Назначение
Преобразователи плотности газа Turbo Flow UDM (далее - преобразователи плотности UDM) предназначены для измерений плотности газа.
Описание
Принцип действия преобразователей плотности UDM - акустический, основан на измерении скорости распространения ультразвуковых волн (далее — скорость звука) в измеряемой среде путём измерения времени прохождения импульса ультразвука между расположенными на фиксированном расстоянии друг от друга приёмником и передатчиком. Плотность газа функционально связана с давлением, температурой и скоростью звука в газе при условиях измерений. На основе измеренных значений скорости звука и данных об абсолютном давлении и температуре газа, полученных от внешних преобразователей давления, внешних или встроенных преобразователей температуры, электронный блок преобразователя плотности UDM выполняет вычисления плотностей газа при условиях измерений и пересчёт измеренных значений плотностей газа к стандартным (нормальным) условиям.
Преобразователи плотности UDM состоят из ультразвукового первичного преобразователя (далее - УПП) и электронного блока (далее - ЭБ).
УПП в зависимости от модификации преобразователя плотности UDM выполнен в виде штанги с закрепленными ультразвуковыми приемо-передатчиками и встроенным платиновым термопреобразователем сопротивления с номинальной статической характеристикой Pt100 (100П) или в виде измерительной камеры без встроенного термопреобразователя сопротивления.
ЭБ осуществляет аппаратную обработку электрических сигналов от ультразвуковых приемо-передатчиков УПП, внешнего преобразователя давления, внешнего или встроенного термопреобразователя сопротивления и преобразует их в численные значения плотности газа при условиях измерений и при нормальных (стандартных) условиях в режиме реального времени с последующим формированием цифрового выходного сигнала (интерфейс RS485). ЭБ дополнительно имеет программируемые токовый и частотный выходы для передачи измерительной информации на устройства обработки информации верхнего уровня.
В зависимости от способа применения преобразователи плотности Turbo Flow UDM выпускаются в двух модификациях UDM-B и UDM-I.
Преобразователи плотности UDM, модификации UDM-B предназначены для измерений плотности инертных и углеводородных газов, не агрессивных к материалу УПП на линиях трубопроводов при подключении измерительной камеры УПП к техпроцессу способом «закрытый байпас». Подключение измерительной камеры УПП к трубопроводам осуществляется посредством двух штуцеров. Информацию о текущих значениях температуры и давления газа ЭБ преобразователя плотности UDM получает от внешних преобразователей температуры и давления (в основной комплект поставки не входят) по линиям связи.
Преобразователи плотности UDM модификации UDM-I предназначены для измерений плотности непосредственно в потоке или в среде газа при установке УПП внутрь трубопровода или резервуара для хранения газа (исполнение S) или в дымовую трубу (исполнение Н). Измерение температуры газа осуществляется с помощью встроенного в УПП платинового термопреобразователя сопротивления с номинальной статической характеристикой Pt100 (100П). Информацию о текущем давлении газа ЭБ преобразователя плотности UDM получает от внешнего преобразователя давления (в основной комплект поставки не входит) по линиям связи.
Общий вид преобразователей плотности Turbo Flow модификации UDM-В представлен на рисунке 1 а.
Общий вид исполнений преобразователей плотности Turbo Flow UDM, модификации UDM-I представлен на рисунках 1б, 1в и 1 г.
В зависимости от состава и свойств измеряемого газа преобразователи плотности Turbo Flow UDM, модификации UDM-I выпускаются в двух исполнениях:
S - инертные, углеводородные газы, не агрессивные к материалу УПП;
H - дымовые газы.
Исполнения S и Н не имеют внешних отличий.
В зависимости от типа крепления УПП к стенке трубопровода или резервуара преобразователи плотности Turbo Flow UDM, модификации UDM-I выпускают в двух исполнениях:
Г — гайка (рисунки 1б и 1в);
Ф — фланец (рисунок 1г);
В зависимости от способа расположения ЭБ преобразователи плотности Turbo Flow
В зависимости от температуры измеряемой среды преобразователи плотности Turbo Flow UDM выпускают в исполнениях Т1, Т2, Т3 и Т4. Значения диапазонов температуры в зависимости от исполнений приведены в таблице 2 - Основные технические характеристики.
Рисунок 1в
Рисунок 1г
В зависимости от наличия/отсутствия индикатора и клавиатуры управления ЭБ преобразователей плотности Turbo Flow UDM выпускают в двух исполнениях:
0 - ЭБ без индикатора (рисунок 2а);
1 - ЭБ с индикатором и клавиатурой управления (рисунок 2б).
Шифры исполнений указывают в паспорте на преобразователь плотности Turbo Flow
UDM.
Измерительная информация считывается с ЭБ преобразователя плотности UDM с помощью специализированного программного обеспечения по проводным или беспроводным интерфейсам на ПК. Также имеется интерфейс для передачи информации в другие информационные системы управления или учета ресурсов. Кроме того, ЭБ обрабатывает управляющие сигналы, которые поступают на цифровые входы, и обеспечивает связь с внешними ведущими устройствами по протоколам Modbus RTU или HART.
Для возможности дистанционного (локального) считывания информации преобразователь плотности UDM может быть укомплектован выносным терминалом (далее - ВТ или ВТ(М)) или шкафом с персональным компьютером (ШПК) или организована прямая передача данных на персональный компьютер со специализированным программным обеспечением (АРМ). ВТ может быть выполнен в пластиковом (ВТ) или металлическом (ВТ(М)) корпусе.
В преобразователях плотности UDM реализованы функции расчёта дополнительных параметров, таких как состав бинарных (2-х компонентных) газов, теплотворная способность и число Воббе, оценивается концентрация компонентов природного газа по 10 основным газам в смеси (метан, этан, пропан, и-бутан, н-бутан, и-пентан, н-пентан, гексан, азот и двуокись углерода) без нормирования метрологических характеристик.
Формат и место нанесения заводского номера (1), знака утверждения типа (2) представлены на рисунке 3. Способ нанесения — лазерная маркировка.
Формат и место нанесения заводского номера (1) на табличку паспортную УПП, представлены на рисунках:
- 4а для УПП модификации UDM-B;
- 4б для УПП модификации UDM-I.
а) вид сбоку
Рисунок 6 - Пломбировка УПП и ЭБ (расположение ЭБ относительно УПП)
1, 4 - места для установки свинцовой пломбы;
2 - места для нанесения знака поверки способом давления на специальную мастику;
3 - пломбы предприятия-изготовителя способом давления на специальную мастику.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) преобразователя плотности UDM по аппаратному обеспечению является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измерительных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. ПО хранится в энергонезависимой памяти, разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую часть.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | UDM |
| Номер версии (идентификационный номер МЗЧ) ПО, не ниже | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x8D79EEBD |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-32 |
Возможность влияния на метрологически значимую часть ПО преобразователя плотности UDM через интерфейс связи отсутствует. ПО не оказывает влияния на метрологические характеристики средства измерений. В ЭБ дополнительно реализована защита от внешних изменений с помощью переключателя.
Уровень защиты ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Примененные специальные средства защиты исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных (вычисленных) данных.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Модификации | UDM-B | UDM-I исполнение S | UDM-I исполнение H |
| Диапазоны измерений плотности газа в рабочих условиях, кг/м3 | 1) от 0,14 до 350,00* 2) от 0,42 до 350,00 | от 0,48 до 3,50 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений плотности газа в рабочих условиях, % | ±0,3; ±0,5 во всём диапазоне измерений плотности газа 1); ±0,14** только в поддиапазоне измерений плотности газа 2) | ±1,5 во всём диапазоне измерений плотности газа |
| Пределы допускаемой относительной погрешности результата измерений плотности газа, приведенной от условий измерений к стандартным условиям, % | ±(Х + 0,1) где Х - пределы допускаемой относительной погрешности измерений плотности газа в рабочих условиях, % |
* максимальный диапазон измерений плотности газа; для конкретного преобразователя плотности диапазон измерений, не превышающий максимального, указывается в паспорте;
**при условии измерений:
- температуры газа с абсолютной погрешностью, °С, не хуже ±(0,15 + 0,002 Itl) где: t - измеренное значение температуры газа, °С
- давления газа с относительной погрешностью, %, не хуже ±(0,1+0,01Pmax/P), при Ртах/Р <
3
где: Р - измеренное значение давления газа, МПа
Ртах - верхний предел измерений используемого СИ давления, МПа.
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| UDM-B | UDM-I исполнение S | UDM-I исполнение H |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Диапазон выходных сигналов: - токовый, мА | от 4 до 20 |
| Цифровые проводные интерфейсы | протокол HART, протокол MODBUS RTU по интерфейсам RS-232, RS-232 TTL и RS-485 |
| Цифровые беспроводные интерфейсы | GSM, GPRS, Bluetooth, NB-IOT, NB-Fi, LoRa |
| Маркировка взрывозащиты | 1Ex db та ^а Ga] IIC Т4 Gb |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 10 |
| Масса, кг, не более: - электронный блок (ЭБ): - первичный преобразователь (УПП) | 6 20** |
| Г абаритные размеры для модификаций, мм, не более: - длина - ширина - высота | 350 350 1700 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 70 000 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Условия эксплуатации |
| Измеряемая среда | Г азы, не агрессивные к материалу первичного преобразователя |
| Диапазон температуры измеряемой среды, °С, исполнения: - Т1 - Т2 - Т3 - Т4 | от - 40 до + 70 от - 60 до + 70 | от -40 до +260 от -40 до +450 |
| Максимальное рабочее давление измеряемой среды, МПа, не более | 32 | 0,14 |
| Наименование характеристики | Значение |
| UDM-B | UDM-I исполнение S | UDM-I исполнение H |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Параметры окружающего воздуха: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от - 50 до + 80 до 95 от 84,0 до 106,7 |
| Скорость потока газа, м/с, не более | 65 | 40 120 |
| Напряжение питания, В: - от сети постоянного тока - ВТ от сети переменного тока - ВТ от АКБ или автономного источника постоянного тока | от 12 до 24 220 ± 10 от 12 до 24 |
| **без учёта дополнительной массы соединительного фланца, гайки или штуцера (определяется заказом) |
Знак утверждения типа наносится
на титульные листы руководства по эксплуатации, паспорта типографским способом.
Комплектность
| Таблица 4 - Комплектность средства изме | рений |
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. (компл.) |
| Преобразователь плотности UDM | Turbo Flow UDM | 1 |
| Преобразователи плотности Turbo Flow UDM. Руководство по эксплуатации1 | ТУАС.413161.001 РЭ | 1 (по заказу) |
| Паспорт | ТУАС.413161.001 ПС | 1 |
| Копия методики поверки1 | - | 1 (по заказу) |
| Комплект монтажных частей | - | 1 (по заказу) |
| ПО ПК конфигурирования (компакт-диск или Flash-накопитель)1 | - | 1 (по заказу) |
| Система кабельных соединений | - | 1 (по заказу) |
| Примечание: 1 - доступно на сайте изготовителя |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации ТУАС.413161.001 РЭ, п.1.3.
Нормативные документы
ТУ 26.51.52-033-70670506-2021 Технические условия. Преобразователи плотности газа Turbo Flow UDM.
Правообладатель
Общество с ограниченной ответственностью НПО «Турбулентность-ДОН»
(ООО НПО «Турбулентность-ДОН»)
ИНН 6141021685
Адрес юридический: 129110, г. Москва, вн. тер. г. муниципальный округ Мещанский, ул. Щепкина, д. 47, стр. 1, офис V, ком. 11
86699-22: Методика поверкиСкачать8.3 Мб