Назначение
Преобразователи давления и температуры серии XPQG, модификации XPQG - 10, XPQG - 16, XPQG - 25 (далее - преобразователи) предназначены для измерений давления и температуры среды контактным способом при полном погружении в нефтяных, газоконденсатных и других скважинах, в том числе при долговременном мониторинге параметров процесса нефте- и газодобычи, в составе информационно- измерительных систем.
Описание
Принцип действия преобразователя при измерении давления заключается в измерении резонансной частоты кварцевого резонатора, являющейся функцией воздействующего на резонатор давления. Функция преобразования является температурно-зависимой. Для корректировки температурной зависимости используются результаты измерения температуры, полученные с помощью второго кварцевого резонатора, резонансная частота которого является функцией температуры. Резонансные частоты обоих резонаторов измеряются после преобразования в область низких частот. При этом в качестве гетеродина используется еще один высокостабильный кварцевый генератор, сигнал которого используется также для преобразования частот, пропорциональных давлению и температуре, в цифровой код.
В течение первых 17 секунд после подачи на преобразователь электрического питания, встроенный микропроцессор передает через асинхронный последовательный интерфейс с использованием протокола частотной модуляции CCITT v.23, результаты самодиагностики и информацию о настройках преобразователя, которые считываются внешними информационно -измерительными устройствами. После этого преобразователь переходит в режим измерений. В режиме измерений цифровые значения измеренных резонансных кварцевых резонаторов, пропорциональные измеряемым значениям давления и температуры, поступают на вход встроенного микропроцессора, где формируются в пакеты данных: снабжаются идентификатором -уникальным серийным номером преобразователя, служебным кодом состояния преобразователя и контрольной суммой пакета данных. Сформированные таким образом пакеты данных ежесекундно в виде цифрового кода передаются внешним устройствам сбора информации через асинхронный последовательный интерфейс.
Цифровые значения измеренных резонансных частот преобразуются в именованные величины - давления и температуру с использованием индивидуальных статических характеристик в виде степенных полиномов, коэффициенты которых определены изготовителем и указаны в паспорте каждого преобразователя.
Преобразователи выпускаются в трех модификациях XPQG - 10, XPQG - 16, XPQG - 25, различающихся метрологическими характеристиками.
Преобразователи выпускаются в неразборном герметичном корпусе, предназначенном для монтажа в арматуру (до 8 штук в один кабель), погружаемую в исследуемые скважины.
Преобразователи предназначены для подключения к внешним электронным панелям ARCONN WELLWATCHER NG/ SOLOCONN WELLWATCHER NG (поверхностное оборудование), которые обеспечивают питание и получение данных до 64 преобразователей и передают измеренные значения на компьютер при помощи стандартных каналов связи.
Программное обеспечение
Преобразователь функционирует под управлением специального программного обеспечения встроенного микропроцессора. Программное обеспечение осуществляет функции: диагностики состояния преобразователя, управления процессом измерений, преобразования частотных сигналов, эквивалентных измеряемым значениям давления и температуры в цифровой код и реализации обмена с внешними устройствами сбора информации через последовательный асинхронный интерфейс (набор передаваемых данных преобразователем включает измеренные значения давления и температуры, адрес и состояние преобразователя).
Встроенное ПО преобразователя не имеет внешнего доступа. Конструкция преобразователя исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию.
Также имеется ПО StarView, устанавливаемое на компьютер, для электронных панелей ARCONN WELLWATCHER NG/ SOLOCONN WELLWATCHER NG, к которым подключены преобразователи серии XPQG. Автономное ПО StarView осуществляет функции сбора, хранения и представления измерительной информации в виде таблиц.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| встроенное | автономное |
| Идентификационное наименование ПО | XPQG XX Firmware | StarView |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.7 и выше | 3.900r17 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | недоступен | - |
XX - 10; 16; 25
Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений, соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики модификаций преобразователей приведены в таблице 2.
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Модификация | XPQG - 10 | XPQG - 16 | XPQG - 25 |
| Диапазон измерений давления, МПа | от 0,101 до 68,947 | от 0,101 до 110,320 | от 0,101 до 172,375 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений давления, кПа | ±(13,8 + 6,9 •t*) | ±(20,7 + 6,9 •t*) | ±(34,5 + 6,9 •t*) |
| Диапазон измерений температуры**, °С | от минус 50 до плюс 175 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±(0,3+0,0W*) |
| Количество преобразователей в кабеле, шт. | 8 |
| Г абаритные размеры, мм, не более диаметр х длина | 19 х 912 |
| Масса, кг, не более | 1,475 | 1,485 |
| Максимальная длина кабеля, м | 10000 |
| Максимальное расстояние между преобразователями, м | 1000 |
| Интерфейс | Соответствует рекомендациям CCITT верс. 23 со следующими параметрами: скорость передачи данных 600 бод, частота двоичной «1» 1200 Гц, частота двоичного «0» 2400 Гц |
| Напряжение питания постоянным током, В | 21 (от 35 до 55 мА) |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | от 0,7 до 1,5 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, % | от минус 50 до плюс 175 от 0 до 100 |
| - максимально допустимое внешнее давление на преобразователь, кПа | 75 842 | 137 900 | 189 613 |
| - максимальная избыточная температура °С | 200 |
| Наработка на отказ, ч | 175200 |
| Средний срок службы, лет | 15 лет при 82 740 кПа и 150 °С и 20 лет при 82 740 кПа и <100 °С |
| *-t - время с момента выпуска преобразователя с производства, лет ** - Указан максимальный диапазон измерений преобразователем, требуемый выбирается при заказе. |
Знак утверждения типа
наносят на титульный лист эксплуатационной документации типографическим способом.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь давления и температуры | XPQG-10 (XPQG-16, XPQG-25) | 1 шт. |
| Соединительная головка | EDMC-R | 1 шт. |
| Электронные панели | ARCONN WELLWATCHER NG/ SOLOCONN WELLWATCHER NG | по заказу |
| Программное обеспечение | StarView | 1- CD-диск |
| Руководство по эксплуатации | РЭ | 1 экз. на партию |
| Паспорт | ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 2411- 0133 - 2016 | 1 экз. на партию |
Поверка
осуществляется по документу МП 2411- 0133 - 2016 «Преобразователи давления и температуры серии XPQG. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 10 июня 2016 г.
Эталоны, применяемые при поверке:
- Грузопоршневые манометры СРВ 5000-НР и СРВ 5000-Н, регистрационный номер 33079-08;
- термометры сопротивления эталонные ЭТС- 100 3-го разряда по ГОСТ 8.558-2009, диапазон измерений температуры от минус 200 до плюс 419,517 °С, регистрационный номер 19916-00;
- преобразователь сигналов ТС и ТП «Теркон», ±[0,0002 + 1х10-5хRизмер] Ом; ±[0,0005 + 5 х10-5 xU^] мВ, регистрационный номер 23245-08;
- водяной термостат V^12, диапазон воспроизведения температуры от 15 до 95 °С, температурный градиент не более 0,002 °С/см, нестабильность поддержания температуры ±0,05 °С, регистрационный номер 18669-99;
- термостат жидкостный 814 фирмы «ISOTECH», диапазон от минус 80 до плюс 0 °С, нестабильность поддержания температуры ±0,02 °С, перепад температуры по вертикали, не более 0,02 °С, регистрационный номер 20510-06;
- масляный термостат ТР-1М, диапазон воспроизведения температуры от 40 до 200 °С, температурный градиент не более 0,002 °С/см, нестабильность поддержания температуры ±0,05 °С; регистрационный номер 24473-08.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверки.
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации «Преобразователи давления и температуры серии XPQG».
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.802-2012 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.
ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1 до 1 • 106 Па.
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Техническая документация компании «Schlumberger Riboud Product Center», Франция.
64830-16: Методика поверки МП 2411-0133-2016Скачать483.9 Кб