Назначение
Корректоры объема газа CORUS (в дальнейшем - корректоры) предназначены для измерений в рабочих условиях объема и объемного расхода природного газа по ГОСТ 5542-2014 «Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия» и других неагрессивных газов в рабочих условиях и приведения значений измеренного объема и расхода к стандартным условиям.
Описание
Принцип действия основан на преобразовании корректором электрических сигналов, поступающих от измерительных преобразователей температуры, давления и объемного расхода газа в рабочих условиях, в значения измеряемых величин с последующим определением объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям на основании известных зависимостей.
Объем природного газа в стандартных условиях вычисляется в соответствии с ГОСТ 30319.3-2015 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о компонентном составе» и методами AGA8-92 DC, GERG-91 мод., NX-19 мод., NX-19, по 16 Z-коэффициентам.
Температура, давление и коэффициент сжимаемости, соответствующие стандартным условиям, вводятся в корректор как исходные данные.
Ввод этих данных осуществляется с помощью специального программного обеспечения, посредством:
- персонального компьютера через оптическую головку или коммуникационный блок искробезопасной защиты;
- персонального компьютера при помощи PSTN/GSM модема.
Конструктивно корректор выполнен в виде электронного блока, заключенного в герметичный поликарбонатный корпус (степень защиты IP65 по ГОСТ 14254-96).
Корректор комплектуется преобразователем абсолютного давления и термометром сопротивления, встроенным источником питания (литиевая батарея).
В качестве преобразователя абсолютного давления, входящего в состав корректора, используются преобразователи фирмы «Keller AG», Швейцария.
В качестве термометра сопротивления, входящего в состав корректора, используются термометр сопротивления PT 1000 (кл. А по ГОСТ 6651-2009) (в дальнейшем - термометр сопротивления).
На графическом жидкокристаллическом дисплее выводятся:
- объем газа в рабочих условиях (индекс нескорректированного объема), м3;
- объем газа, приведенный к стандартным условиям (индекс скорректированного объема), м3;
- расход газа в рабочих условиях, м3/ч;
- расход газа, приведенный к стандартным условиям, м3/ч;
- абсолютное давление газа, кПа (бар);
- давление газа, измеренное вторым преобразователем P2 (в варианте комплектации вторым преобразователем давления P2), кПа (бар);
- температура газа, °С;
- коэффициент сжимаемости;
- коэффициент коррекции;
- текущие дата и время;
- версия и дата встроенного программного обеспечения корректора;
- 4 значения контрольных сумм CRC, управляемых встроенным программным обеспечением «Kernel»;
- статусы текущих и предыдущих (хранящихся в памяти) аварийных сигналов тревоги;
- положение переключателей режима программирования «Прог.» и пользовательского «Польз.»;
- серийный номер корректора;
- серийный номер и диапазон измерений преобразователя давления;
- серийный номер и диапазон измерений термометра сопротивления;
- метод расчета коэффициента сжимаемости;
- цена входного импульса от счетчика газа;
- остаточный срок службы батареи;
- компонентный состав газа;
- база данных зарегистрированных параметров и событий.
Информация хранится в циклически записываемой базе данных (до 5900 записей) с программируемыми интервалами времени: 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30 мин, 1 ч.
Корректор имеет цифровые интерфейсы: оптический порт со скоростью обмена 12009600 бод; интерфейс RS-232 со скоростью обмена 300-19200 бод, интерфейс RS-485 со скоростью обмена 300-38400 бод (2 независимых порта).
Корректор изготавливается взрывозащищенным с маркировкой взрывозащиты: 0ExiaIICT4X.
По специальному заказу корректор комплектуется следующими дополнительными устройствами:
- дополнительной встроенной платой интерфейса RS-485 с двумя пассивными независимыми портами;
- вторым преобразователем давления P2, входящим в состав корректора, подключаемым к дополнительной встроенной плате корректора и предназначенным для мониторинга работы регулятора давления (в качестве второго преобразователя давления P2 используются пьезорезистивные преобразователи абсолютного или избыточного давления фирмы «Keller AG», Швейцария);
- встроенным PSTN модемом;
- погружной гильзой для термометра сопротивления;
- монтажным комплектом для подсоединения преобразователя давления к счетчику газа;
- оптической головкой;
- коммуникационным блоком искробезопасной защиты ISB+, предназначенным для непосредственного снятия информации через интерфейс RS-232 или RS-485 на персональный компьютер, осуществления внешнего электропитания подключаемого корректора и ограничения тока входных цепей, идущих к корректору, до значения, предотвращающего возможность взрыва, и устанавливаемым во взрывобезопасной зоне;
- модемом для удаленного доступа к корректору при помощи телефонной сети, устанавливаемым во взрывобезопасной зоне;
- GSM-модемом для удаленного доступа к корректору при помощи сотовой сети стандарта GSM, устанавливаемым во взрывобезопасной зоне;
- частотно-аналоговым преобразователем, позволяющим преобразовывать выходной частотный сигнал корректора (данные о давлении, температуре газа и о приведенном расходе) в аналоговый сигнал (4...20) мА и устанавливаемым во взрывобезопасной зоне.
Общий вид корректоров показан на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид корректоров
Пломбирование корректора предусматривает установку пломб на две защитные пластины, блокирующие доступ к процессорной плате и блоку метрологических компонентов платы ввода/вывода (рисунок 2).
Сведения о результатах поверки наносятся на корпус корректора или на пломбы, устанавливаемые на две защитные пластины, блокирующие доступ к процессорной плате и блоку метрологических компонентов платы ввода/вывода.
Рисунок 2 - Места пломбирования корректора
1 - защитная пластина процессорной платы
2 - защитная пластина блока метрологических компонентов платы ввода/вывода
3 - маркировочный шильдик с метрологическими параметрами настройки корректора
Программное обеспечение
Корректоры имеют встроенное программное обеспечение (ПО).
Встроенное программное обеспечение корректора разделено на два отдельных микроконтроллера, расположенных на плате ввода/вывода и процессорной плате.
Структура и аппаратные взаимосвязи частей ПО показаны на рисунках 3 и 4.
["ОпцИональнсё (устрой-' I ство по выбору) платы
Внутренний слот под опц. плату
клавишная консоль
ото
Плата процессора w
оптический порт
х
INDEX
-я
Плата ввода/вывода
1г
и
прогр.
интерфейс
Прогр. переклю чатель
прогр. интерфейс
Метрологич. ASSP
Плата ЖКИ
Unconverted volume: 00000000.000 m3
Converted volume: 00000000.000 Nm3
микроконтроллер + периф.
VALUE ALARM | DATA | CONFIG
RS232
Вход НЧ+ имп.защиты
Входы сост. "вкл./выкл."
Выходы сост. 'вкл./выкл.
Рисунок 3 - Аппаратные взаимосвязи частей ПО
Аналог. вход-выход
Польз.
переключатель
Питание
Вход НЧ1
Вход НЧ2 Вход. импульс нарушения защиты
TxD RxD DTR +6V +0V
Выход сост. "вкл/выкл." #1
Выход сост. "вкл/выкл." #2
Вход сост. "вкл/выкл." #1
Вход сост. "вкл/выкл." #2
ext+ ext-
Рисунок 4 - Структура частей ПО
Идентификационные данные ПО корректоров приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Kernel | Metrol |
| Наименование ПО | kernel_ker101_3FDA.mot | corus_io_100.mot |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Kerl.01 | Metl.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | 03FDA | 310EF |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC | CRC |
Нормирование метрологических характеристик корректора проведено с учетом того, что встроенное программное обеспечение является неотъемлемой частью корректоров.
Уровень защиты ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014 - «высокий».
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования входных электрических сигналов в значения объема и расхода газа в рабочих условиях, % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования входных электрических сигналов в значения объема и расхода газа, приведенного к стандартным условиям, %: - при температуре окружающего воздуха св. 15 до 25 °С включ. - при температуре окружающего воздуха от минус 25 до 15 °С включ. - при температуре окружающего воздуха св. 25 до 55 °С включ. | ±0,2 ±0,5 ±0,5 |
| Диапазон измер тип датчика дав A110158 A110159 A201985 A201986 A110160 A110161 | ений абсолютного давления, МПа ления при длине соединительного кабеля: 0,8 м 2,5 м 0,8 м 2,5 м 0,8 м 2,5 м | от 0,09 до 1,0 от 0,09 до 1,0 от 0,30 до 3,0 от 0,30 до 3,0 от 0,72 от 8,0 от 0,72 от 8,0 |
| Диапазон измерений избыточного давления, МПа тип датчика давления при длине соединительного кабеля 5 м: A104384; A104386; A104388; A104389 | от 0 до 0,01 от 0 до 0,15 от 0 до 0,6 от 0 до 2,0 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему пределу измерений погрешности при измерении давления, % | ±0,15 |
| Диапазон температур измеряемого газа, °С | от -40 до +70 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры, °С | ±0,3 |
Таблица 3-Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Максимальная частота выходных НЧ импульсов от счетчика газа, Гц | 2 |
| Максимальная частота выходных ВЧ импульсов от счетчика газа, Гц | 3200 |
| Диапазон температур окружающего воздуха, °С | от -25 до +55 |
| Относительная влажность при температуре 35 °С, %, не более | 85 |
| Срок работы батареи (питание от внутреннего источника), лет | 5 |
| Напряжение питания, В: литиевая батарея со встроенным токоограничивающим сопротивлением или коммуникационный блок искробезопасной защиты ISB+ с внешним ис точником питания пер. ток, 50 Гц или источник питания пер. ток, 50 Гц или постоянного тока со встроенным искробезопасным барьером | 3,6 220 220/24 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Г абаритные размеры электронного блока (длина, ширина, глубина), мм | 222; 145; 86 |
| Масса, кг, не более: электронного блока; преобразователей | 1,5 0,5 |
| Средний срок службы, лет | 15 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 70000 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочный шильдик корпуса корректора и на титульный лист паспорта методом печати.
Комплектность
Таблица 4-Комплектность корректоров объема газа CORUS
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Электронный блок корректора с термометром сопротивления PT 1000 и преобразователем абсолютного давления | CORUS | 1 | Диапазон измерений преобразователя абсолютного давления в соответствии с заказом |
| Дополнительная встроенная плата интерфейса RS-485 | - | 1 | Поставляется по заказу |
| Преобразователь давления с дополнительной встроенной платой (для индикации и мониторинга) | - | 1 | Поставляется по заказу (диапазон измерений преобразователя давления в соответствии с заказом) |
| Встроенный PSTN модем | - | 1 | Поставляется по заказу |
| Погружная гильза для установки термометра сопротивления | - | 1 | Поставляется по заказу |
| Монтажный комплект для подсоединения преобразователя давления | - | 1 | Поставляется по заказу |
| Оптическая головка | - | 1 | Поставляется по заказу |
| Коммуникационный блок искробезопасной защиты для непосредственного снятия информации на персональный компьютер и внешнего электропитания | ISB+ | 1 | Поставляется по заказу |
| Модем для удаленного доступа к корректору при помощи телефонной сети | - | 1 | Поставляется по заказу |
| GSM/GPRS-модем для удаленного доступа к корректору при помощи сотовой сети стандарта GSM/GPRS | Focus+ | 1 | Поставляется по заказу |
| Частотно-аналоговый преобразователь | Pepperl&Fuchs KFU8-UFC-EX1D | 1 | Поставляется по заказу |
| Программное обеспечение для дистанционного считывания показаний | WINCOR | 1 | Поставляется по заказу |
| Упаковочная коробка | - | 1 | - |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 | - |
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Паспорт | - | 1 | - |
| Методика поверки | МП 2550-0185 2012 | 1 | - |
Поверка
осуществляется по документу МП 2550-0185-2012 «ГСИ. Корректоры объема газа CORUS. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 17 февраля 2012 г.
Основные средства поверки:
- барометр цифровой PTB220, погрешность ±0,15 гПа (регистрационный № 14898-01);
- манометры грузопоршневые по ГОСТ 8291-83: МП-2,5, диапазон измерений от 0,25 до 2,5 кгс/см2, погрешность +0,05 %; МП-60, диапазон измерений от 6 до 60 кгс/см2, погрешность ±0,05 % (регистрационный № 31703-06);
- стенд СКС6, пределы допускаемой относительной погрешности формирования сигналов частоты ±0,0035 % (регистрационный № 17567-09).;
- калибратор температуры ТС2000, диапазон измерений от минус 40 до плюс 150 °С (регистрационный №15743-08);
- термометр сопротивления платиновый ПТС-10М, второго разряда (регистрационный №11804-99);
-гигрометр психрометрический ВИТ, диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100 % при температуре от минус 10 до плюс 40 °С (регистрационный №42453-09).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и/или в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.618-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа
ГОСТ 30319.3-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о компонентном составе
ГОСТ Р 8.769-2011 (ИСО 12213-3:2006) ГСИ. Газ природный. Фактор сжимаемости газовой фазы. Метод расчетного определения на основе данных о физических свойствах газа
ГОСТ Р 8.740-2011 ГСИ. Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков
Техническая документация фирмы-изготовителя
