Назначение
Калориметры газовые НКС предназначены для измерения объемной низшей теплоты (энергии) сгорания (ОТС) горючих газов, включая природный газ (в дальнейшем - газы) в целях внутреннего учета потребления и осуществления учетно-расчетных операций между поставщиками и потребителями газа.
Описание
В калориметре газовом НКС реализован прямой калориметрический метод измерения объемной теплоты сгорания (ОТС), связанной градуировочной зависимостью с измеренным временем сгорания единичной порции газа.
Регулирование объемной подачи газа на сжигание осуществляется таким образом, чтобы мощность, выделяющаяся в измерительной ячейке теплового блока в результате химической реакции окисления (горения в открытом факеле) горючего газа, была постоянна.
В основу способа сравнения мощностей положен компенсационный метод, реализованный на базе дифференциальной тепловой схемы с диатермической связью (через полупроводниковые преобразователи, являющиеся нуль-органами) между ячейками (измерительной, в которой осуществляется процесс сжигания газа, и сравнительной, в которой расположен электрический нагреватель, выделяющий постоянную мощность).
Режим измерений калориметра непрерывно-циклический. Каждый цикл определяется временем сгорания одной порции газа.
Для приведения результатов измерений ОТС к нормальным условиям (T = 293 К и Р=101,325 кПа) в дозирующем устройстве имеется система датчиков, обеспечивающих формирование сигналов, поступающих на обработку в блок управления и регулирования.
Калориметр газовый НКС конструктивно выполнен в виде стойки и включает в себя, кроме теплового блока и дозирующего устройства - блок управления и регулирования, а также блок питания и согласования.
В калориметре реализована система непрерывного автоматического контроля параметров, предназначенная для информирования обслуживающего персонала о состоянии контролируемых параметров и управления прибором.
Обеспечение безопасной эксплуатации калориметра осуществляется путем непрерывного контроля плотности газовых трактов дозирующего устройства и автоматического его отключения в случае потери плотности или отсутствия горения газа в рабочей ячейке блока теплового.
Результаты измерений среднечасовых значений ОТС калориметром индицируются на дисплее блока управления и регулирования, архивируются, используются для расчета и архивации среднесуточных значений, а также преобразуются в выходной токовый сигнал (4^20) мА для подключения к внешнему регистрирующему устройству. Данные среднечасовых и среднесуточных значений могут быть переданы по запросу на подключенную внешнюю персональную ЭВМ по протоколам RS-232 или RS-485. Данные среднечасовых и среднесуточных значений за интересующий период могут быть скопированы из архива на внешний носитель.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) калориметра располагается в ПЗУ, устанавливаемом на плате процессора блока управления и регулирования, выполняет функции сбора, обработки, представления и передачи измерительной информации, управления режимами работы калориметра, непрерывного контроля параметров. Оно функционирует независимо от других программ и является неотъемлемой частью калориметра.
На калориметре отсутствуют интерфейсы, с помощью которых может быть осуществлено недопустимое изменение ПО и данных внешними программно-аппаратными средствами. ПО идентифицируется при включении калориметра, алгоритм идентификации является частью самого ПО.
Идентификационные данные программного обеспечения:
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ПО калориметра газового НКС |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 5.02 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x1E71F6A9 алгоритм расчета - CRC32 |
В соответствии с Р 50.2.077-2014 года уровень защиты программного обеспечения соответствует уровню «средний».
Влияние ПО СИ на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик.
Технические характеристики
| Наименование параметра | Значение |
| 1. Диапазон измерений объемной теплоты сгорания (низшей), МДж/м3 | 25-41 |
| 2. Пределы допускаемой относительной погрешности калориметра, % | ± 0,3 |
| 3. Виды выходной информации: | |
| Цифровая индикация среднего значения ОТС за предыдущий час: дискретность, МДж/м 3 (ккал/м3 ) Цифровой выход по протоколу Выходной токовый сигнал, мА | 0,01 (1) RS-232 или RS-485 4 - 20 |
| 4. Наибольшее отклонение токового сигнала (4^20) мА в интервале (25,1-40,9) МДж/м3 от номинальной характеристики, мА | ± 0,010 |
| 5. Время выхода на режим , не более, ч | 6 |
| 6. Расход газа при измерениях, м 3/ч | от 0,0012 до 0,0020 |
| 7. Расход окислителя (воздух), не более, м3/ч | 0,12 |
| 8. Напряжение питания переменного тока, В | 220+22-33 |
| 9. Частота напряжения питания, Гц | 50±1 |
| 10. Потребляемая мощность, не более, кВт | 1 |
| 11. Габаритные размеры калориметра не более, мм высота ширина глубина | 1420 510 668 |
| 12. Масса калориметра, не более, кг | 127 |
| 13. Установленный срок службы, не менее, лет | 8 |
| 14. Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 5000 |
| 15. Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - диапазон относительной влажности окружающего воздуха, при температуре 25 °С, не более | 15 - 30 80 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа калориметра газового НКС наносится на титульный лист «Руководства по эксплуатации» методом компьютерной графики и на калориметр в левом верхнем углу методом металлофото.
Комплектность
Комплект поставки включает:
| № | Наименование | Обозначение документа | Кол.(шт/экз) |
| 1. | Калориметр | ТПЖК 413215. 001 | 1 |
| 2 | Устройство подготовки газа | ТПЖК 418314.001 | 1 |
| 3 | Устройство подготовки газа | ТПЖК 418314.002 | 4 |
| 4 | Кольцо уплотнительное 030-036-36 | ГОСТ 18829-73 | 6 |
| 5 | Руководство по эксплуатации | ТПЖК 413215. 001 РЭ | 1 |
| 6 | Паспорт | ТПЖК 413215 001 ПС | 1 |
| 7 | Методика выполнения измерений калориметрами газовыми НКС. | МВИ 2414-0029-2007 | 1 |
| 8 | Методика поверки | ТПЖК 413215 001 МП | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой поверки «Калориметр газовый НКС. ТПЖК 413215.001 МП-2010», согласованной ГСИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" 17 декабря 2009 г.
Основные средства поверки:
- эталонная мера объемной теплоты сгорания для газовой калориметрии (ЭМ 01.04.002 - рабочий эталон 1-го разряда (рег.№ 241-0018(3.1.ZZB.0018.2014) по ГОСТ Р 8.667).
- миллиамперметр с погрешностью 0,05 % в диапазоне (4-20) мА или цифровой
вольтметр с погрешностью 0,015 % в диапазоне (0,4-2,0) В в комплекте с катушкой
образцовой с электрическим сопротивлением Р331 100 Ом.
Сведения о методах измерений
изложены в Методике измерений калориметрами газовыми НКС МВИ 2414-0029-2007.
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.667-2009 . ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений энергии сгорания, удельной энергии сгорания и объемной энергии сгорания (калориметров сжигания).
2. ГОСТ 8.668-2009 ГСИ. Теплота (энергия) объемная сгорания природного газа.
Общие требования к методам определения.
3. Технические условия ТПКЖ 413215.001 ТУ.
Рекомендации к применению
выполнение государственных учетных операций.
