Назначение
Расходомеры-счетчики ультразвуковые Иволга (далее - расходомеры) предназначены для измерений объема жидкости в потоке и объемного расхода жидкости.
Описание
Принцип действия расходомеров основан на измерении времени распространения ультразвуковых колебаний в жидкости. Ультразвуковые колебания, возбуждаемые акустическими преобразователями (далее - АП), распространяются в жидкости вдоль акустического луча между парой АП по и против направления потока жидкости. АП, подключенные к вторичному преобразователю (далее - ВП) расходомера, поочередно выполняют функцию излучателей и приемников. При движении жидкости время распространения ультразвуковых колебаний по потоку меньше, чем время распространения против потока, а разница этих времен пропорциональна скорости потока и, следовательно, объемному расходу жидкости.
Расходомеры выполняют измерения объемного расхода жидкости и объема жидкости в потоке (в напорных трубопроводах) в прямом или обратном направлении течения. Расходомеры выполняют зондирование потока жидкости в трубопроводе по одному или двум акустическим лучам, расположенным специальным образом:
- параллельно оси водовода;
- под углом относительно оси водовода по одной или двум хордам в проекции на поперечное сечение.
В состав расходомера входят первичный преобразователь (далее - ПП) расхода и ВП. ПП расхода представляет собой измерительный участок трубы, с установленными на нем АП накладного или врезного (иммерсионного) типа. АП накладного типа устанавливаются на внешнюю стенку измерительного участка (тип Н), АП врезного типа устанавливаются в специально подготовленные отверстия в стенке измерительного участка (тип В). В качестве измерительного участка используется специально изготовленный отрезок трубы с первичными акустическими преобразователями и монтажными элементами для их установки (возможно использование в качестве измерительного участка отрезка действующего трубопровода надлежащего качества и состояния после его подготовки к монтажу АП). Акустический сигнал в ПП расхода может распространяться по одной из трех траекторий в зависимости от типа и исполнения АП:
Z - прямая траектория от АП до АП, одна или две хорды в проекции на поперечное сечение;
V - траектория от АП до АП с отражением от стенки, одна хорда по диаметру в проекции на поперечное сечение;
P - прямая траектория от АП до АП, проходящая по одному акустическому лучу параллельно оси водовода (только для АП типа В).
ВП состоит из корпуса, в котором располагаются модуль обработки, вторичный источник электропитания, сенсорный экран и модули проводного и беспроводного ввода-вывода. ВП формирует зондирующие импульсы, управляет измерительным процессом, выполняет расчеты, обеспечивает взаимодействие с периферийными устройствами, хранение в энергонезависимой памяти необходимых для работы параметров, результатов измерений и их вывод на устройства индикации. ВП обеспечивает передачу данных в виде токовых, импульсных, частотных и релейных (логических) выходных сигналов, интерфейсов в стандартах RS-485 (ModBUS RTU), Ethernet (ModBUS TCP/IP), MQTT, VNC, а также дискретных команд.
Расходомеры выпускаются только в раздельном исполнении - ВП находится на удалении от ПП расхода, установленного на контролируемый трубопровод. К одному ВП возможно подключение до четырех ПП расхода.
Расходомеры выпускаются в нескольких модификациях, отличающихся типом ПП расхода и ВП, реализуемой схемой измерений расхода, диапазонами измерений.
Исполнение ВП расходомеров обозначается и маркируется следующим образом:
ИВЛ.ВП.А.Б.В.Г.Д.Е.Ж.З
- ИВЛ - обозначение расходомера-счетчика ультразвукового Иволга;
- ВП - вторичный преобразователь;
- А - версия ВП (Ц - цифровой, П - промышленный, Н - носимый);
- Б - тип электропитания (0 - 220В, 1 - 24В, 2 - встроенная батарея (только для Н версии));
- В - наибольшее количество подключаемых ПП расхода (1, 2, 3, 4);
- Г - наибольшее количество акустических лучей ПП расхода (1, 2)
- Д - наличие аналоговых выходов (0 - нет, А - да);
- Е - наличие частотных выходов (0 - нет, Ч - да);
- Ж - наличие импульсных и дискретных выходов (0 - нет, И - да);
- З - наличие 4G модема (0 - нет, М - да).
Исполнение ПП расхода обозначается и маркируется следующим образом:
ИВЛ.ПП.АА.Б.В.Г.Д.ЕЕЕЕЕЕ
- ИВЛ - обозначение расходомера-счетчика ультразвукового Иволга;
- ПП - первичный преобразователь;
- АА - модель АП в составе ПП расхода (В1 - В-01, В2 - В-02, В3 - В-03, В4 - В-04, В5 - В-05, Н1 - Н-01, Н2 - Н-02, Н3 - Н-03, Н4 - Н-04);
- Б - тип измерительного участка (1 - заводского исполнения, 2 - на действующем трубопроводе);
- В - траектория УЗ сигнала (Z, V, P)
- Г - количество хорд (1, 2);
- Д - количество акустических лучей (1, 2);
- ЕЕЕЕЕЕ - номинальный диаметр DN или эквивалентный внутренний диаметр, например,: «DN0400» - номинальный диаметр DN400, 003260 - эквивалентный внутренний диаметр 3260 мм.
Общий вид ВП представлен на рисунке 1. Общий вид ПП расхода представлен на рисунке 2 (конструкция может отличатся при использовании в качестве измерительного участка отрезка действующего трубопровода). Общий вид АП из состава ПП расхода представлен на рисунке 3.
ИВЛ.ВП.Ц
ИВЛ.ВП.П
ИВЛ.ВП.Н
Рисунок 1 - Общий вид ВП расходомеров
АП В-01, Z траектория, 1 хорда
АП В-04, Z траектория, 2 хорды
АП В-05, Z траектория, 1 хорда
АП Н-02, V траектория, 1 хорда
АП Н-04, V траектория, 1 хорда
АП В-01, P траектория, 1 акустический луч
Рисунок 2 - Общий вид ПП расхода
В-01
В-02
В-03
В-04
В-05
Н-01, Н-02, Н-03
Н-04
Рисунок 3 - Общий вид АП
Нанесение знака поверки на расходомеры не предусмотрено.
Заводской номер средства измерений состоит из заводских номеров ВП и ПП, который наносится в виде арабских цифр на маркировочную табличку методом шелкографии или термопечати. Маркировочная табличка с заводским номером ВП размещается на боковой грани корпуса. Маркировочная табличка с заводским номером ПП расхода размещается на внешней стенке измерительного участка в непосредственной близости от установленных АП. Дополнительно для расходомеров с АП накладного типа маркировочная табличка размещается на корпусе АП с фронтальной стороны (Н-01, Н-02, Н-03) или на корпусе установочной рейки (Н-04). Обозначение мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера на ВП и на ПП расхода представлено на рисунке 4.
Зав. №:
Эл. питание:
Изготовлено:
24070021
-220R, 50 Гц 06.2025
ИВЛ.ВП.Ц.0.1.1.А.0.0.0
Рисунок 4 - Обозначение мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение расходомеров является встроенным.
После включения питания встроенное программное обеспечение проводит ряд самодиагностических проверок, во время работы осуществляет сбор и обработку поступающих данных, а также циклическую проверку целостности конфигурационных данных.
Программное обеспечение расходомеров предназначено для обработки сигналов, выполнения математической обработки результатов измерений, обеспечения взаимодействия с периферийными устройствами, хранения в энергонезависимой памяти результатов измерений и их вывода на устройства индикации.
Идентификационные данные программного обеспечения расходомеров приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Ivolga_fw |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | xx.03 |
| Цифровой идентификатор ПО | _ |
| Примечание - Обозначение «х» в записи номера версии заменяет элементы, отвечающие за метрологически незначимую часть ПО и может принимать значения 0-9 |
Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014. В расходомерах предусмотрена надежная защита от несанкционированных вмешательств применением механического опломбирования и разграничением прав доступа.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений объемного расхода жидкости,1) м3/ч - наибольший расход - наименьший расход | от 339,292 до 1221451 от 0,283 до 1017,876 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении объема жидкости в потоке и объемного расхода жидкости, %: - ПП расхода с АП типа Н, одна хорда по диаметру - ПП расхода с АП типа В, параллельно оси - ПП расхода с АП типа В, одна хорда по диаметру - ПП расхода с АП типа В, две хорды - ПП расхода с АП типа В, одна хорда по диаметру, измерительный участок заводского изготовления - ПП расхода с АП типа В, две хорды, измерительный участок заводского изготовления | ±(2,5+0,4/v) ±(1,8+0,4/v) ±(1,5+0,4/v) ±(1+0,4/v) ±(0,8+0,4/v) ±(0,6+0,4/v) |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности при измерении объемного расхода жидкости при использовании токового канала, %: | ±(8//m ) |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности при измерении объема жидкости в потоке при использовании импульсного канала, %: | ±0,05 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности при измерении объемного расхода жидкости при использовании частотного канала, %: | ±0,1 |
| где v - значение, численно равное скорости потока; 1м - значение численно равное силе постоянного тока, мА 1) - конкретное значение указывается в паспорте |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диаметр номинальный, DN 1) | от 100 до 6000 |
| Диапазон скорости потока, м/с | от 0,01 до 12 |
| Измеряемая среда | гомогенная изотропная жидкость |
| Плотность измеряемой среды, кг/м3 | от 800 до 2000 |
| Давление измеряемой среды, МПа, не более - для ПП расхода с АП В-01, В-02, В-03 - для ПП расхода с АП В-04, В-05 - для ПП расхода с АП накладного типа Н | 1,6 3 определяется эксплуатационными ограничениями трубопровода |
| Диапазон температуры измеряемой среды, °С 1) | от -30 до +160 |
| Интерфейсы связи: - частотный, Гц - аналоговый (токовый), мА - цифровой выход - импульсный | от 0 до 5000 от 4 до 20 RS-485, Ethernet, MQTT _ |
| Напряжение электропитания, В - от сети переменного тока частотой 50±1 Гц - от источника постоянного тока, В - для ВП исполнения Н | от 198 до 242 от 23 до 25 батарея встроенная и/или внешняя |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 20 |
| Габаритные размеры, мм1) - для ВП - высота - ширина - длина - для ПП расхода - высота - ширина - длина | от 281 до 340 от 247 до 305 от 126 до 154 от 100 до 6000 от 150 до 6050 от 250 до 7000 |
| Масса, кг1) - для ВП - для ПП расхода | от 1,2 до 6 от 15 до 31260,686 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность окружающей среды, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -20 до +60 90 от 84 до 106,7 |
| 1) - конкретное значение указано в паспорте |
Таблица 4 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, не менее, лет | 12 |
| Средняя наработка на отказ, не менее, ч | 120000 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку ВП и ПП расхода методом шелкографии или термопечати, а также по центру титульных листов руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
аблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Расходомер-счетчик ультразвуковой | Иволга | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ТРЕЛ.407251.002РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | ТРЕЛ.407251.002ПС | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1.1 «Методика измерений» эксплуатационного документа ТРЕЛ.407251.002РЭ «Расходомеры-счетчики ультразвуковые Иволга» Руководство по эксплуатации.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 26.09.2022 № 2356 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости»;
ТУ 26.51.63-001-11428341-2022 Расходомеры-счетчики ультразвуковые Иволга. Технические условия.
