Измерители скорости воздушного потока ультразвуковые FLOWSIC 200

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 6
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 2 года
Найдено поверителей 1

Назначение

Измерители скорости воздушного потока ультразвуковые FLOWSIC 200 (далее -измерители) предназначены для измерений скорости воздушного потока в тоннелях (автодорожных, железнодорожных).

Описание

Принцип действия измерителей основан на методе измерения разности между временем прохождения ультразвуковых импульсов по направлению потока и против движения потока воздуха.

На обеих сторонах тоннеля под определенным углом к потоку устанавливаются приемопередающие блоки (см. рисунок 1). Приемопередающие блоки имеют пьезоэлектрические ультразвуковые преобразователи, работающие попеременно как приемник и передатчик. Звуковые импульсы посылаются под углом а к направлению потока. В зависимости от угла а и скорости потока наблюдается различное время распространения для определенного направления звуковых импульсов.

Скорость потока рассчитывается из разницы значений времени распространения звуковых импульсов по и против потока, независимо от значения скорости звука в среде.

Конструктивно измерители в стандартном исполнении включают в себя два приемопередающих блока FLSE200 (для передачи, приема и обработки ультразвуковых импульсов, обработки сигналов и вычисления скорости воздушного потока) и один блок обработки данных - MCU (для обработки сигналов от приемопередающих блоков, управления системными функциями, ввода/вывода сигналов, энергоснабжения подключенных приемопередающих блоков, коммуникации с системами управления верхнего уровня через дополнительные модули).

Два приемопередающих блока FLSE200 работают как Master (ведущий) и Slave (ведомый). Ведущий FLSE200 оснащен вторым интерфейсом для обеспечения четкого разделения коммуникации между ведомым FLSE200 и MCU. Ведущее устройство запускает ведомое устройство и принимает соответствующий режим измерения. MCU независимо от этого может (асинхронно по отношению к такту измерения) запрашивать данные измерения от ведущего FLSE200. Связь между приемопередающими блоками и MCU осуществляется через интерфейс RS485.

С помощью блока MCU при использовании линии шины можно обеспечить подключение и обработку данных с нескольких измерительных точек (до четырех пар датчиков).

Измеритель управляется с помощью меню и клавиш, расположенных на передней панели MCU, а также удаленно при наличии опционального интерфейса связи. Блок обработки MCU может поставляться с жидкокристаллическим дисплеем или без него. На жидкокристаллическом дисплее MCU отображаются сообщения системы самодиагностики, результаты измерений и вычислений, данные архива.

Приемопередающий блок состоит из блока электроники и ультразвукового преобразователя. Блок электроники содержит все необходимые узлы для обработки сигналов, преобразования в цифровую форму и для коммуникации. Ультразвуковой преобразователь прочно соединен с корпусом. Коммуникация с MCU обеспечивается через подключаемое к шине соединение. Конструкция приемопередающих блоков FLSE200 может различаться в зависимости от рабочих условий эксплуатации. В таблице 1 приведены типы приемопередающих блоков.

Тип

приемопере

дающего

блока

FL0WSIC200:

FLSE200

Применение

Рекомендованный угол установки к оси тоннеля

Измерительное расстояние, м

Констру

кция

преобразо

вателя

Корпус

блока

электро

ники

Н

Применение в атмосферном воздухе с высоким содержанием соли, при больших измерительных расстояниях или при некачественной передаче ультразвукового импульса

45° до 10 м 60° свыше 10 м

от 5 до 40

Преобразователь из титана, высокая мощность

нержаве

-ющая

сталь

V4A

НМ

Применение в атмосферном воздухе с высоким содержанием соли

от 5 до 25

Преобразователь из титана, средняя мощность

В измерителях предусмотрена возможность измерения скорости воздушного потока как в прямом, так и в обратном направлениях (в реверсивном режиме), самодиагностика и проверка нулевых и контрольных значений измеряемых величин.

Блок обработки данных MCU обеспечивает

•    управление передачей и обработкой данных от приемопередающих блоков, подключенных через интерфейс RS485;

•    вывод сигнала через аналоговый выход (измеренное значение) и релейные выходы (состояние прибора);

•    ввод сигнала через аналоговые и цифровые входы;

•    энергоснабжение подключенных приемопередающих блоков;

•    коммуникацию с системами управления верхнего уровня через дополнительные модули. Параметры установки и оборудования возможно настроить с помощью ноутбука и

сервисной программы через интерфейс USB. Установленные параметры сохраняются даже при отключении энергоснабжения. С помощью шинного варианта к MCU можно подключить до 8 приемопередающих блоков.

Блок обработки данных MCU стандартно встроен в корпус из нержавеющей стали.

INTERFACE-MODULE

I/0-MDDULE

О

POWER

ERROR

Все изменения конфигурируемых параметров или архивов автоматически протоколируются.

В измерителях предусмотрен следующий стандартный набор устройств ввода/вывода:

•    аналоговый выход - активный 0/2/4 - 22 мА (с гальванической развязкой, активный);

•    два аналоговых входа - стандартный, без гальванической развязки 0-20 мА;

•    два цифровых входа для подключения беспотенциальных контактов, для подключения переключателя в случае техобслуживания или для активирования контрольного цикла;

•    пять переключающихся контактов (48 В, 1 А) для вывода сигналов состояния;

•    интерфейсы USB1.1 и RS232 - для запроса результатов измерений, параметризации и обновления программно-аппаратного обеспечения;

•    интерфейс RS485 - для подключения приемопередающих блоков.

При использовании опционального интерфейсного модуля:

•    модуль аналоговых выходов с 2 выходами 0/4-22 мА, для вывода дополнительных измеряемых величин (полное сопротивление нагрузки 500 Ом);

•    модуль аналоговых входов с 2 входами 0/4-22 мА, для ввода значений внешних датчиков;

•    модуль цифровых выходов с 2 выходами (переключающий контакт, допустимая нагрузка 48 В перем.т./пост. т. 5А);

•    модуль цифровых выходов с 4 выходами (переключающий контакт, допустимая нагрузка 48 В перем.т./пост. т. 5А);

•    интерфейс RS485;

•    интерфейс Ethernet.

Протоколы передачи данных: MODBUS, Profibus DP.

Программное обеспечение SOPAS ET, устанавливаемое на персональный компьютер (ПК), предназначено для конфигурирования, параметризации и диагностики измерителя. Содержит процедурные модули, предназначенные для проведения проверки технического состояния расходомера и его поверки (модуль автоматического сбора и импорта данных измерителя), калькулятор скорости звука в среде и другие модули.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлены на рисунках 6 и 7.

Программное обеспечение

Конфигурационные параметры, значения условно-постоянных величин, параметры хранения измеренной информации и другие метрологически значимые параметры определяемые, изменяемые, передаваемые в процессе эксплуатации защищены многоуровневой системой паролей доступа с обязательным протоколированием всех вмешательств. Целостность метрологически значимого ПО, не относящегося к области кода, определяют по журналам событий и состояниям специально выделенных параметров конфигурации, предназначенных для целей проверки целостности ПО в соответствии с руководством по эксплуатации.

Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

SOPAS ET

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже 4.0

Цифровой идентификатор ПО

-

Технические характеристики

Таблица 3 - Метрологические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Диапазон измерения скорости воздушного потока, м/с

От 0,1 до 20 (в прямом и обратном направлении потока)

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости воздушного потока, м/с:

± 0,25

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Напряжение питания, В - переменного тока 50/60 Гц

от 90 до 250

- постоянного тока

от 22 до 28

Потребляемая мощность, Вт, не более

20

Диапазон температур окружающей среды, °С

от - 40 до +60

Максимальная относительная влажность окружающей среды, %

95

Атмосферное давление, кПа

от 84 до 106,7

Наименование характеристики

Значение

Масса, кг, не более

-    приемопередающий блок

-    блок обработки данных

3

5

Габаритные размеры (в зависимости от модели исполнения)

-    приемопередающий блок

-    блок обработки данных

приведены в эксплуатационной документации (различаются в зависимости от модели исполнения и условий применения)

Степень защиты от проникновения пыли, влаги и твердых тел по ГОСТ 14254-2015

-    приемопередающий блок

-    блок обработки данных

IP66

IP65

Средний срок службы, лет, не менее

15

Максимальная длина кабельных линий между приемопередающими блоками и блоком обработки данных, м

1000

Примечание:

При установке приемопередающих блоков на стенках тоннеля требуется соблюдение рекомендаций, изложенных в Руководстве по эксплуатации, и следующих условий: отклонение от соосности в плоскости измерения скорости не более ±1,0°; отклонение от соосности в горизонтальной плоскости не более ±1,0°; ошибка при измерениях угла установки ±1,0°, измерительного расстояния ±0,5 %

Знак утверждения типа

наносят на маркировочную табличку измерителя фотохимическим способом, на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Таблица 5- Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество

Блок обработки данных

MCU

1 шт.

Приемопередающие блоки для FL0WSIC200: блокиFLSE2001)

(HM, H)

2 шт.

Руководство по эксплуатации

-

1 экз.

Методика поверки

МП 4.29.002-2019

1 экз.

Программное обеспечение для конфигурирования, параметризации и диагностики измерителя

SOPAS ET

1 шт.

Монтажные принадлежности

-

1 комплект

Соединительный кабель

-

1 комплект

Дополнительное оборудование2-*:

-

Шасси модуля

-

По заказу

Соединительный кабель для дополнительных модулей ввода/вывода

-

По заказу

Интерфейсный модуль Profibus DP с соединительным кабелем для MCU

-

По заказу

Интерфейсный модуль Ethernet с соединительным кабелем для MCU

-

По заказу

Интерфейсный модуль Ethernet 3-кратн. с соединительным кабелем для MCU

-

По заказу

Интерфейсный модуль Modbus RS485 с соединительным кабелем для MCU

-

По заказу

Наименование

Обозначение

Количество

Интерфейсный модуль Modbus TCP с соединительным кабелем для MCU

-

По заказу

Крючковый ключ

-

По заказу

Прибор для измерения расстояния DME 2000

-

По заказу

Комплект запасных частей

-

По заказу

Примечания

1)    Тип приемопередающего блока выбирается в зависимости от рабочих условий эксплуатации в тоннеле.

2)    Поставляются по дополнительному заказу.

Поверка

осуществляется по документу МП 4.29.002-2019 «ГСИ. Измерители скорости потока ультразвуковые FLOWSIC 200. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ЦАГИ» 25 июля 2019 г.

Основные средства поверки:

-    установка аэродинамическая измерительная, диапазон измерений от 0,1 до 20 м/с, пределы допускаемой относительной погрешности измерения скорости воздушного потока ±1,5 %;

-    вторичный эталон по ГОСТ Р 8.886-2015 (Эталонный приемник воздушного давления комбинированный типа ПД-53 №61 из состава вторичного эталона единицы скорости воздушного потока «ЭМС 0,05/100» (рег. № 2.1.АОЛ.0035.2016));

-    дальномер лазерный, верхний предел измерений не менее 40 м, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±25 мм.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке или паспорт.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Приказ Минприроды России от 7 декабря 2012 г. № 425 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и выполняемых при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений».

ГОСТ Р 8.886-2015 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений воздушного потока.

Техническая документация фирмы «SICK AG», Германия

Развернуть полное описание