Назначение
Расходомеры-счетчики вихревые FSS (далее расходомеры) предназначены для измерений объемного (массового) расхода и объема (массы) различных жидкостей и газов (пара).
Описание
Принцип действия расходомеров основан на эффекте возникновения периодической вихревой структуры (дорожки Кармана) в потоке среды, обтекающей препятствие (тело обтекания). Частота следования вихрей пропорциональна средней скорости потока в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Измеряя частоту следования вихрей, рассчитывается средняя скорость потока и пропорциональный ей объёмный расход среды.
Конструктивно расходомер состоит из первичного преобразователя и электронного блока. Первичный преобразователь выполнен в виде отрезка трубопровода с фланцами, внутри которого находится впускной направляющий элемент, который придает вращательное движение измеряемому веществу, поступающему в осевом направлении. В центре вращения образуется ядро вихря, которое под воздействием противотока выполняет принудительное вторичное спиралевидное вращение. За направляющим элементом установлен пьезоэлектрический датчик, который регистрирует частоту вторичного вращения. Частота вторичного вращения пропорциональна расходу и, при условии оптимизированной внутренней геометрии измерительного устройства, имеет линейную характеристику на достаточно широком участке диапазона измерения. При подобранных размерах впускного направляющего элемента и внутреннего канала, число Струхаля (St) остается постоянным в очень широком диапазоне чисел Рейнольдса (Re).
Информация о частоте следования вихрей преобразовывается пьезоэлектрическим сенсором (датчиком) в электрический сигнал, дальнейшая обработка которого происходит в электронном блоке.
Электронный блок, входящий в состав расходомера, преобразует частоту электрических импульсов в значения расхода, объема (массы) измеряемой среды и стандартизированные аналоговые и цифровые сигналы.
Исполнения расходомеров отличаются друг от друга применяемыми материалами. Электронный блок выполнен в герметичном корпусе и крепится снаружи первичного преобразователя (моноблочная конструкция) или устанавливается отдельно (разнесенная конструкция). Имеется двухсенсорный вариант исполнения расходомера, состоящий из первичного вихревого преобразователя расхода с двумя независимыми датчиками и двумя независимыми электронными преобразователями.
По заказу расходомер может комплектоваться встроенным преобразователем температуры, измеренные значения с которого передаются для отображения или последующих вычислений в блок электроники. Блок электроники расходомера имеет встроенный вычислитель расхода, который позволяет индицировать массовый расход различных газов, объемный расход газа, приведенного к нормальным или стандартным условиям, а также вычислять массовый расход и массу жидкости и пара.
Также конструкцией расходомера предусмотрена возможность подключения внешних преобразователей давления, преобразователя температуры и газоанализатора через аналоговый вход или по HART протоколу.
Расходомеры, в зависимости от модели, обеспечивают:
- представление результатов измерений и диагностики на внешние устройства посредством унифицированных выходных сигналов;
- индикацию измерительной информации на дисплее встроенного или выносного электронного блока;
- архивирование и хранение измерительной информации и результатов диагностики во встроенной энергонезависимой памяти расходомера (SensorMemory).
На дисплее расходомера могут быть отражены показания следующих величин: объемный расход, массовый расход, объем, плотность, температура, давление, время работы, тепловая энергия.
Взрывобезопасные исполнения расходомеров соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах". Взрывозащищенность расходомеров обеспечивается следующими видами взрывозащиты: взрывонепроницаемые оболочки "d", искробезопасная электрическая цепь "i", защита вида "n", защитой от воспламенения пыли "t", а также выполнением их конструкции в соответствии с общими требованиями к оборудованию, предназначенному для использования во взрывоопасных средах.
Конструкция расходомера обеспечивает защиту от несанкционированного изменения метрологических характеристик после выпуска из производства и защиту от вмешательства в его работу в процессе эксплуатации. На корпусе вторичного преобразователя предусмотрены места для пломбировки.
двойным измерительным датчиком.
Программное обеспечение
Программное обеспечение расходомеров (далее - ПО) является встроенным. ПО обеспечивает обработку измерительной информации и вычислений (метрологически значимая часть ПО), формирование выходных сигналов, а также различные диагностические функции. ПО загружается в энергонезависимую память расходомера на заводе-из готови-теле и не может быть изменено пользователем. ПО расходомеров состоит из двух частей Transmitter Firmware и Sensor Firmware.
Наименование и версии ПО могут быть просмотрены на дисплее преобразователя в соответствующем подразделе меню (как неактивное и не подлежащее изменению). Доступ к цифровому идентификатору Firmware (контрольной сумме) невозможен.
Защита ПО и конфигурационных данных расходомера от непреднамеренных и преднамеренных изменений осуществляется с помощью разграничения уровня доступа к изменению конфигурации прибора с помощью системы паролей. Помимо этого, на плате электронного преобразователя находится переключатель, реализующий аппаратную защиту от изменения конфигурации расходомера через меню или через цифровые протоколы связи.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
| Таблица 1 - Идентис | и к а ц и о н н ы е д а н н ы е П О |
| Идентификационн ые данные (признаки) | Значение |
| Цифровые выходные сигналы | HART | Modbus | Foundation Fieldbus | Profibus PA |
| Идентификационн ое наименование ПО | 3KXF065133U01 13 | 3KXF065275U0013 | 3KXF065011G001 3 | 3KXF065010G001 3 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 01.05.00 | 01.00.XX | 01.00.XX | 01.00.XX |
| Цифровой идентификатор ПО | не отображается | не отображается | не отображается | не отображается |
В соответствии с Р 50.02.077-2014 программное обеспечение защищено от непреднамеренных и преднамеренных изменений согласно уровню защиты "высокий".
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Исполнение | FSS430 | FSS450 |
| Диаметры условных проходов, мм | 15, 20, 25, 32, 40, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400 |
| Максимальный расход жидкости, м3/ч | от 2,5 до 2500 |
| Максимальный расход газа, м3/ч | от 20 до 21500 |
| Диапазон измерений | 1:25 |
| Максимальное давление рабочей среды, МПа | от 4 до 101) |
| Диапазон температуры рабочей среды, °С | от -55 до +280 (опция от -55 до +350) |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема жидкости, % | ±0,50 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, пара % | ±0,50 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при вычислении массового расхода жидкости, % | ±0,60 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при вычислении массового расхода насыщенного и перегретого пара (со встроенным датчиком температуры), % | ±2,50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры рабочей среды (со встроенным датчиком температуры), °С | ±1,0 |
| Выходной токовый сигнал, мА | от 4 | до 20 |
| Частотно-импульсный выходной сигнал, кГц | от 0 до 10,5 (опция) | от 0 до 10,5 |
| Цифровые выходные сигналы | по протоколам HARr Foundation Fieldbus | ", Modbus, Profibus PA, |
| ^ Более высокий класс давления по специальному заказу |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модель | FSS430 | FSS450 |
| Исполнение | Компактное/ Раздельное |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529:2013) | IP 66 / 67, NEMA 4X |
| Температура окружающей среды, °С | от -40 до +85 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 12 до 42 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 1 |
| Маркировка взрывозащиты | 0Ex ia IIC T Ex ia IIIC t 2Ex nA IIC 2Ex ic IIC T Ga/Gb Ex dl Ex tb IIIC Ex tc IIIC t | ’6...T4 Ga X Г85°С Da X 6. T4 Gc X "6...T4 Gc X ia IIC T6 X 85°C Db X Г85°С Dc X |
| Температурный сенсор | Pt100 Класс А встроенный в сенсор (опция) | Pt100 Класс А встроенный в сенсор |
| Входы (для внешних датчиков) | HART | Аналоговый + HART |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации расходомера.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Количество | Примечание |
| Расходомер-счетчик вихревой FSS в составе: | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| - первичный преобразователь | 1 шт. | |
| - электронный блок | 1 шт. | |
| Комплект ЗИП | 1 экз. | В соответствии с заказом |
| Вспомогательные принадлежности | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
| Паспорт | 1 экз. | |
Сведения о методах измерений
изложены в Руководстве по эксплуатации раздел 3 "Конструкция и принцип действия".
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 07.02.2018 г. №256 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статистических измерениях, массового и объемного расходов жидкости.
Приказ Росстандарта от 29.12.2018 № 2825 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа
Техническая документация фирмы ABB Automation Products GmbH, Германия.
84197-21: Методика поверкиСкачать5.0 Мб
