Назначение
Комплексы измерительные «Суперфлоу-21В» (в дальнейшем - комплексы) предназначены для измерений расхода и количества природного газа, попутного нефтяного газа и других газовых смесей (в дальнейшем - газа) методом переменного перепада давления и/или для измерений расхода и количества газа при помощи преобразователей объемного расхода - турбинных, ротационных, вихревых, ультразвуковых расходомеров и счетчиков.
Описание
Принцип действия комплексов при измерении расхода методом переменного перепада давления заключается в измерении давления и температуры газа в измерительном трубопроводе, перепада давления на сужающем устройстве и определении расхода и количества газа в соответствии с серией ГОСТ 8.586.1-2005 - ГОСТ 8.586.5-2005 для стандартных сужающих устройств или в соответствии с МИ 2667-2011 для осредняющих напорных трубок.
Принцип действия комплексов при измерении расхода с помощью преобразователей объемного расхода заключается в измерении давления и температуры газа в измерительном трубопроводе и приведении к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63 объёма газа, измеренного турбинными, ротационными, вихревыми, ультразвуковыми расходомерами и счетчиками в соответствии с ГОСТ Р 8.740-2011 и ГОСТ 8.611-2013.
Комплексы состоят из:
- преобразователей избыточного и/или абсолютного давлений с цифроаналоговым выходом;
- преобразователей разности давлений с цифроаналоговым выходом;
- преобразователей температуры в составе с термопреобразователями сопротивления и преобразователями сопротивления;
- вычислителя;
- блоков согласования;
- блока питания;
- сервисного программного обеспечения для персонального компьютера.
Вычислитель комплексов осуществляет прием цифровых сигналов с преобразователей
физических величин и производит необходимые расчёты для получения значений расхода, массы, объёма газа. Расчёт физико-химических свойств газа производится в соответствии с алгоритмами и методами, изложенными в ГОСТ 30319.1-3-2015, ГОСТ Р 8.662-2009, ГОСТ 8.770-2011, ГСССД МР 113-03, ГССД МР 118-05.
Вычислитель архивирует основные измеренные и вычисленные параметры и отображает их значения на жидкокристаллическом индикаторе. Вычислитель комплекса по варианту монтажа выполнен в двух исполнениях: в корпусе для установки в 19-дюймовую стойку стандарта МЭК 297 или в корпусе для установки на вертикальные поверхности.
Блок питания комплекса преобразует сетевое напряжение 220 В переменного тока в напряжение 12 В (номинальное) постоянного тока, необходимое для питания вычислителя и преобразователей давления и температуры. В случае отключения сетевого напряжения блок питания обеспечивает бесперебойное питание комплекса от аккумуляторной батареи.
Блок согласования обеспечивает искробезопасные линии питания и связи преобразователей давления, температуры, расхода.
Сервисное программное обеспечение комплекса состоит из двух программ - FCConfig и FCTerminal. Программное обеспечение, установленное на персональном компьютере, позволяет производить конфигурацию, настройку (градуировку) измерительного комплекса, получать оперативную информацию о текущих параметрах, формировать и распечатывать отчёты по количеству измеряемой среды за заданный интервал времени.
Элементы комплекса могут эксплуатироваться во взрывоопасных зонах согласно маркировке взрывозащиты.
Схема пломбировки для защиты от несанкционированного доступа к элементам конструкции вычислителя комплексов, обозначение места нанесения наклейки изготовителя представлены на рисунке 2.
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение (далее - ПО) вычислителя предназначено для выполнения функций комплексов:
- прием по цифровым линиям связи данных от внешних преобразователей давления, температуры, расхода;
- расчет расхода и объема газа в соответствии с реализованными методами (методиками) и алгоритмами;
- формирование периодических архивов;
- формирование архивов аварийных ситуаций и предупреждений;
- выполнение калибровки, градуировки каналов измерения;
- интерфейс пользователя через порты ввода/вывода RS-232 или RS-485;
- интерфейс пользователя через встроенную клавиатуру и дисплей;
- защита хранящихся в памяти вычислителя данных от преднамеренных и не преднамеренных изменений.
ПО вычислителя располагается в микросхеме ПЗУ, расположенной на плате вычислителя. Программирование (прошивка) ПЗУ осуществляется специальными средствами на предприятии-изготовителе. После выполнения операции программирования микросхема ПЗУ устанавливается в панель платы вычислителя и пломбируется.
Аппаратная защита ПО (кода программы) от умышленных изменений обеспечивается:
- применением специальных аппаратных средств программирования (прошивки) ПЗУ;
- ограничением доступа к ПЗУ путем пломбирования корпуса микросхемы;
- отсутствием возможности модификации кода программы через другие внешние интерфейсы.
Защита ПО от случайных изменений обеспечивается вычислением и периодическим контролем хэш-кода области хранения исполняемого кода программы, включая область постоянных данных (констант). Метод вычисления хэш-кода - CRC16.
Метрологические характеристики комплексов нормированы с учетом влияния программного обеспечения. Вычислитель обеспечивает идентификацию встроенного ПО посредством индикации номера версии. Идентификационные данные ПО комплексов приведены в таблице 1.
Уровень защиты ПО и измерительной информации от преднамеренных и непреднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014 - высокий.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | встроенное ПО |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3.хх |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Число обслуживаемых измерительных трубопроводов 1) | от 1 до 4 |
| Верхний предел измерений (ВПИ) давления 1), МПа | от 0,2 до 30 |
| Верхний предел измерений разности давлений 1), кПа | от 6 до 250 |
| Диапазон измерений температуры, °С | от -60 до +120 |
| Основной рабочий диапазон измерений давления, % ВПИ 2) | от 10 до 100 |
| Основной рабочий диапазон измерений разности давлений, % ВПИ 2) | от 10 до 100 |
| Дополнительный рабочий диапазон измерений разности давлений, % ВПИ 2) | от 1 до 10 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычислительного блока комплекса, связанной с реализацией алгоритмов, % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности хода внутренних часов за сутки, с | ±8 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности комплекса при определении расхода и объёма газа, приведённого к стандартным условиям, методом переменного перепада давления 3), ov, %: - в основном диапазоне измерений разности давлений -4) - в дополнительном диапазоне измерений разности давлений 7 | ±0,3 ± 3 % • ВПИ |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности комплекса при определении объёма газа, приведённого к стандартным условиям, при помощи преобразователей объёмного расхода 3), % | ±0,3 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности комплекса при определении плотности газа 3), % | ±0,3 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности комплекса при изменении температуры окружающего воздуха на каждые 20 °С при определении расхода и количества газа, % | ± I • а 2 v |
| Класс допуска по ГОСТ 6651-2009 термопреобразователя сопротивления | А |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования сопротивления термопреобразователя в значение температуры, °С | ±0,1 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений давления и разности давлений, % | ±0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при подсчёте входных импульсов частотой до 5000 Гц, имп. на 106 имп. | ±1 |
| Примечания 1) - определяется конфигурацией комплекса в соответствии с технической документацией; 2) - проценты от верхнего предела измерений (ВПИ); 3) - без учёта методических погрешностей. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания, В | от 180 до 250 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 3,0 |
| Нормальные условия измерений: - диапазон температур окружающего воздуха, °С | от +18 до +28 |
| Рабочие условия измерений: - диапазон температур окружающего воздуха, °С: - для вычислителя - для преобразователей давления и разности давлений - для преобразователей температуры - диапазон атмосферного давления, кПа - относительная влажность воздуха, %, не более | от -30 до +50 от -40 до +50 от -40 до +50 (от -55 до +50 по заказу) от 84 до 106,7 95 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 50000 |
Масса и габаритные размеры элементов комплекса приведены в эксплуатационной документации.
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта методом печати, а также на переднюю панель вычислителя или боковую поверхность корпуса.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Вычислитель «Суперфлоу-21В» | СТИГ2.838.010 | 1 шт. |
| Преобразователь давления измерительный | 3051 СДВ-SMART АИР-30М | от 1 до 16 шт. * |
| Преобразователь температуры в составе: - термопреобразователя сопротивления - преобразователя сопротивления | СТИГ5.182.025 ТСМ012, ТСП 012 СНАГ.687281.014 | от 1 до 16 шт. * |
| Блок согласования БС-2 | СПТА2.390.311-01 | до 2 шт. * |
| Блок питания типа БП4-12 | СНАГ.436234.001 | 1 шт. * |
| Руководство по эксплуатации | СТИГ1.132.030РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | СТИГ1.132.030Д2 | 1 экз. |
| Паспорт | СТИГ1.132.030ПС | 1 экз. |
| Сервисное программное обеспечение | | по заказу |
*Комплект поставки определяется в соответствии с опросным листом.
Поверка
осуществляется по документу СТИГ1.132.030Д2 Комплексы измерительные «Суперфлоу-21В». Методика поверки, утвержденному ООО «ИЦРМ» 15.06.2017 г.
Основные средства поверки:
- калибратор давления пневматический Метран-505 Воздух-II (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 42701-09), класс точности 0,02;
- калибраторы давления пневматические Метран-504 Воздух-I, Метран-504 Воздух-II (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 31057-09), класс точности 0,02;
- манометры грузопоршневые МП-6, МП-60, МП-400 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 52189-12), класс точности 0,05;
- калибратор многофункциональный BEAМEX MС6 (-R) (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 52489-13);
- барометр рабочий сетевой БРС-1М-1 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 16006-97), пределы абсолютной погрешности ±33 Па;
- имитаторы термопреобразователей сопротивления МК 3002-1-100, МК 3002-2-100 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 18854-99), допускаемое отклонение ±0,02 °С;
- магазин сопротивления Р4831 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 38510-08), класс точности 0,02/2-10-6;
- калибратор многофункциональный MCX-IIR (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 21591-07), диапазон задания частоты импульсов от 0,01 до 10 кГц;
- сервер синхронизации времени ССВ-1Г (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 58301-14).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в паспорт комплекса.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.586. (1-5)-2005 Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств
ГОСТ Р 8.740-2011 Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков
ГОСТ 8.611-2013 Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода
МИ 2667-2011 Рекомендация. ГСИ. Расход и количество жидкостей и газов. Методика измерений с помощью осредняющих напорных трубок "ANNUBAR DIAMOND II+", "ANNUBAR 285", "ANNUBAR 485", "ANNUBAR 585". Основные положения
ГОСТ 30319. (1-3)-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств ГОСТ Р 8.662-2009 (ИСО 20765-1:2005) ГСИ. Газ природный. Термодинамические свойства газовой фазы. Методы расчетного определения для целей транспортирования и распределения газа на основе фундаментального уравнения состояния AGA8
ГСССД МР 113-03 Определение плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости влажного нефтяного газа в диапазоне температур 263...500 К при давлениях до 15 МПа
ГСССД МР 118-05 Расчет плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости умеренно-сжатых газовых смесей.
ТУ 4318-028-477422151-01 Комплексы измерительные «Суперфлоу-21В». Технические условия
68442-17: Методика поверки СТИГ1.132.030Д2Скачать7.1 Мб