы Modbus RTU или Modbus/TCP в режиме ведущего устройства).
По результатам измерений выходных электрических сигналов от первичных преобразователей вычислители проводят вычисления:
- расхода и количества измеряемой среды при применении стандартных сужающих устройств по ГОСТ 8.586.2-2005, ГОСТ 8.586.3-2005 (диафрагмы с угловым, фланцевым, трехрадиусным способами отбора давления, сопла ИСА 1932, сопла Вентури) и МИ 3152-08 (диафрагмы с угловым способом отбора давления, сопла ИСА 1932);
- расхода и количества измеряемой среды при применении диафрагм серий «Rosemount 405» и «Rosemount 1595» по МИ 3416-2013;
- расхода и количества измеряемой среды при применении осредняющих напорных трубок ANNUBAR и ITABAR;
- расхода и количества измеряемой среды при применении специальных сужающих устройств по РД 50-411-83;
- расхода и количества измеряемой среды при применении преобразователей расхода с частотным и токовым выходными сигналами, преобразователей объема (массы) с числоимпульсным выходным сигналом, преобразователей с цифровым выходом;
- массы нефти и нефтепродуктов по ГОСТ 8.587-2019, ГОСТ Р 8.615-2005 и МИ 26932001;
- массы газового конденсата, сжиженного углеводородного газа и широкой фракции легких углеводородов по ГОСТ Р 8.785-2012;
- массы сырой нефти в соответствии с методикой измерений ФР.1.29.2016.24564;
- плотности жидкостей при применении преобразователей плотности жидкости измерительных 7835;
- тепловой энергии и тепловой мощности по каждому трубопроводу, а также в открытых и закрытых системах теплоснабжения в соответствии с МИ 2412-97 и МИ 2451-98;
- объема газов при стандартных условиях по ГОСТ 2939-63;
- расхода и количества жидкости в безнапорных каналах при помощи стандартных водосливов и лотков в соответствии с МИ 2406-97 (только для вычислителей с версией ПО 3.13);
- расхода и объема сточных жидкостей в безнапорных водоводах по МИ 2220-2013 (только для вычислителей с версией ПО 3.13);
- количества электрической энергии при подключении счетчиков электрической энергии с импульсным выходом.
Вычислители УВП-280 обеспечивают вычисление теплофизических свойств:
- природного газа по ГОСТ 30319.2-2015, ГОСТ 30319.3-2015, ГОСТ Р 8.662-2009;
- природного газа по ISO 20765-2:2015 (только для вычислителей с версией ПО 3.12 и 3.13);
- сухого воздуха по ГСССД МР 242-2015 (только для вычислителей с версией ПО 3.13), ГСССД МР 112-2003;
- влажного нефтяного газа по ГСССД МР 113-2003;
- влажных газовых смесей по ГСССД МР 273-2018 (только для вычислителей с версией ПО 3.12 и 3.13);
- умеренно-сжатых газовых смесей по ГСССД МР 118-2005;
- товарной нефти и нефтепродуктов по Р 50.2.076-2010;
- воды, перегретого и сухого насыщенного пара по ГСССД МР 147-2008;
- чистых газов (азота, ацетилена, кислорода, диоксида углерода, аммиака, аргона и водорода) по ГСССД МР 134-2007;
- гелиевого концентрата по ГСССД МР 232-2014 (плотность и коэффициент сжимаемости);
- природного газа по ГОСТ Р 8.770-2011;
- попутного нефтяного газа в соответствии с методикой измерений ФР.1.29.2016.25113.
Кроме этого, вычислители обеспечивают:
- программирование схемы подсоединения первичных преобразователей к конкретным входам вычислителя, настройку карты параметров трубопроводов, вывод текущих параметров и накопленных архивов на принтер и экран компьютера по запросу оператора через интерфейсы USB и Ethernet при помощи программы локального пульта;
- нормирование компонентного состава газов (молярных долей) по ГОСТ 31371.2-2008 при его получении от хроматографа;
- хранение месячных, часовых, суточных и минутных архивов для измеренных и вычисленных параметров, а также архива нештатных ситуаций с глубиной не менее 1 500 суток;
- передачу архивных и текущих параметров в системы верхнего уровня по открытым и собственным протоколам связи через интерфейсы Ethernet, RS-232 и RS-485;
- объединение в локальную сеть с целью совместного использования измеряемых и рассчитываемых параметров через интерфейсы Ethernet, RS-232 и RS-485;
- подключение к локальным и глобальным сетям через порт Ethernet, либо через внешний GSM/GPRS-модем, подключаемый к порту RS-232;
- перенос архивных параметров на внешний USB-флеш-накопитель (опционально);
- хранение накопленной информации и работу часов реального времени в течение 5-ти лет при отключении сетевого питания;
- работу с программой автоматического формирования базы архивных данных на компьютере через интерфейс Ethernet или GSM/GPRS;
- проведение контроля метрологических характеристик рабочих преобразователей расхода по контрольному преобразователю расхода при работе в составе систем измерений количества нефти или нефтепродуктов (СИКН), систем измерений количества газа (СИКГ) и систем измерений количества воды (СИКВ);
- обработку сигналов от трубопоршневых установок при определении погрешности преобразователей расхода.
Вычислитель соответствует требованиям ГОСТ Р 8.733-2011, ГОСТ Р 8.740-2011, ГОСТ 8.611-2013 к вычислительным устройствам, входящим в состав измерительных комплексов природного газа.
Фотографии общего вида вычислителей представлены на рисунках 1, 2.
Рисунок 1 - Вычислитель УВП-280А.01
а) Блок вычислений
б) Блок ПИК3.01
Рисунок 2 - Вычислитель УВП-280Б.01
Места нанесения клейм (наклеек и пломб) изображены на рисунках 3, 4, 5.
а) Места пломбирования (Вариант 1)
б) Места пломбирования (Вариант 2)
Рисунок 3 - Места пломбирования вычислителей УВП-280А.01
а) исполнение для настенного монтажа или б) исполнение для щитового монтажа
монтажа на DIN-рейку
(вид сзади)
Рисунок 4 - Места пломбирования БВ вычислителя УВП-280Б.01
Рисунок 5 - Места пломбирования блока ПИК3.01 вычислителя УВП-280Б.01
Программное обеспечение
В вычислителях применяется встроенное программное обеспечение (ПО). ПО имеет разделение на метрологически значимую часть и метрологически незначимую часть ПО.
Программное обеспечение вычислителей предназначено для обработки измерительной информации от первичных преобразователей расхода, температуры, давления, разности давлений, влагосодержания, плотности, вязкости, калорийности, вычислений расхода и количества измеряемых сред, тепловой и электрической энергии, индикации результатов измерений на показывающем устройстве, сохранения результатов измерений и изменений настроек вычислителя в архивах, формирования выходных сигналов, настройки и проведения диагностики вычислителей.
Вычислители имеют минутный, часовой, дневной и месячный архивы для хранения базы данных зарегистрированных параметров и событий.
В вычислителях обеспечивается защита от несанкционированного доступа к запрограммированным параметрам измерительного комплекса. Защита реализуется при помощи пломбируемой защитной планки на лицевой панели прибора и многоуровневой системы паролей.
Вычисление цифрового идентификатора программного обеспечения и вывод его значения на показывающее устройство вычислителя производится.
Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимого ПО и измеренных (вычисленных) данных.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии
с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ПО вычислителей УВП-280 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3.11, 3.12, 3.13 |
| Цифровой идентификатор ПО | 5E84F2E7 для версии ПО 3.11 66AAF3DB для версии ПО 3.12 4DF582B6 для версии ПО 3.13 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC 32 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| УВП-280А.01 | УВП-280Б.01 |
| Количество входов для подключения первичных преобразователей - для термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009 - токовый сигнал 0-5, 0-20, 4-20, 20-4 мА - числоимпульсный или частотный сигнал | 6 6 6 | от 6 до 24 от 6 до 24 от 6 до 24 |
| Количество датчиков, подключаемых по интерфейсу - RS-485 - RS-232 (при использовании адаптера А232/485) | от 1 до 32 1 (до 32) | от 1 до 32 1 (до 32) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразования токовых сигналов в цифровое значение измеряемого параметра, мА | ±0,01 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразования сигналов от термопреобразователей сопротивления в цифровое значение температуры, °С | ±0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования сигналов от термопреобразователей сопротивления в цифровое значение разности температур, °С | ±0,04 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования частотных сигналов при частоте следования импульсов до 10 кГц в цифровое значение измеряемого параметра, % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении количества импульсов, импульс | ±1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычислений, %: - массового расхода (массы), объемного расхода (объема) газа (газов), приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63 (20 °C и 101325 Па) - массового расхода (массы) воды, пара - объемного расхода (объема) воды, пара в трубопроводе - энтальпии воды, пара - массового расхода (массы) нефти и нефтепродуктов - объемного расхода (объема) нефти и нефтепродуктов в трубопроводе | ±0,021); ±0,01 ±0,01 ±0,01 ±0,01 ±0,015 ±0,015 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения текущего времени, % | ±0,01 |
| Окончание таблицы 2 |
| Наименование характеристики | Значение |
| УВП-280А.01 | УВП-280Б.01 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразования токовых сигналов в цифровое значение измеряемого параметра от влияния температуры окружающей среды на каждые 10 °С, мА | ±0,005 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразования сигналов от термопреобразователей сопротивления в цифровое значение температуры от влияния температуры окружающей среды на каждые 10 °С, °С | ±0,025 |
| Примечание - 1) при применении ГСССД МР 113-2003. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - верхнее значение относительной влажности воздуха при +35 °С и более низких температурах, без конденсации влаги, % | от -20 до +50 95 |
| Напряжение электрического питания, В: - переменное с частотой 50±1 Гц - постоянное | 220-22 24+10 % |
| Потребляемая мощность, Вт, не более - УВП-280А.01 - БВ УВП-280Б.01 - ПИК3.01 УВП-280Б.01 | 14 8 11 |
| Габаритные размеры УВП-280А.01, БВ УВП-280Б.01, ПИК3.01, мм, не более - длина - ширина - глубина | 200 120 61 |
| Масса УВП-280А.01, БВ УВП-280Б.01 и ПИК3.01 УВП-280Б.01, кг, не более | 1 |
| Срок службы, не менее, лет | 12 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации КГПШ 407374.001-01 РЭ и паспорта КГПШ 407374.001-01ПС типографским способом и на лицевую панель вычислителя УВП-280 в виде наклейки.
Комплектность
| Таблица 4 - Комплектность средства изме | рений |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Вычислитель УВП-280 | КГПШ 407374.001 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | КГПШ 407374.001-01РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | КГПШ 407374.001-01ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 208-015-2016 с изменением №1 | 1 экз. |
Окончание таблицы 4
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплект разъемов (для УВП-280Б.01) | КГПШ 407374.001-01КМ | 1 шт. |
| Кабель для подключения к компьютеру | КГПШ 407374.001-01К | 1 шт. |
| Программное обеспечение | КГПШ 407374.001-01ПО | 1 шт. |
| Кабель для подключения принтера | КГПШ 407374.001-02К | по заказу |
| Контроллер расширения КР-HART | КГПШ 407374.018 | по заказу |
| Адаптер АТП-01 | КГПШ.407374.022 | по заказу |
Поверка
осуществляется по документу МП 208-015-2016 «Вычислители УВП-280. Методика поверки с изменением № 1», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 20.06.2019 г.
Основные средства поверки:
- стенд СКС6 (Госреестр № 17567-09);
- мера электрического сопротивления Р3026-1 (Госреестр № 8478-81);
- секундомер электронный с таймерным выходом СТЦ-2 (Госреестр № 12112-90).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносят на свидетельство о поверке или в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
КГПШ407374.001 ТУ. Вычислители УВП-280. Технические условия
