Назначение
Датчики комплексные с вычислителем расхода «ГиперФлоу-ЗПм» (далее - приборы) предназначены для:
- измерения и регистрации избыточного (абсолютного) давления, перепада давления и температуры жидкостей и газов;
- вычисления и регистрации расхода и количества жидкостей и газов;
- вычисления и регистрации тепловой энергии воды, водяного пара (в режиме теплосчетчика).
Область применения:
- узлы учета расхода и количества жидких и газообразных сред при движении потока в прямом и обратном направлении на промышленных и коммунальных объектах как автономные средства измерения;
- автоматизированные системы учета и контроля или передачи информации.
Описание
В основу работы приборов положен принцип измерения избыточного (абсолютного) давления, перепада давления и температуры контролируемой среды путем преобразования избыточного (абсолютного) давления и перепада давления с помощью встроенных интегральных мостовых тензопреобразователей и преобразования температуры контролируемой среды с помощью подключаемого термопреобразователя сопротивления в цифровые сигналы, которые обрабатываются по программе в значения указанных физических величин, значения расхода, количества контролируемой среды и тепловой энергии, а также измерения количества природного газа с помощью счетчиков и датчиков объемного расхода с импульсным выходом.
Прибор измеряет расход совместно с различными первичными элементами:
- стандартными сужающими устройствами по ГОСТ 8.586.1 - ГОСТ 8.586.5;
- нестандартным сужающим устройством (НСУ) по КРАУ2.833.006ТУ;
- со счетчиками и датчиками объемного расхода с импульсным выходом.
По измеренным значениям давления, перепада давления и температуры методом переменного перепада давления на сужающем устройстве производится вычисление расхода и количества жидкостей и газов. Для воды и водяного пара по вычисленному значению расхода и измеренному значению давления и температуры производится вычисление тепловой мощности и количества тепловой энергии.
В системах со счетчиками объемного расхода среды по измеренным значениям давления, температуры и объемного расхода производится вычисление расхода и количества среды, приведенной к нормальным условиям (работа прибора в режиме корректора).
При измерении с помощью стандартных сужающих устройств вычисление расхода и количества жидкостей и газов производится в соответствии с ГОСТ 8.586.1 -ГОСТ8.586.5. Вычисление тепловой энергии и количества теплоносителя в водяных и паровых системах теплоснабжения производится в соответствии с рекомендациями МИ 2412, МИ 2451.
При измерении с помощью нестандартного сужающего устройства в условиях, соответствующих требованиям на расходомер газа «ГиперФлоу» КРАУ2.833.006 ТУ, вычисление расхода и количества природного газа методом переменного перепада давления на НСУ, приведенного к нормальным условиям, производится по КРАУ2.833.006 ТУ или утвержденной в установленном порядке методике выполнения измерений.
При измерении с помощью счетчиков объемного расхода (работа прибора в режиме корректора) вычисление расхода и количества природного газа производится в соответствии с ПР 50.2.019.
Физические свойства природного газа вычисляются в соответствии с требованиями ГОСТ 30319.1 и ГОСТ 30319.2, физические свойства воды и водяного пара вычисляются в соответствии с рекомендациями МИ 2412, МИ 2451. Физические свойства других жидкостей и газов (плотность в рабочих условиях, показатель адиабаты, динамическая вязкость) в зависимости от давления и температуры задаются в виде табличных данных. Табличные значения задаются по данным ГСССД или сертифицированным программам расчета физических свойств среды в заданном рабочем диапазоне температур и давлений измеряемой среды в соответствии с утвержденной в установленном порядке методикой выполнения измерений. Физические свойства жидкостей и газов также могут задаваться комбинированным методом: задание текущей плотности измеряемой среды - по данным внешнего плотномера, показатель адиабаты и динамической вязкости - табличными данными.
При расчетах учитывается значение барометрического давления, которое может измеряться прибором с помощью датчика барометрического давления или вводиться как условно-постоянная величина.
Приборы обеспечивают регистрацию измеренных и вычисленных параметров контролируемой среды и выдачу измеренных, вычисленных и зарегистрированных данных на выход прибора для дистанционной передачи данных в цифровой форме.
Приборы в зависимости от исполнения и комплектности выполняют функции в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
| Наименование параметра | «Г иперФлоу-3 Пм» |
| Комплект №1 «Г иперФлоу-3 Пм» КРАУ 1.456.001-06 | Комплект №2 «Г иперФлоу-3 Пм» КРАУ 1.456.001-07 |
| 1 | 2 | 3 |
| Измерение избыточного (абсолютного) давления, перепада давления контролируемой среды с помощью встроенных датчиков | + | + |
| Барометрическое давление: измерение с помощью внешнего датчика; ввод его значения как условно-постоянной величины | + | + + |
| Измерение температуры контролируемой среды с помощью внешнего термопреобразователя сопротивления (по ГОСТ 6651-94) | + | + |
| Измерение расхода, объема или массы измеряемой среды | + | + |
| Измерение тепловой энергии (теплоносителя) измеряемой среды | + | + |
| Запись архива среднечасовых значений избыточного (абсолютного) давления, перепада давления, температуры, количества контролируемой среды и тепловой энергии в энергонезависимую память прибора | + | -1- |
| Цифровую индикацию измеренных значений избыточного (абсолютного) давления (Р, кгс/см2) перепада давления (dP, кгс/м2) и температуры измеряемой среды (Т, °C) | + | + |
| Цифровую индикацию вычисленного значения расхода (м3/ч), объема или массы (м3 или т) и тепловой энергии (Гкал) | + | + |
| Запись архива вмешательств (изменения любых условнопостоянных, постоянных и иных параметров, используемых при вычислениях) | + | + |
| Считывание данных архива регистрации и вмешательств через интерфейс RS-232 | + | + |
| Передачу измеренных и вычисленных значений в другие измерительные системы через интерфейс M-BUS | + | + |
| Передачу архива регистрации и вмешательств в другие измерительные системы через интерфейс М-BUS или RS-232 | + | + |
| Изменение через интерфейсы RS-232 или М-BUS исходных данных для проведения вычисления с автоматической регистрацией произведенных изменений в архиве вмешательств | + | + |
В зависимости от комплектации приборы имеют количество каналов измерения в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2
| Наименование параметра | «Г иперФлоу-3 Пм» |
| Комплект №1 «Г иперФлоу-3 Пм» КРАУ1.456.001-06 | Комплект №2 «Г иперФлоу-3 Пм» КРАУ 1.456.001-07 |
| Канал измерения избыточного (абсолютного) давления | 1-3 | 1-16 |
| Канал измерения перепада давления | 1-3 | 1-16 |
| Канал преобразования сопротивления термопреобразователя сопротивления в соответствующее значение температуры | 1-3 | 1-16 |
| Канал измерения тока | - | 5 |
| Канал измерения барометрического давления (устанавливается по заказу) | - | 1 |
Приборы имеют исполнения по взрывозащите:
«ГиперФлоу-ЗПм» - взрывозащищенное по ГОСТ Р 51330.0 с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь уровня ib» по ГОСТ Р 51330.10. Маркировка прибора по взрывозащите «lExibIIAT5X».
Технические характеристики
Измеряемая среда
жидкость, газ (в том числе природный газ), водяной пар, вода
| Тип первичного преобразователя и внутренний диа | диафрагма с угловым, фланцевым или трехрадиусным отбо- |
| метр измерительного трубопровода, мм | ром давления | 50...1000 |
| сопло ИСА 1932 | 50... 500 |
| сопло Вентури | 65 ... 500 |
| труба Вентури | 50 ... 1200 |
| нестандартные сужающие устройства | 50 ... 400 |
| счетчик объемного расхода | 50 ... 1000 |
| Пределы измерений расхо | 10...8 000 000 м3/ч | газ (в т.ч. при |
| да при применении стан | | родный газ) |
| дартного сужающего уст | 0,003... 16 000 т/ч | водяной пар |
| ройства | 0,8... 100 000 т/ч | жидкость (в т.ч. вода) |
| Пределы измерений расхода при применении нестандартного сужающего устройства | 50...3 000 000 м3/ч | природный газ |
| Пределы измерений расхо | 40... 40000 м3/ч | газ (в т.ч. при |
| да при применении счетчика (датчика) объемного | | родный газ) |
| расхода | | |
| Пределы измерений тепловой мощности | 0,01...9000 Гкал/ч | |
| Верхние пределы измерения избыточного давления | от 6 до 250 кгс/см2 | |
Верхние пределы измерения от 2,5 до 60 кгс/см2 абсолютного давления
Верхние пределы измерения от 600 до 160 кгс/см2 перепада давления
Пределы измерения барометрического давления при применении внешнего датчика с токовым сигналом О...25мА
Пределы измерения температуры, °C при применении медных ТС с Wioo=l,428O при применении платиновых ТС с Wioo= 1,3910
от 0,5 до 1,60 кгс/см2
минус 40 ... плюс 200
минус 40 ... плюс 400
Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры, без учета погрешности первичного термопреобразователя указаны в таблице 3.
Таблица 3
| Диапазон температуры, °C | Пределы абсолютной погрешности , °C |
| Термопреобразователь с Ro = 50 Ом | Термопреобразователь с Ro = 100 Ом |
| От минус 40 до +50 | +0,25; ±0,5; ±0,75 | ±0,25; ±0,5 |
| От+50 до +150 | ±0,25; ±0,5; ±1,0; ±1,25 | ±0,25; ±0,5; ±1,0 |
| От +150 до +400 | ±0,25; ±1,0; ±1,5; ±1,75 | - |
Пределы основной допускаемой приведенной погрешности при измерении барометрического давления без учета погрешности первичного преобразователя равны ±0,2; ±0,5 %.
Пределы основной допускаемой приведенной погрешности при измерении тока равны ±0,2; ±0,5 %.
Пределы основной допускаемой относительной погрешности измерения времени ±0,01%.
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения канала перепада давления, канала избыточного (абсолютного) давления и основной относительной погрешности измерения и вычисления расхода, тепловой энергии измеряемой среды указаны в таблице 4.
Таблица 4
| Вариант исполнения по точности прибора | Пределы приведенной погрешности измерения избыточного*1' (абсолютного*2') давления, % | Пределы приведенной погрешности измерения перепада давления*3', % | Пределы относительной погрешности вычисления расхода, % | Пределы относительной погрешности вычисления тепловой энергии*3', % |
| А | ±(0,01+0,2(Р/Рмах)) | ±(0,01+0,2(dP/dPMax)) | Выбирается из ряда: ±0,1; ±0,25; ±0,5 | ±0,3 |
| Б | ±(0,015+0,2(Р/Рмах)) | ±(0,015+0,2(dP/dPMax)) |
| В | ±(0,02+0,5(Р/Рмах)) | ±(0,02+0,5(dP/dPMax)) |
| Г | ±(0,03+0,5(Р/Рмах)) | ±(0,03+0,5(dP/dPMax)) |
Примечания
* ’ - в диапазоне изменения избыточного давления от 1 до 100% шкалы прибора;
* 2)- в диапазоне изменения абсолютного давления от 0,5 кгс/см2 до 100% шкалы прибора;
* 3)- в диапазоне изменения перепада давления от 1 до 100% шкалы прибора.
Условия эксплуатации указаны в таблице 5.
Таблица 5
| Наименование параметра | Наименование составной части прибора |
| Датчик «Г иперФлоу-3 Пм» | Вторичный блок МАС-003 | Барьер искрозащитный БИЗ-002 |
| Температура окружающей среды | Выбирается из ряда: от минус 40 до +60°С; от минус 30 до +50 °C; от +5 до +50 °C | Выбирается из ряда: от минус 30 до +50 °C; от +5 до +50°С | от+5 до +50°С; от минус 40 до +50°С |
| Относительная влажность окружающей среды | до 98 % при 35 °C | до 80 % при 35 °C | до 80 % при 35 °C |
| Потребляемая мощность | От встроенного источника питания не более 4 ВмА | От сети переменного тока общего назначения не более 20 ВА | От источника постоянного тока напряжением (18 - 36)В не более 3 ВА |
| Механические воздействия | Группа N1 по ГОСТ 12997 | Группа N1 по ГОСТ 12997 | Группа N1 по ГОСТ 12997 |
| Г абаритные размеры не более (мм) | 190x370x230 | 208x191x103 | 130x78x58 |
| Масса не более (кг) | 10 | 2,0 | 0,35 |
| Средний срок службы не менее (в годах) | 10 | 10 | 10 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель или шильдик прибора методом диффузионной фотохимии и на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляра типографским способом.
Комплектность
Прибор поставляется в следующей комплектности в соответствии с таблицей 6. Таблица 6
| Наименование составной части комплекта | Варианты комплектности |
| Компл. №1 | Компл. №2 |
| «Г иперФлоу-3 Пм» КР АУ 1.456.001-06 | «Г иперФлоу-3 Пм» КРАУ 1.456.001-07 |
| 1 | 2 | 3 |
| Датчик комплексный с вычислителем расхода «Г иперФлоу-3 Пм» | 1-3 | 1-16 |
| Термопреобразователь сопротивления по ГОСТ 6651 | 1-3* | 1-16* |
| Вторичный блок МАС-003 | — | 1 |
| Барьер искрозащитный БИЗ-002 | 1* | 1-6* |
| Блок питания БП-012-01, БП-012-02 или БП-012-03 | 1-3* | 1-16* |
| Комплект поверочный | 1 | 1 |
| Комплект монтажных частей | 1-3 | 1-16 |
| Комплект принадлежностей | 1-3 | 1-16 |
| Комплект клапанного блока | 1-3* | 1 - 16* |
| Комплект вентильного блока | 1-3* | 1-16* |
| Комплект эксплуатационной документации | 1 | 1 |
| Методика поверки | 1 | 1 |
Примечание - Позиции, отмеченные знаком (*), включаются в комплект поставки по выбору потребителя.
Поверка
Поверку приборов проводят по документу по поверке «Инструкция. ГСИ. Датчики комплексные с вычислителем расхода «ГиперФлоу-ЗПм». Методика поверки. КРАУ 1.456.001МИ», согласованным ГЦИ СИ ФГУП ВНИИР в октябре 2007г.
Основные средства поверки и вспомогательное оборудование - в соответствии с таблицей 7.
Таблица 7
| Наименование и тип средства поверки | Обозначение нтд | Основные метрологические и технические характеристики средства поверки |
| 1 | 2 | 3 |
| Задатчик давления «Воздух-4000» | ТУ50.745.-89 | Диапазон задания избыточного давления и разности давлений 2...4000 кгс/м2. Пределы допускаемой основной относительной погрешности ± 0,02 %; ± 0,05 %. |
| Задатчик давления «Воздух-1,6» | ТУ50.552-86 | Диапазон задания избыточного давления 100... 16000 кгс/м2. Пределы допускаемой основной относительной погрешности ± 0,02 %; ± 0,05 %. |
| Задатчик давления «Воздух-2,5» | ТУ50.552-86 | Диапазон задания избыточного давления 0,025... 2,5 кгс/см2. Пределы допускаемой основной относительной погрешности ± 0,02 %; ± 0,05 %. |
| Задатчик давления «Воздух-6,3» | ТУ50.552-86 | Диапазон задания избыточного давления 0,063... 6,3 кгс/см2. Пределы допускаемой основной относительной погрешности ± 0,02 %; ± 0,05 %. |
| Манометр грузопоршневой М-1900/2 фирмы Pressurements Ltd, Великобритания | - | Диапазон задания избыточного давления 1...30 кгс/см2; 30. ..300 кгс/см2. Пределы допускаемой основной относительной погрешности ±0,015 %. |
| Манометр абсолютного давления МПА-15 | ТУ 50-62-83 | Пределы допускаемой основной погрешности: ± 6,65 Ра в диапазоне 0-2-104 Ра; ± 13,3 Рав диапазоне 2 104-1,33 105Ра; ±0,01% от действительного значения выходного сигнала в диапазоне 1,33-1O5-4-105 Ра. |
| Магазин сопротивлений Р4831 | ГОСТ 23737 | Класс точности 0,02/2-10’6. Сопротивление до 111111,111 Ом |
| Источник постоянного тока Б5-7 | ЕЭ 3.233.128 | Диапазон задания напряжения 0 -30 В. Допускаемые отклонения ±0,5 % от установленного значения. |
| Вольтметр универсальный В7-46/1 | Тг.2.710.029 | Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении постоянного напряжения в диапазоне до 2 В ± 0,02% |
| Мера сопротивления эталонная РЗЗ1 | ГОСТ 6864 | Номинальное значение тока 0,032 А, R 100 Ом, класс 0,01 |
| Частотомер электронносчетный 43-54 | ЕЯ2.721.039 | Относительная погрешность измерения интервала времени ±2-10’6 % |
| T ехнологический компьютер IBM PC AT | | Не ниже «Pentium -133» |
| Программа поверки «Poverka 3Pm.exe» технологического компьютера | КРАУ1.456.001-06Д20 | |
Межповерочный интервал - 1 год для приборов исполнения по точности А;
2 года для приборов исполнения по точности Б;
3 года для приборов исполнения по точности В и Г;
3 года при работе прибора в режиме корректора.
Нормативные документы
ГОСТ 30319.0-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения»;
ГОСТ 30319.1-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки»;
ГОСТ 30319.2-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости»;
ГОСТ 30319.3-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств по уравнению состояния»;
ГОСТ Р 51330.0-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть I. Общие требования»;
ГОСТ Р 51330.10-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «Ь>»;
ГОСТ 8.586.1-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования»;
ГОСТ 8.586.2-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Диафрагмы. Технические требования»»
ГОСТ 8.586.3-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 3. Сопла и сопла Вентури. Технические требования»;
ГОСТ 8.586.4-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 4. Трубы Вентури. Технические требования»;
ГОСТ 8.586.5-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений»;
ГОСТ 6651-94 «Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний»;
ПР 50.2.019-2006 «Количество природного газа. Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков»;
МИ 2412-97 «Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя»;
МИ 2451-98 «Паровые системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя»;
«Комплексный датчик с вычислителем расхода «ГиперФлоу-ЗПм». Технические условия КРАУ1.456.001-01 ТУ»;
«Вторичный блок МАС-003» ТУ 4042-002-06981430-97;
Расходомер газа «ГиперФлоу» КРАУ2.833.006 ТУ.
Заключение
Тип комплексных датчиков с вычислителем расхода «ГиперФлоу-ЗПм» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
Сертификат соответствия № РОСС RU.rB06.B00159 от 26.12.2005, выданный ОРГАНОМ ПО СЕРТИФИКАЦИИ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ, КОНТРОЛЯ И ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИКИ ФГУП «ВНИИФТРИ» ОС ВСИ «ВНИИФТРИ»
Разрешение Госгортехнадзора России № РРС 00-20454 от 24.04.2006 года.
Заключение № 386-ТС, выданное Управлением государственного энергетического надзора Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.
