Назначение
Преобразователи расхода вихревые ИРВИС-К300 (далее - преобразователи) предназначены для преобразования объемного (массового) расхода неагрессивных горючих и инертных газов, водяного пара, жидкостей в электрический выходной сигнал в составе узлов коммерческого и технологического учета в установках коммунальных и промышленных предприятий при измерении объема, приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63, (массы) неагрессивных горючих и инертных газов, водяного пара, жидкостей для передачи данных по цифровому интерфейсу (далее - интерфейсу) в Автоматизированных системах управления технологическим процессом, телеметрии и диспетчеризации.
Описание
Принцип действия преобразователей расхода основан на эффекте формирования за телом обтекания цепочки вихрей (вихревой дорожки Кармана), частота следования которых в широком диапазоне скоростей пропорциональна объемному расходу среды. Фиксация частоты срыва вихрей производится чувствительным элементом детектора вихрей (далее -ДВ), чувствительного к пульсациям скорости либо давления, расположенным в канале перетока тела обтекания. При этом безразмерная частота формирования вихрей (число Sh) зависит только от соотношения инерционных и вязких сил при обтекании тела (числа Рейнольдса Re). Соотношение между этими двумя числами гидродинамического подобия является универсальным для различных сред и их параметров. Градуировочная зависимость преобразователей расхода, полученная в результате сличения с образцовым расходомером, позволяет по частоте выходного сигнала определять значение объемного расхода среды.
Преобразователи расхода предназначены для использования в составе счетчиков газа, счетчиков пара, а также в составе измерительных комплексов и систем коммерческого и технологического учета газа, пара различных отраслей промышленности.
Преобразователи расхода состоят из первичного преобразователя расхода (далее -1111), блока интерфейса и питания (далее - БИП), измерительных участков1 (далее - ИУ), устройств подготовки потока1 (далее - УПП) и соединительного кабеля (далее - СК).
В ПП сигнал ДВ обрабатывается в блоке преобразователя-усилителя (БПУ) и в виде частотного сигнала пропорционального объемному расходу измеряемой среды передаются по СК в БИП. Алгоритм обработки реализован в виде программного обеспечения (далее ПО). ПО выполняет обработку электрических сигналов, расчет расхода и количества измеряемой среды при усредненных рабочих условиях, прошитых в ПЗУ БИП, обеспечивает интерфейсные функции.
БИП обеспечивает питание ПП по искробезопасной цепи. На выходе БИП формируется частотный выходной сигнал, нормализованные токовые сигналы, пропорциональные расходу измеряемой среды при рабочих условиях, а также цифровой сигнал.
Посредством цифрового стандартного интерфейса RS-485 и токового интерфейса преобразователи расхода могут передавать на ПЭВМ либо АСУТП данные о расходе при условно-постоянных значениях, прошитых в энергонезависимой памяти БИП.
Для считывания, обработки и анализа данных с преобразователей расхода может применяться программное обеспечение из пакета «ИРВИС-ТП» (далее - ПО «ИРВИС-ТП»).
ИУ и УПП представляют собой отрезки трубопроводов прямой или специальной формы, предназначенные для нормализации потока с целью обеспечения корректности измерений, производимых преобразователям расхода.
В зависимости от условий применения и конструктивных особенностей УПП могут иметь следующие модификации: «Турбулизатор-У», «Турбулизатор-У-Эндо», «Турбулизатор-Шг» и «Турбулизатор-Шг-Эндо».
Преобразователи расхода по условиям применения имеют две модификации, которые обозначаются:
ИРВИС-К300-0^ХХ-Пп-16(25,100) -ХХХ Газ при давлении до 1,6 (2,5; 10) МПа; ИРВИС-К300-DNXXX-Пар-ХХХ Газ при давлении до 10 МПа, водяной пар
при давлении до 2,5 МПа и температурой до 250 °С.
Преобразователи расхода в зависимости от типа примененного ДВ имеют три исполнения: ППС, ДДП, ДИМ.
Общий вид ПП преобразователей расхода представлен на рисунке 1. Общий вид БИП преобразователей расхода представлен на рисунке 2.
а) модификация ИРВИС-К300-Пп б) модификация ИРВИС-К300-Пар
Рисунок 1 - Общий вид ПП преобразователей расхода
а) корпусное исполнение б) бескорпусное исполнение
Рисунок 2 - Общий вид БИП преобразователей расхода
з) маркировочная табличка первичного преобразователя
Рисунок 3 - Схема пломбировки ИРВИС-К300 от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки
Пломбировка преобразователей расхода осуществляется нанесением знака поверки и установкой пломб предприятия, проводившего пусконаладочные работы и (или) установкой специальных разрушаемых стикеров изготовителя.
Пломбировка преобразователей расхода нанесением знака поверки осуществляется давлением на свинцовые (пластмассовые) пломбы, установленных на контровочных проволоках, проведенных через специальные отверстия, отмеченные цифрой 1 на рисунке 3 и в виде оттиска каучукового клейма, нанесенного на маркировочные таблички первичного преобразователя и блока интерфейса и питания, отмеченные цифрой 4 на рисунке 3.
Пломбировка преобразователей расхода предприятием, производившим пусконаладочные работы, осуществляется установкой свинцовых (пластмассовых) пломб, установленных на контровочных проволоках, проведенных через специальные отверстия, отмеченных цифрой 2 на рисунке 3.
Пломбировка преобразователей расхода установкой специальных разрушаемых стикеров изготовителя осуществляется для блока интерфейса и питания, имеющего бескорпусное исполнение. Места нанесения специальных разрушаемых стикеров отмечены цифрой 3 на рисунке 3.
Заводской номер преобразователей расхода в числовом формате наносится на маркировочную табличку методом лазерной гравировки и отмечены цифрой 5 на рисунке 3.
Знак утверждения типа наносится на маркировочную табличку методом лазерной гравировки и отмечены цифрой 6 на рисунке 3.
Программное обеспечение
ПО разделено на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Метрологически значимая часть хранит все процедуры, функции и подпрограммы, осуществляющие обработку, хранение, отображение и передачу результатов измерений электрических сигналов, расчет расхода и количества измеряемой среды, а также защиту и идентификацию ПО. Метрологически незначимая часть хранит все библиотеки, процедуры и подпрограммы взаимодействия с операционной системой и периферийными устройствами (не связанные с измерениями).
Преобразователи расхода имеют микроконтроллер со встроенным программным обеспечением (далее - ПО), выполняющим вычислительные операции в соответствии с назначением преобразователей расхода и влияющим на их метрологические характеристики.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Наименование программного обеспечения | ПО преобразователей расхода вихревых ИРВИС-К300 |
| Идентификационное наименование | VT |
| Номер версии ПО | от 47 до 69 |
| Цифровой идентификатор ПО | 79D3D2D4 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-32 |
ПО неизменяемое и несчитываемое. Доступ к ПО преобразователей расхода отсутствует. Предусмотрено перепрограммирование преобразователей расхода специальными программно-аппаратными средствами, при этом ранее введённая информация автоматически уничтожается. Конструкция преобразователей расхода исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Проверка идентификационных данных ПО производится на заводе-изготовителе при выпуске из производства.
Метрологические характеристики установок нормированы с учетом программного обеспечения.
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Диапазон измерений объемного расхода газа и водяного пара при рабочих условиях, м3/ч | от 11 до 120001) |
| Номинальный диаметр DN | 50, 80, 100, 150, 200, 300 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности ИРВИС-К300 при измерении объемного расхода в диапазоне расходов, %: Qпор ^ Q < Qпер Qпер ^ Q ^ Qнаиб | ±(0,5 + 1,50пор^) ±1,0% |
| Пределы допускаемой относительной погрешности ИРВИС-К300 при преобразовании значения расхода в электрический выходной сигнал по токовому интерфейсу2) и выходу стандартного интерфейса RS4852) | ±0,15% |
| Примечания: 1 Диапазон измерения зависит от диаметра трубопровода, на котором применяется преобразователь расхода, и определяется в соответствии с руководством по эксплуатации. Qmp - пороговое значение измеряемого расхода, м3/ч; Qh™ - наименьшее значение измеряемого расхода, м3/ч; Qh3h6 - наибольшее значение измеряемого расхода, м3/ч. Значения объемных расходов измеряемой среды даны для следующих условий: рабочий газ - воздух; давление Рабс = 0,1 МПа, температура - плюс 20 °С; рабочий газ - перегретый или насыщенный сухой водяной пар при температуре плюс 250 °С; 2) Погрешности определяются для условно-постоянных значений, прошитых в энергонезависимой памяти БИП. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование параметра | Значение |
| Измеряемая среда | природный газ, попутный нефтяной газ, воздух, азот, двуокись углерода, аргон, кислород, другие неагрессивные горючие и инертные газы, перегретый или насыщенный сухой пар |
| Выходные сигналы | частотный (от 0 до 1000 Г ц); аналоговый (от 0 до 5 мА или от 4 до 20 мА); |
| Цифровые интерфейсы связи | RS485 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Г ц | 220^23 50±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 25 |
| Габаритные размеры ПП, мм, не более: - высота - ширина - длина | от 249 до 660 от 140 до 320 от 140 до 170 |
| Габаритные размеры БИП, мм, не более: - высота - ширина - длина | от 155 до 250 от 112 до 430 от 70 до 125 |
| Масса, кг, не более - ПП - БИП | от 3,2 до 25 от 0,55 до 3,2 |
| Условия эксплуатации: -температура окружающей среды, °С а) ПП б) БИП - относительная влажность при температуре плюс 35 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от минус 40 до плюс 45; от минус 10 до плюс 451) (95 ± 3)% от 84 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее Средний срок службы, лет, не менее | 80000 15 |
| Маркировка взрывозащиты: -ПП -БИП | 1Ex ib d 11С T4 Gb X [Ex ib Gb] IIC |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 | IP542) |
| Примечания: 1 По специальному заказу возможно исполнение БИП от минус 40 до плюс 45 °С. 2) Степень защиты БИП в бескорпусном исполнении определяется степенью защиты шкафа (корпуса), в котором он установлен (не менее IP54). |
Допускается проводить поверку в одном из поддиапазонов, при этом значение Qпеp отсчитывается от Qнаиб поддиапазона № 1. Точностные характеристики при этом не изменяются.
Таблица 4 - Настраиваемые поддиапазоны
| Поддиапазон | Диапазон объемного расхода |
| Поддиапазон № 1 | от до |
| Поддиапазон № 2 | от Q^™ до 0,9 Q^^ |
| Поддиапазон № 3 | от Q^™ до 0,65 Q^^ |
| Поддиапазон № 4 | от Q^™ до 0,5 Q^^ |
| Поддиапазон № 5 | от Q^™ до 0,3 Q^^ |
| Поддиапазон № 6 | от 0,05 Q^^ до 0,9 Q^^ |
| Поддиапазон № 7 | от 0,05 Q^^ до 0.65 Q^^ |
| Поддиапазон № 8 | от 0,05 Q^^ до 0,5 Q^^ |
| Поддиапазон № 9 | от 0,05 Q^^ до 0,3 Q^^ |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочные таблички, прикрепляемые к 1111 и БИП преобразователя расхода методом лазерной гравировки (шелкографии и т.п.).
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование и условное обозначение | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Преобразователь расхода ИРВИС-К300 | В зависимости от модификации | 1 шт. | Исполнение, комплектация и номинальный диаметр -по заказу |
| Преобразователи расхода вихревые ИРВИС-К300. Паспорт. | ИРВС 9100.0000.00 ПС2.1 | 1 экз. | |
| Преобразователи расхода вихревые ИРВИС-К300. Руководство по эксплуатации. | ИРВС 9100.0000.00 РЭ2.1 | 1 экз. | На каждые 5 преобразователей расхода направляемых в один адрес. |
| ИУ | | 1 шт. | Поставляется по заказу в составе преобразователя расхода |
| УПП | | 1 шт. | Поставляется по заказу в составе преобразователя расхода |
| Измерительные участки. Паспорт. | ИРВС 0101.0000.00 ПС | 1 экз. | Поставляется по заказу в составе преобразователя расхода |
| Соединительный кабель (СК) | МКЭШ 3х0,51) ГОСТ 10348 | 10 м | |
| Более 10 м | Поставляется по заказу в составе преобразователя расхода |
| Комплект ЗИП: - вставка плавкая ВП-1-2; - детектор вихрей. | 0Ю0.480.003.ТУ ИРВС 0105.0600.00 | 2 шт. 1 шт. | В составе ИРВИС-К300-DNXXX-Пп-16(25,100)-ППС |
| Пломбировочные стикеры | 3М 7613 | 1 к-т. | |
| Комплект монтажный | | 1 шт. | Поставляется по заказу в составе преобразователя расхода |
| Примечание: 1 Марка кабеля может быть заменена на другую с аналогичными характеристиками. |
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в разделе «Устройство и работа» документа ИРВС 9100.0000.00 РЭ2.1 «Преобразователи расхода вихревые ИРВИС-К300. Руководство по эксплуатации» и в документе ФР.1.29.2003.00885 «ГСИ. Расход и количество газа. Методика выполнения измерений расходомерами газа вихревыми».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 11 мая 2022 г. № 1133 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа»;
ИРВС 9100.0000.00 ТУ2 «Преобразователи расхода вихревые ИРВИС-К300. Технические условия».
87977-23: Методика поверкиСкачать6.9 Мб