Назначение
Расходомеры-счетчики газа термальномассовые ST10^) предназначены для измерения объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям (температура - 293,15 К, давление - 101325 Па) или к нормальным условиям (температура -273,15 К, давление - 101325 Па).
Описание
Принцип действия расходомеров-счетчиков газа термальномассовых ST10^) основан на принципе термальной дисперсии. Расходомеры-счетчики газа термальномассовые ST10^) состоят из первичного преобразователя, в состав которого входит сенсор, и электронно-вычислительный блок (далее - ЭВБ). Сенсор расходомера состоит из двух термопреобразователей сопротивления (Pt1000), расположенных внутри защитных гильз. Маломощный нагреватель создает разность температур между двумя термопреобразователями путем нагрева одного из них на температуру выше температуры процесса. Разность температур прямо пропорциональна массовому расходу газа. Далее происходит вычисление массы, объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, с учетом физических свойств газа, которые записаны в ЭВБ, как условно-постоянные величины.
Расходомеры-счетчики газа термальномассовые ST10^) имеют погружную конструкцию, в которой сенсоры монтируются на штанге, вводимой непосредственно в трубопровод круглого или прямоугольного сечения через отверстие в его стенке. ЭВБ может быть оснащен встроенным дисплеем и оптическими кнопками управления, с помощью которых можно производить настройку. ЭВБ может иметь исполнения с дисплеем и кнопками управления, с дисплеем без кнопок управления, без дисплея.
Первичный преобразователь и ЭВБ могут иметь интегральное или раздельное исполнение с удалением друг от друга до 300 м.
Расходомеры-счетчики газа термальномассовые ST10^) в зависимости от количества первичных преобразователей выпускаются в модификации ST100A с одним первичным преобразователем или в модификации ST102A, ST102AA с двумя первичными преобразователями.
Расходомеры-счетчики газа термальномассовые ST10^) модификации ST102A и ST102AA имеют различную компоновку плат внутри ЭВБ и набор выходных сигналов. Для расходомеров-счетчиков газа термальномассовых ST10^) модификации ST102A не предусмотрен имитационный способ поверки.
Расходомеры-счетчики газа термальномассовые ST10^) могут комплектоваться устройством для извлечения из трубопровода без остановки процесса.
Сенсоры размещаются в защитных гильзах, которые могут быть стандартного исполнения FP, усиленного исполнения S, с повышенной стойкостью к агрессивным и коррозионным газам, FPC исполнение для чистых газов, с повышенной чувствительностью к пульсациям, исполнение WG для газов с капельной влагой.
ЭВБ обеспечивает выполнение следующих функций:
- обработка сигналов, поступающих с первичных преобразователей;
- измерение и расчет массового расхода газа, скорости, объемного расхода и объема, приведенных к стандартным условиям, и температуры газа;
- ведение циклических архивов;
- обработка, отображение и хранение измерительной информации и настроечных параметров;
- передача измерительной информации по аналоговым и различным цифровым интерфейсам;
- защита от преднамеренных и непреднамеренных изменений и несанкционированного доступа.
Общий вид расходомеров-счетчиков газа термальномассовых ST10^) представлен на рисунке 1.
Пломбирование расходомеров-счетчиков газа термальномассовых ST10^) не предусмотрено. Нанесение знака поверки на расходомеры-счетчики газа термальномассовые 8Т10(х) не предусмотрено. Заводской номер наносится на маркировочную табличку, расположенную на корпусе ЭВБ методом гравировки.
FP сенсор S сенсор FPC’ сенсор WC ССНСОр
Рисунок 2 - Внешний вид защитных гильз сенсора
Программное обеспечение
Расходомеры-счетчики газа термальномассовые ST10(x) имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО) ЭВБ. Защита ПО расходомеров-счетчиков газа термальномассовых ST10^) от несанкционированного доступа с целью изменения параметров, влияющих на метрологические характеристики, осуществляется путем аутентификации (введение пароля). Возможность внесения преднамеренных и непреднамеренных изменений в ПО расходомеров-счетчиков газа термальномассовых 8Т10(х) исключается ограничением свободного доступа к цифровым интерфейсам связи и наличием в расходомерах-счетчиках функции определения целостности ПО при включении. Идентификация ПО расходомеров-счетчиков газа термальномассовых ST10^) осуществляется путем отображения на дисплее структуры идентификационных данных, содержащей номер версии ПО.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Модификация | ST100A | ST102A | ST102AA |
| Идентификационное наименование ПО | Internal Core SW version |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.04L | не ниже 1.09 | не ниже 3.02 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | - | - | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений объемного расхода воздуха, приведенного к стандартным условиям, на трубопроводе с номинальным диаметром DN200*, м3/ч | от 43 до 6500* |
| Динамический диапазон | от 2:1 до 100:1 |
| Диапазон воспроизведения выходного аналогового сигнала постоянного тока (шкала), мА | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемного расхода и объема воздуха, приведенных к стандартным условиям**, % | ( Q Л + 0,75 + 0,5 • макс , 1 Q J но не более ±5,0 |
Наименование характеристики
Пределы допускаемой приведенной к диапазону погрешности при воспроизведении выходного аналогового сигнала силы постоянного тока, %
Значение
характеристики
±0,2
* Диапазон измерений объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, определяется диапазоном калибровки при изготовлении и приводится в паспорте для конкретного номинального диаметра DN и конкретного компонентного состава газа. Диапазон измерений объемного расхода газа, приведенного к стандартным (нормальным) условиям, на месте эксплуатации зависит от площади трубопровода и рассчитывается по формуле
Q = Q . ,
х~-кал ф ^ кал
где Q - объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям, указанный в паспорте, м3/ч;
Spa6 - площадь сечения трубопровода, на котором эксплуатируется расходомер-счетчик, м2;
S - площадь сечения трубопровода, на котором определен диапазон измерений объемного расхода
газа, приведенного к стандартным условиям, при изготовлении, м2.
** При оценке погрешности измерения объемного расхода газа, приведенного к стандартным (заданным) условиям, на месте эксплуатации необходимо дополнительно учитывать погрешность измерения площади поперечного сечения трубопровода (если относительная погрешность определения площади превышает ±0,2 %), погрешность определения градуировочных коэффициентов для газа в условиях эксплуатации.
Примечание - Приняты следующие обозначения:
Q - измеряемое значение объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, м3/ч;
Qmukc - верхняя граница диапазона измерения объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, м3/ч._
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | ST100A | ST102A, ST102AA |
| Номинальный диаметр трубопровода, мм | от 51 до 3000 | от 200 до 10000 |
| Измеряемая среда | воздух, попутный, свободный нефтяной, факельный, природный, отходящий дымовой и иные одно- и многокомпонентные газы |
| Температура измеряемой среды, °С | от -40 до +177, от -40 до +260*, от -40 до +454* |
| Давление (избыточное) измеряемой среды, МПа, не более | 7 |
| Выходные сигналы | аналоговый от 4 до 20 мА; частотный (только для ST 102A) от 0 до 1000 Гц, от 0 до 10000 Гц; импульсный (только для ST102A) |
| Цифровые интерфейсы связи | HART, Modbus RS485, PROFIBUS, FOUNDATION Fieldbus |
| Маркировка взрывозащиты | 1Ex d IIC T6...Т1 Gb Х | 1Ex db IIC T6...Т1 Gb Х |
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | | |
| - напряжение переменного тока, В | от 100 до 240 |
| - частота переменного тока, Г ц | 50(±2) |
| - напряжение постоянного тока, В | от 19,2 до 28,8 |
| Потребляемая мощность, В-A, не более | | |
| - при напряжении переменного тока | 10 | 13,1 |
| - при напряжении постоянного тока | 9,6 | 13,2 |
| Габаритные размеры ЭВБ, мм, не более: | | |
| - высота | 137 |
| - ширина | 127 |
| - длина | 197 |
| Масса ЭВБ, кг, не более | 3,8 | 3,5 |
| Условия эксплуатации: | | |
| - температура окружающей среды, °С | от -40 до +65 |
| - относительная влажность, % | до 93 % без конденсации влаги |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Температура хранения, °С | от -60 до +65 |
| Средний срок службы, лет | 20 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 130 000 |
| * Специальное исполнение. |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку расходомеров-счетчиков газа термальномассовых ST10^) и в нижней части титульного листа паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность расходомеров-счетчиков газа термальномассовых ST10fo)
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Расходомер-счетчик газа термальномассовый ST10^) | ST100A, ST102A, ST100AA | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 06EN003480, ред.А | 1 экз. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Программа для конфигурирования ST/MT 100 Series Configuration Application | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
Приведены в пункте 3 Руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2825 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа»
ГОСТ IEC 60079-1-2011 Взрывоопасные среды. Часть 1. Оборудование с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемые оболочки «d»
ГОСТ IEC 60079-1-2013 Взрывоопасные среды. Часть 1. Оборудование с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемые оболочки «d»
Техническая документация фирмы Fluid Components International LLC (FCI), США
84959-22: Методика поверкиСкачать7.1 Мб
