Назначение
Преобразователи плотности и вязкости FDM, FVM, HFVM (далее - преобразователи) предназначены для измерений плотности, динамической вязкости и температуры жидкости в трубопроводах и резервуарах.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на зависимости параметров колебаний резонансного контура сенсора прибора (металлического виброэлемента типа вилки) от плотности и вязкости измеряемой жидкости. Колебания виброэлемента поддерживаются с помощью пьезоэлементов, управляемых электроникой прибора. Резонансная частота колебаний зависит от механических характеристик виброэлемента, температуры и плотности измеряемой жидкости. Добротность вынужденных резонансных колебаний виброэлемента зависит от динамической вязкости измеряемой жидкости. Измерение температуры осуществляется с помощью встроенного платинового термометра сопротивления с номинальной статистической характеристикой Pt 100. Индивидуальные градуировочные характеристики преобразователей в виде различных поправочных коэффициентов определяются в процессе заводской градуировки при выпуске из производства и указываются в сопроводительной документации, которая прилагается к каждому преобразователю.
У преобразователей доступны различные варианты исполнений по выходным сигналам, наличию ЖКИ (с кнопками для конфигурирования), по длине вилок сенсора, по длине зонда, по способам монтажа прибора в технологический процесс, по материалам смачиваемых частей, по вариантам обработки поверхности сенсора и по наличию защитного покрытия сенсора.
Преобразователи выпускаются трех моделей: FDM, FVM, HFVM, которые отличаются измеряемыми величинами (у FDM нет канала вязкости) и наличием дополнительной сертификации для морских применений (доступна только для HFVM).
Электронная часть преобразователей позволяет подключать к ним по HART протоколу внешние датчики (например, расхода, или уровня) и рассчитывать по измеренным, полученным извне и сконфигурированным данным различные дополнительные параметры, в том числе: приведенную к базовой температуре плотность и вязкость (динамическую и кинематическую), концентрацию, массовый расход нетто или брутто продукта, массу продукта в резервуаре и прочие диагностические и расчетные параметры.
Корпуса преобразователей выполнены в виде цельносварной конструкции, что обеспечивает надежность при работе в условиях повышенной влажности и температуры. Степень защиты от внешних воздействий соответствует IP 66/67, CSA Type 4.
Преобразователи сертифицированы для работы во взрывоопасных условиях. В зависимости от исполнения, преобразователи могут иметь следующие маркировки взрывозащиты: Ga/Gb Ex d IIC T6 X, Ga/Gb Ex d [ib] IIC T6 X, 2Ex nA IIC T6 Gc X или 2Ex nA IIC T4 Gc X.
Внешний вид преобразователей представлен на рисунке 1.
п
A
1 - место нанесения знака поверки
Рисунок 1 - Внешний вид преобразователей:
A - преобразователь с ЖКИ, с фланцем, стандартным зондом и длинным сенсором (FDM);
Б - преобразователь с ЖКИ, с коническим соединителем, стандартным зондом и коротким сенсором с антифрикционным покрытием (FDM, FVM, HFVM);
В - преобразователь с ЖКИ, с фланцем, с длинным зондом и коротким сенсором (FDM, FVM)
Программное обеспечение
Преобразователи оснащены встроенным программным обеспечением. Внутреннее программное обеспечение записывается на микроконтроллере и программируется на заводе изготовителе. Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик преобразователей.
Идентификационные данные программного обеспечения преобразователей указаны в таблицах 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Внутреннее программное обеспечение |
| Номер версии ПО (идентификационный номер ПО) | Не ниже 1.62 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Другие идентификационные данные (алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО) | - |
Защита встроенного программного обеспечения преобразователей от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Конфигурирование прибора может осуществляться с кнопок встроенного индикатора, или дистанционно, по имеющимся цифровым протоколам HART, Foundation Fieldbus или Modbus с помощью полевых коммуникаторов (например, Rosemount 475) или программноаппаратных комплексов на базе ПК (например, Micro Motion ProLink® III).
Технические характеристики
Метрологические характеристики преобразователей нормированы с учетом ПО и приведены в таблице 2.
| Характеристика | Значение характеристики |
| FDM | FVM HFVM |
| Диапазон показаний плотности, кг/м3 | 0 - 3000 |
| Диапазон измерений плотности, кг/м3 | 600 - 1250 |
| Предел допускаемого СКО случайной составляющей абсолютной погрешности измерений плотности, кг/м | 0,10 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений плотности, кг/м3 | ± 1,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений плотности за счет отклонения температуры жидкости от нормальной на 1 °С, кг/м3 | ± 0,10 |
| Диапазон показаний динамической вязкости жидкости, мПас | - | от 0,5 до 20000 |
| Диапазон измерений динамической вязкости жидкости, мПас | - | от 0,5 до 12500 |
| Предел допускаемого СКО случайной составляющей относительной погрешности измерений динамической вязкости, % | - | 0,5 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений динамической вязкости в поддиапазоне*: (0,5-10) мПас (абсолютная) (10-100) мПас (приведенная) (100-1000) мПас (приведенная) (1000-12500) мПас (приведенная) | - | ± 0,20 мПас ± 1,0 % от верхнего предела поддиапазона измерений |
| Диапазон измерений температуры жидкости, оС | от минус 50 до + 200 для стандартного зонда от минус 40 до + 200 для удлиненного зонда в безопасной зоне** от минус 40 до + 150 для удлиненного зонда в опасной зоне** |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, оС | ±(0,3+0,005 t), где t-температура жидкости, оС |
| Максимальное давление жидкости, МПа | 20,7 для стандартного зонда** 10 для удлиненного зонда** |
| Выходные сигналы | Частотный, дискретный, аналоговый (4-20) мА, Modbus RS-485, HART (4-20) мА, Wireless HART Foundation Fieldbus |
| Характеристика | Значение характеристики |
| FDM | FVM | HFVM |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразования плотности и динамической вязкости в токовый сигнал (4-20) мА, % | ± 0,05 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности преобразования плотности и динамической вязкости жидкости в токовый сигнал (4-20) мА от изменения температуры окружающей среды на 1 оС, % | ± 0,005 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 20 до 28 |
| Потребляемая мощность, Вт в режиме: -стандартной нагрузки -максимальной нагрузки | 0,65 1,1 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - модель со стандартным зондом - модель с удлиненным зондом | 355х300х300 200х200х4200 |
| Масса, кг, не более: - модель со стандартным зондом - модель с удлиненным зондом | 15 40 |
| Рабочие условия эксплуатации: -температура окружающей среды, °C | от минус 40 до +65 |
* Поддиапазоны, в которых отградуирован преобразователь указываются в сопроводительной документации, которая прилагается к каждому преобразователю ** HFVM поставляется только со стандартным зондом
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель преобразователя методом наклейки и на титульный лист Руководства по монтажу типографским способом.
Комплектность
Комплектность средства измерений приведена в таблице 3.
Таблица 3 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Количество, шт. |
| Преобразователь | 1 |
| Руководство по монтажу | 1 |
| Паспорт | 1 |
| Методика поверки МП 01-251-2015 | 1 |
Дополнительно может поставляться комплект запасных частей и принадлежностей, соединительные части для подключения преобразователя к измерительной точке и др. в соответствии с условиями контракта на поставку.
Поверка
осуществляется по документу МП 01-251-2015 «ГСИ. Преобразователи плотности и вязкости FDM, FVM, HFVM. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «УНИИМ» 07 апреля 2015 г.
Эталонные средства измерений, используемые при поверке:
- рабочий эталон единицы плотности 1-го разряда по ГОСТ 8.024-2002 (установка пик-нометрическая или плотномер лабораторный) (диапазон измерений от 600 до 1250 кг/м3, пределы допускаемой абсолютной погрешностью при Р = 0,95 не более ± 0,1 кг/м );
- рабочий эталон единицы кинематической вязкости 1-го разряда по ГОСТ 8.025-2002
7 12
(набор стеклянных вискозиметров) в диапазоне от 4,0-10" до 1,0-10" м /с с пределами допускаемой относительной погрешностью измерений кинематической вязкости не более ±0,2%)
- средства измерений температуры в диапазоне от 5 до 90 оС и пределами допускаемой абсолютной погрешности не более ±0,1 °С.
Сведения о методах измерений
Методика измерений представлена в руководстве по монтажу.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к преобразователям плотности и вязкости FDM, FVM, HFVM
ГОСТ 8.024-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности.
ГОСТ 8.025-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений вязкости жидкостей.
Техническая документация фирм изготовителей «F-R Tecnologias de Flujo, S.A. de C.V.»., Мексика и «Emerson SRL», Румыния.
62129-15: Описание типа СИСкачать92.9 Кб