Назначение
Расходомеры-счетчики вихревые ИРВИС-РС4 (далее расходомеры-счетчики) предназначены для измерения и индикации объемного (массового) расхода, расхода теплоты, объема (массы, энергосодержания) водяного пара, водорода, гелия, неагрессивных горючих и инертных газов, количества теплоты, объемного расхода, объема, приведенного к стандартным условиям (760 мм рт. ст. и +20 °С) по ГОСТ 2939-63, водяного пара, водорода, гелия, неагрессивных горючих и инертных газов, передачи данных по цифровому интерфейсу (далее - интерфейсу) при использовании расходомеров-счетчиков в качестве средств коммерческого и технологического учета в установках коммунальных и промышленных предприятий, в системах АСУТП, телеметрии и диспетчеризации.
Описание
Принцип действия расходомеров-счетчиков основан на эффекте формирования в следе 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 (ДВ), чувствительного к пульсациям скорости (ППС) либо давления (ДДП), 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 расходомера-счетчика, полученная в результате сличения с образцовым расходомером, позволяет по частоте выходного сигнала определять значение объемного расхода среды.
Расходомер-счетчик состоит из первичных преобразователей 1 (далее - ПП), блока интерфейса и питания (далее - БИП), измерительных участков (далее - ИУ), устройств подготовки потока (далее - УПП), шлюзовой камеры (далее - ШК), соединительного кабеля (далее - СК), кабелей ППД и ППТ.
В ПП сигналы ДВ, первичных преобразователей давления (ППД) и температуры (ППТ) обрабатываются в блоке преобразователя-усилителя (БПУ) и в виде цифровой посылки передаются по СК. Алгоритм обработки реализован в виде программного обеспечения (далее ПО). ПО выполняет обработку электрических сигналов, расчет расхода и количества измеряемой среды, обеспечивает интерфейсные функции. ПО разделено на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Первая хранит все процедуры, функции и подпрограммы, осуществляющие регистрацию, обработку, хранение, отображение и передачу результатов измерений электрических сигналов, расчет расхода и количества измеряемой среды, а также защиту и идентификацию ПО. Вторая хранит все библиотеки, процедуры и подпрограммы взаимодействия с операционной системой и периферийными устройствами (не связанные с измерениями).
БИП обеспечивает питание одного или нескольких ПП по искробезопасной цепи. Специализированный многоканальный регистратор информации РИ (далее - РИ), в составе БИП обеспечивает прием данных об измеренных параметрах с ПП. ПО РИ, реализованное в программном коде микроконтроллера, обеспечивает прием данных об измеренных параметрах с ПП, формирует отчетные ведомости месячных, суточных, часовых
значений и нештатных событий, обеспечивает пользовательские коммуникационные возможности. ПО унифицировано и позволяет подключать к БИП все модификации ПП модельного ряда приборов Ирвис.
Для считывания, обработки и анализа архивных и текущих данных с расходомеров-счетчиков 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 расходомером-счетчиком.
Расходомеры-счетчики по конструктивному исполнению ПП имеют три модификации: полнопроходную ИРВИС-РС4-Пп, вставную ИРВИС-РС4-В и погружную ИРВИС-РС4-Пр.
Расходомеры-счетчики ИРВИС-РС4-Пп имеют два исполнения по величине основной относительной погрешности:
ИРВИС-РС4-Пп-1, с основной относительной погрешностью ±1% (в диапазоне
4Q
*наим < Q — QHau6);
ИРВИС-РС4-Пп-0,5, с основной погрешностью ±0,5% (в диапазоне
4Q
*наим < Q — Qiau6)
Технические характеристики
Таблица 1
| Метрологические и технические характеристики | Модификация расходомера-счетчика |
| ИРВИС-РС4-Пп | ИРВИС-РС4-В | ИРВИС-РС4-Пр |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Диапазон измерений расхода: - газа1 с давлением до 10 МПа, м3/ч - водяного пара1 с давлением до 2,5 МПа , т/ч - жидкости,1 м3/ч | От 7 до 12000 От 0,0049 до 130,9 От 0,377 до 1630 | От 11 до 12000 От 0,015 до 130,9 | От 708 до 435732 0,503 до 1189 От 33 до 72800 |
| Диаметры условного прохода первичного преобразователя, мм | 27, 50, 80, 100, 150, 200, 300 | 50, 80, 100, 150, 200, 300 | От 300 до 2000 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности расходомера-счетчика по показаниям счетчика объема (массы, энергосодержания, количества теплоты) в диапазоне расходов, %: ^аим — Q — 4^аим 4^аим < Q — ^аиб | ИРВИС-РС4-1 ±(0,33 + 2,67^аим/ф ±1% | ИРВИС-РС4-0,5 ±(0,5 + 2,5^аим^ ±0,5 | ±(0,67 + 3,33^аим/ф ±1,5% | ±(0,67 + 3,33^аим/ф ±1,5% |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности канала измерения объемного (массового) расхода, расхода теплоты расходомера-счетчика по токовому выходу и выходу интерфейса RS-232/485 в диапазоне расходов, %: | ИРВИС-РС4-1 | ИРВИС-РС4-0,5 | | |
| Qнaим — Q — 4Qнaим | ±(0,33 + 2,67^аим/ф | ±(0,5 + 2,5^аим^ | ±(0,67 + 3,33^аим/ф | ±(0,67 + 3,33^аим/ф |
| 4^аим < Q — ^аиб | ±1% | ±0,5 | ±1,5% | ±1,5% |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности канала измерения канала измерения температуры для токового выхода, % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности канала измерения температуры для выхода интерфейса RS-232/485, °С | □ 0,5 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности канала измерения давления расходомера-счетчика по токовому выходу и выходу интерфейса RS232/485, % | □ 0,25 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности расходомера-счетчика при наборе дозы от 100 до 9999 м3, % | ± 2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности счетчика времени наработки равны, % | ±0,01 |
| Пределы дополнительной относительной погрешности расходомера-счетчика при изменении температуры окружающей среды от (20±5) °С до значений минимальной и максимальной температур, %/10 °С. | ± 0,15 |
| Пределы дополнительной относительно погрешности расходомера-счетчика при изменении вязкости и давления измеряемой среды, % | ± 0,5 |
| Параметры измеряемой среды: рабочий газ - природный газ по ГОСТ 5542-87, попутный нефтяной газ по ГОСТ Р 8.615-2005, водород, гелий, ацетилен, другие горючие газы, воздух, инертные газы, перегретый водяной пар: температура, °С абсолютное давление, МПа вязкость, Пах рабочая жидкость: температура, °С абсолютное давление, МПа вязкость, Пах | от минус 40 до 250 от 0,05 до 10 от 6x10’6 до 35x10’6 от минус 40 до 250 от 0,05 до 7,6 не более 2x10’3 |
| Условия эксплуатации: температура, °С ПП БИП влажность, не более барометрическое давление, кПа | от минус 40 до 45 от минус 10 до 452 (95 ± 3)% при температуре плюс 35 °С от 84 до 106,7 |
| Параметры электрического питания: напряжение питания, В частота, Гц | 220-33 50 ± 1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 25 |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP543 |
| По стойкости к механическим воздействиям виб-роустойчивое исполнение по ГОСТ Р 52931-2008: ИРВИС-РС4-ХХ-ДДП ИРВИС-РС4-Пп-ППС | частота синусоидальных вибраций от 5 до 150 Гц, амплитуда ускорения не более 6,8 м/с2 частота синусоидальных вибраций от 5 до 55 Гц, амплитуда смещения для частоты ниже частоты перехода 0,35 мм, амплитуда ускорения для частоты выше частоты перехода 19,6 м/с2 |
| Маркировка взрывозащиты: ПП | 1ExibdIICT4X |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| БИП | [Exib]IIC |
| Габаритные размеры, мм, не более: ПП БИП | от 260x200x190 до 193x1115x202 250x430x155 |
| Масса, кг, не более ПП БИП Средняя наработка на отказ, ч, не менее Средний срок службы, лет, не менее | от 3,5 до 302 3,5 80000 15 |
| Программный код от непреднамеренных и преднамеренных изменений и считываний защищен с помощью log-битов защиты, ведения доступного только для чтения журнала событий. ПО имеет уровень защиты С. |
| Аутентичность программного кода подтверждается путем подсчета контрольной суммы с помощью ПО «Ирвис-ТП». |
| Достоверность передачи данных посредством флэш-носителя с РИ на ПЭВМ обеспечивается ПО «Ирвис-ТП». |
Где: QHauM - наименьшее значение измеряемого расхода;
QHau6 — наибольшее значение измеряемого расхода.
Примечания:
1 Значения объемных расходов измеряемой среды даны для следующих условий:
рабочий газ - воздух; давление Рабс = 0,1 МПа, температура - +20 °С;
рабочий газ - перегретый водяной пар при температуре 250 °С;
рабочая жидкость - вода.
Пределы измерений для газа конкретного состава, отличного от воздуха и жидкости, отличной от воды, рассчитываются по формулам, приведенным в технических условиях.
2 По специальному заказу возможно исполнение БИП - от минус 40 до 45 °С.
3 Степень защиты БИП в бескорпусном исполнении определяется степенью защиты шкафа (корпуса), в котором он установлен (не менее IP54).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на маркировочные таблички, прикрепляемые к ПП и БИП расходомера-счетчика методом лазерной гравировки (шелкографии и т.п.) и на титульные листы руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 2
| Наименование и условное обозначение | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Первичный преобразователь ИРВИС-РС41, в т.ч.: - индикатор потока (ИП)2 | В зависимости от модификации ИРВС 1801.0000.000 | 1...4 шт. 1.4 шт. | В составе ИРВИС-РС4. Количество ПП по заказу. Может поставляться отдельно в комплекте с БИЗ, в т.ч. для применения с ПП других модификаций Ирвис. В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. |
| Блок интерфейса и питания, в т.ч.: - корпус БИП (БИП-Пл)2; | ИРВС 0104.0000.00 ИРВС 2101.0000.000 | 1 шт. 1 шт. | Может поставляться помодульно. В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| - барьер искрозащиты (БИЗ); — специализированный многоканальный регистратор (РИ); — токовый интерфейс (ТИ)2. | ИРВС 1112.0200.00 ИРВС 1112.0100.00 ИРВС 3400.0000.000 | 1...4 шт. 1 шт. 1.4 шт. | В составе ИРВИС-РС4. В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. |
| — блок четырехзначной индикации (БИ4); — блок управления (БУ); — адаптер питания (АП) | ИРВС 2102.1100.000 | 1 шт. 1 шт. 1 шт. | В составе ИРВИС-РС4-АэрМ. |
| Расходомеры-счетчики ИРВИС-РС4. Паспорт. | ИРВС 9100.0000.00 ПС1 | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4. |
| Расходомеры-счетчики ИРВИС-РС4. Руководство по эксплуатации. | ИРВС 9100.0000.00 РЭ1 | 1 экз. | На каждые 5 расходомеров-счетчиков, направляемых в один адрес. |
| Первичный преобразователь температуры. Паспорт. | В зависимости от типа | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4. |
| Первичный преобразователь температуры. Свидетельство о поверке. | В зависимости от типа | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4. |
| Соединительный кабель (СК). | МКЭШ 5х0,53 ГОСТ 10348-80 | 10 м. | В составе ИРВИС-РС4. |
| Более 10м. | В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. |
| Пломбировочные стикеры4 | 3M 7613 | 1 к-т. | В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. |
| Комплект ЗИП: — вставка плавкая ВП-1-2; — детектор вихрей | ОЮО.480.003.ТУ ИРВС 0105.0600.00 | 2 шт. 1 шт. | В составе ИРВИС-РС4. В составе ИРВИС-РС4-ХХ- ППС |
| Комплект монтажный. | ИРВС 0101.0000.00 ИМ | 1 шт. | В составе ИРВИС-РС4. |
| Измерительные участки, в т.ч. — устройство подготовки потока (УПП) | ИРВС 0101.0000.00 РУ ИРВС 7202.0000.00 | 1 к-т 1 к-т | В составе ИРВИС-РС4, поставляется по заказу в зависимости от варианта. В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. |
| Измерительные участки. Паспорт. | ИРВС 0101.0000.00 ПС | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. |
| CD диск с программным обеспечением. | ИРВС 3900.0000.00 | 1 шт. | В составе ИРВИС-РС4. |
| Комплект «Диспетчеризация ногами». | ИРВС 3901.0000.00 | 1 к-т. | В составе ИРВИС-РС4. |
| ИРВИС-РС4. Инструкция по эксплуатации комплекта «Диспетчеризация ногами». | И9101-204 | 1 экз. | В составе ИРВИС-РС4. |
| Программное обеспечение «ИР-ВИС-ТП. Диспетчер», в комплекте с нуль-модемным кабелем. | ПО ИРВИС-ТП. Диспетчер. Версия ХХ | 1 шт. | В составе ИРВИС-РС4. Поставляется по заказу. |
Примечания:
1 Первичный преобразователь давления поверяется в составе ИРВИС-РС4. Отдельного свидетельства о поверке ППД не выпускается.
2 Поставляется по заказу.
3 Марка кабеля может быть заменена на другую с аналогичными характеристиками.
4 Только для бескорпусного исполнения БИП.
Поверка осуществляется по разделу 5 руководства по эксплуатации «Расходомеры-счетчики вихревые ИРВИС-РС4. ИРВС 9100.0000.00 РЭ1», согласованному ГЦИ СИ ООО СТП 28 октября 2010 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- Поверочная газодинамическая установка УПГ-10 (№ Госреестра 24926-03 с диапазоном объемного расхода от 0,025 до 12000 м3/ч, с пределами допускаемой относительной погрешности ±0,3 %);
- Установка поверочная водяная «Промэкс» (№ Госреестра 23446-02) с диапазоном объемного расхода от 0,01 до 400 м3/ч, с пределами допускаемой относительной погрешности ±0,35%;
- Частотомер электронно-счетный Ч3-63 ДЛИ2.721.007 ТУ, погрешность ±0,02%;
- Манометры образцовые МО ТУ 25-05-1664, класс точности 0,15, диапазоны измерения давления: 1,0 кгс/см2, 6 кгс/см2, 10 кгс/см2, 16 кгс/см2, 25 кгс/см2, 40 кгс/см2, 100 кгс/см2;
- Магазин сопротивлений Р4381, ГОСТ 23737, погрешность не более ±0,02%;
- Мультиметр В7-53, ТУ 45-91 УШЯИ 411182.003, погрешность при измерении тока не более ±0,15 %;
- ПЭВМ типа IBM PC с программным обеспечением «ИРВИС-ТП»;
- Барометр-анероид БАММ-1, абсолютная погрешность не более 200 Па.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в документе: «Расход и количество газа. Методика выполнения измерений вихревыми расходомерами-счетчиками газа. ФР.1.29.2003.00885».
Нормативные документы
1. ГОСТ 28723-90 Расходомеры скоростные, электромагнитные и вихревые. Общие технические требования и методы испытаний.
2. ГОСТ 2.114-95. Единая система конструкторской документации. Технические условия.
3. ГОСТ Р 51330.0-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Общие требования.
4. ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
5. ГОСТ Р 8.618-2006 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода газа.
6. Расходомеры-счетчики вихревые ИРВИС-РС4. Технические условия. ИРВС 9100.0000.00 ТУ1.
Рекомендации к применению
Осуществление государственных учетных операций.
