Назначение
Преобразователи измерительные многопараметрические - вычислители ПМ-3 (далее -преобразователи) предназначены для:
- измерений абсолютного (избыточного) и дифференциального давления (дальше -давление) и температуры природного газа - преобразователи ПМ-3В;
- преобразования давления и температуры природного газа в кодовый электрический сигнал —преобразователи ПМ-3В и ПМ-3;
- вычисления объемного или массового расхода (далее — расход) природного газа, приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63, — преобразователи ПМ—ЗВ. Вычисления выполняются по ГОСТ 8.586-2006 и ГОСТ 30319-96.
Преобразователи применяются в составе расходомерных комплексов для учета, в том числе коммерческого, природного газа, а также для контроля и регулирования технологических процессов в разных отраслях промышленности.
Описание
Конструктивно преобразователи состоят из сенсорного и электронного модулей. Для измерения (преобразования) давления в сенсорном модуле устанавливаются сенсоры давления резистивного типа.
Измерение температуры среды осуществляется с помощью термопреобразователя сопротивления (ТС). Сигнал от ТС поступает на вход аналого-цифрового преобразователя электронного модуля.
Сенсорный модуль осуществляет преобразование давления в импульсный электрический сигнал, а электронный модуль - обработку этого сигнала, запись результатов преобразования давления и температуры в энергонезависимую память, вычисление расхода, ведение базы данных и передачу сформированной информации по запросу пользователя. Электронный модуль осуществляет также линеаризацию и температурную компенсацию выходных сигналов и динамическое переключение коэффициентов усиления в зависимости от текущих значений давления.
Подсоединение камер преобразователей сенсорного модуля к месту отбора давления осуществляется с помощью технологических соединений с внутренней конической резьбой.
Преобразователи ПМ-3 В могут осуществлять учет среды, проходящей через один трубопровод, путем использования для измерения расхода среды метода переменного перепада давления на стандартном сужающем устройстве по ГОСТ 8.586-2005 или на осредняющей напорной трубке. Измерение расхода среды осуществляется согласно действующим нормативным документам.
Преобразователи ПМ-3 В обеспечивают вывод на цифровое показывающее устройство такой информации:
- абсолютное (избыточное) давление;
- дифференциальное давление;
- температура;
- параметры расхода (по требованию пользователя).
Модификации, исполнения и типоразмеры преобразователей отличаются по функциональным возможностям, нормированным значениям диапазонов измерений (преобразований) давления и пределов допускаемой погрешности измерений (преобразований) давления и температуры.
Технические характеристики
1 Верхние пределы измерений (преобразований) давления устанавливаются по ГОСТ 22520 согласно заказу в диапазонах:
- от 160 кПа до 10 МПа - для абсолютного давления;
- от 60 кПа до 10 МПа - для избыточного давления;
- от 0,63 до 100 кПа - для дифференциального давления.
Преобразователи стандартного исполнения имеют два автоматически переключаемых диапазона измерения дифференциального давления с верхними пределами измерений 63 кПа и 6,3 кПа.
Примечание. По желанию заказчика:
- установленное значение верхнего предела измерений (преобразований) давления может отличаться от указанных в ГОСТ 22520-85 значений;
- преобразователи могут быть проградуированы в других единицах давления (кгс/м2, кгс/см2).
2 Диапазон измерений (преобразований) температуры - от минус 40 до плюс 60 °C или от минус 20 до плюс 80 °C.
Преобразователи измеряют температуру с помощью ТС, в качестве которого может использоваться ТС с термометрическим чувствительным элементом любого типа, например, с медным (ТСМ) или платиновым (ТСП) чувствительным элементом, который соответствует классу допуска А, В или С и номинальной статической характеристике преобразования (НСХП) по ГОСТ Р 50353-92 (МЭК751-85).
Примечание. По заказу возможна установка диапазона измерений (преобразований) под конкретный объект контроля температуры.
3 Параметры кодовых выходных сигналов преобразователей соответствуют сигналу по стандарту Ве11202 с частотной модуляцией.
4 Преобразователи осуществляют по запросу обмен данными с пользователем по двухпроводной линии связи на базе открытого цифрового протокола HART. Обновление данных, формируемых преобразователями, осуществляется не реже одного раза в секунду.
5 Индикация измерительной информации на цифровом показывающем устройстве преобразователей ПМ-ЗВ осуществляется с периодом 1, 5 и 10 с согласно категории информации.
6 Преобразователи ПМ-ЗВ обеспечивают:
- формирование и хранение в памяти не менее 600 диагностических сообщений о последних нештатных ситуациях в работе преобразователя;
- формирование и хранение в памяти не менее 600 сообщений о вмешательствах пользователя в работу преобразователя;
- хранение в памяти оперативных данных (данных за оперативный интервал времени), часовых данных (данных за часовой интервал), суточных данных (данных за суточный интервал) и месячных данных (данных за месячный интервал).
Период времени, за который в памяти преобразователей хранятся записи, не менее:
- месячных данных - за шестнадцать последних лет;
- суточных данных - за сорок восемь последних месяцев;
- часовых данных - за двенадцать последних месяцев.
Количество хранимых в памяти записей оперативных данных - не менее 1000.
7 Пределы допускаемой основной погрешности, приведенной к верхнему пределу диапазона измерений (преобразований) давления, составляют: ±0,075; ±0,1; ±0,15; ±0,25 %.
Для достижения точности измерений и преобразований в широком диапазоне значений измеряемой величины в преобразователях осуществляется динамическое переключение коэффициентов усиления. При этом при измерениях и преобразованиях дифференциального давления, по значению меньшего 6,3 кПа (при высоком коэффициенте усиления), пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразователей составляют ±0,1; ±0,15 или ±0,25 % относительно уровня переключения (6,3 кПа).
8 Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерениях (преобразовании) температуры составляют: ±0,3; ±0,5; ±0,75 °C.
9 Преобразователи при измерениях и преобразованиях давления и температуры соответствуют классам точности, приведенным в таблице 1.
Таблица 1 - Классы точности преобразователей
| Класс точности | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности в процентах при измерениях и преобразованиях | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерениях и преобразованиях температуры, С |
| дифференциального давления | абсолютного (избыточного) давления |
| А1 | ±0,075 | ±0,075 | ±0,3 |
| А2 | ±0,075 | ±0,1 | ±0,3 |
| АЗ | ±0,075 | ±0,15 | ±0,3 |
| Б1 | ±0,1 | ±0,1 | ±0,5 |
| Б2 | ±0,1 | ±0,15 | ±0,5 |
| В1 | ±0,15 | ±0,15 | ±0,5 |
| В2 | ±0,15 | ±0,25 | ±0,75 |
| Г1 | ±0,25 | ±0,25 | ±0,75 |
10 . Пределы допускаемой основной относительной погрешности преобразователей ПМ—ЗВ при вычислении расхода среды составляют:
- без учета погрешности при измерениях (преобразованиях) давления и температуры - ±0,02%.
- с учетом погрешности при измерениях (преобразованиях) давления и температуры и без учета составляющей, вносимой методическими погрешностями при использовании сужающего устройства или осредняющей напорной трубки, - от ±0,3 до ±2,0 % (в зависимости от класса точности преобразователя и интервала диапазона изменения дифференциального давления).
Приведенные значения погрешности относятся только к вычислениям в преобразователе; при оценке неопределенности измерения расхода к погрешности преобразователя должны добавляться методические неопределенности алгоритмов вычисления свойств природного газа и способа учета притупления острой кромки диафрагмы, а также неопределенности первичного преобразователя (сужающего устройства и измерительного трубопровода).
11 Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразователей ПМ-ЗВ при измерении времени — ±2 с за 24 ч.
12 Электрическое питание — от внешнего источника постоянного тока напряжением от 14,5 до 30 В.
13 Электрическая мощность, потребляемая преобразователями, не превышает 0,75 Вт.
14 Вид климатического исполнения - УХЛ2 поГОСТ 15150-69.
15 Степень защиты корпуса преобразователей - IP64 по ГОСТ 14254-96.
16 Преобразователи имеют взрывозащищенное исполнение с видом взрывозащиты "Искробезопасная электрическая цепь”, маркировка взрывозащиты - ExibIIBT3 X.
17 Габаритные размеры - не больше 180 мм х 260 мм х 130 мм.
18 Масса - не больше 4,5 кг.
19 Средняя наработка на отказ - не менее 80000 ч.
20 Средний полный срок службы - не менее 12 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится фотохимическим или офсетным способом на табличку, прикрепленную к корпусу преобразователей, и типографским способом на титульный лист паспортов.
Комплектность
В комплект поставки преобразователей входят:
- преобразователь измерительный многопараметрический - вычислитель ПМ-3 - 1 шт. (модификация, исполнение и типоразмер в соответствии с заказом);
- кронштейн в комплекте с элементами крепления - 1 шт.;
- термопреобразователь сопротивления - 1 шт. (тип в соответствии с заказом);
- руководство по эксплуатации - 1 экз. (для преобразователей ПМ-ЗВ);
- паспорт - 1 экз.;
- методика поверки АЧСА.406231.001-01 Д1 -1 экз.
- индивидуальная упаковка - 1 шт.
Поверка
Поверка преобразователей измерительных многопараметрических-вычислителей ПМ-ЗВ проводится в соответствии с методикой поверки АЧСА.406231.001-01 Д1, согласованной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в апреле 2008 г.
Основные средства поверки, необходимые для поверки после ремонта и в эксплуатации:
- рабочие эталоны по ГОСТ 8.461-82;
- манометр поршневой дифференциальный МПД-100 с пределами допускаемой основной относительной погрешности 0,0075 % воспроизводимого (измеряемого) значения дифференциального давления в диапазоне от 0,05 до 250 кПа при воспроизведении рабочего избыточного давления в диапазоне от 0,1 до 10 МПа;
- манометры поршневые абсолютного давления 1 и 2 разрядов, с пределами допускаемой основной относительной погрешности 0,01 и 0,02 % воспроизводимого (измеряемого) значения в диапазоне от 10 Па до 130 кПа;
- манометры и калибраторы поршневые 1 и 2 разрядов, с пределами допускаемой основной относительной погрешности 0,01, 0,02 и 0,05 % воспроизводимого
(измеряемого) значения в диапазоне от 2,5 кПа до 250 МПа;
- микромановакуумметр жидкостный МКВ-250 2 и 3 разрядов, с пределами
допускаемой основной относительной погрешности 0,02 и 0,05 % воспроизводимого (измеряемого) значения в диапазонах от минус 2,5 кПа до минус 0,25 кПа и от 0,25 кПа до 2,5 кПа;
- калибратор давления универсальный DPI-610 1 разряда, производства фирмы Druck Ltd, Великобритания, с пределами измерения от 0 mbar до 700 mbar с модулем от 0 bar до 1 bar с пределом приведенной погрешности 0,025%;
- калибратор давления универсальный DPI-610 1 разряда, производства фирмы Druck Ltd, Великобритания, с пределами допускаемой основной приведенной погрешности 0,03 %, с верхними пределами измерений преобразователей от 7 кПа до 16 МПа;
- магазин сопротивления Р3026 2 разряда, класс точности 0,01.
- термометр стеклянный ртутный типа ТЛ с пределами измерений от 0 до 50 оС, цена деления 0,1 оС;
- барометр мембранный метеорологический МВЗ-1 по ГОСТ 23696;
- психрометр аспирационный М34 по ГОСТ 16353;
- устройства по ГОСТ 8.461;
- компьютер IBM PC с интерфейсом пользователя, обеспечивающим обмен данными на базе цифрового протокола HART;
- HART- модем с комплектом соединительных кабелей;
- устройство для создания давления
- компьютерная программа, сертифицированная на соответствие с ГОСТ 8.586-2005, ГОСТ 30319-96.
Допускается использование других средств поверки с характеристиками, не уступающими указанным.
Поверка преобразователей проводится с учетом действующих в Российской Федерации Правилам «Порядок осуществления государственного контроля и надзора за применением и состоянием измерительных комплексов с сужающими устройствами. ПР 50.2.022-99».
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ 22520—85 «Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими унифицированными аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия».
ГОСТ 30319-97. Газ природный. Методы расчета физических свойств
ГОСТ 8.586-2005. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств.
Технические условия ТУ У 73.1-31283392-001-2001 “Преобразователи измерительные многопараметрические - вычислители ПМ-3”.
Заключение
Тип преобразователей измерительных многопараметрических - вычислителей ПМ-3 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
