Назначение
Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые КАРАТ-520 (далее по тексту -расходомеры) предназначены для технологического и коммерческого учета объемного расхода и объема жидкости в заполненных трубопроводах как в составе измерительных систем, так и автономно.
Описание
Принцип действия расходомеров основан на измерении расхода и объёма по времени прохождения ультразвукового сигнала в движущейся среде в зависимости от скорости и направления потока по отношению к ультразвуковому лучу.
Расходомер состоит из проточной части и электронного блока, соединенных между собой.
Проточная часть представляет собой участок трубы с установленными в нее пьезодатчиками, располагающимися вдоль центральной оси навстречу друг к другу в исполнениях Ду20, Ду25, Ду32 или направленными через систему зеркал в исполнениях Ду40, Ду50, Ду65, Ду80. Пьезодатчики являются одновременно как излучателями ультразвуковых лучей, так и их приемниками.
Электронный блок расходомера выполнен в герметичном корпусе (корпусах), внутри которого расположены печатные платы, элемент питания, генератор. Расходомеры имеют два варианта исполнения электронного блока:
- «Моноблок» - электронный блок выполнен в виде единого конструктивного блока. Электронный блок жёстко закреплён на проточной части расходомера. Присоединение к внешним цепям осуществляется через кабель, выведенный из электронного блока;
- «Сплит» - электронный блок состоит из измерительного и коммуникационного блоков, соединенных между собой кабелем. Измерительный блок жёстко закреплён на проточной части расходомера. Коммуникационный блок отсоединяется от измерительного блока и может устанавливаться на расстоянии, ограниченном длинной соединительного кабеля. Присоединение расходомера к внешним цепям осуществляется через кабель, выведенный из коммуникационного блока.
Электронный (измерительный) блок расходомера поочередно подает от генератора на пьезодатчики переменное напряжение, которое преобразуется в ультразвуковые колебания. Скорость прохождения ультразвукового луча под воздействием движущейся среды изменяется пропорционально скорости потока. Луч достигает другого пьезодатчика, где ультразвуковые колебания преобразуются в электрический сигнал и подаются на схему измерения времени. Разность времени прохождения луча в обоих направлениях прямо пропорциональна скорости движения измеряемой жидкости. По измеренным значениям разности времени встроенным микропроцессором производится расчёт расхода измеряемой жидкости.
Расходомеры выпускаются в нескольких исполнениях, отличающихся габаритными размерами, установочными размерами проточной части, возможностью измерения объёма и расхода в прямом и обратном направлении потока, питанием от внешнего и (или) встроенного источника питания, наличием или отсутствием цифрового выходного сигнала в стандарте RS-485 или M-Bus, конструкцией электронного блока и элементов монтажа. Импульсный выходной сигнал с программируемым весом импульса есть в каждом исполнении.
По степени защиты оболочки к воздействию пыли и воды расходомеры соответствуют ГОСТ 14254-2015:
- расходомер с электронным блоком в исполнении «Моноблок» - IP65;
- расходомер с электронным блоком в исполнении «Сплит»: проточная часть и измерительный блок - IP 68, коммуникационный блок - IP 65.
Внешний вид расходомеров - счётчиков жидкости ультразвуковых КАРАТ-520 представлен на рисунках 1 и 3.
Рисунок 1 - Внешний вид расходомеров исполнения «Моноблок»
Место установки пломбы
Место нанесения знака
Рисунок 2 - Место пломбирования, место нанесения знака утверждения типа расходомеров исполнения «Моноблок»
со знаком поверки
утверждения типа
Рисунок 3 - Внешний вид расходомеров исполнения «Сплит»
Место установки
утверждения типа
пломбы со знаком поверки
Место нанесения знака
Рисунок 4 - Места пломбирования, место нанесения знака утверждения типа
расходомеров исполнения «Сплит»
Заводской номер наносится лазерной гравировкой или методом наклейки, расположен на лицевой панели (расходомер с электронным блоком в исполнении «Сплит») или боковой поверхности расходомера (расходомер с электронным блоком в исполнении «Моноблок») и имеет числовой формат.
Для пломбирования расходомеров от несанкционированного доступа к внутренним элементам измерительной части и регулировочным узлам, конструкцией расходомеров предусмотрены места установки пломб с нанесенным знаком поверки.
У расходомера с электронным блоком в исполнении «Моноблок» пломба в виде саморазрушающейся наклейки находится под крышкой электронного блока, устанавливается на саморез, соединяющий верхний и нижний полукорпус электронного блока расходомера.
У расходомера с электронным блоком в исполнении «Сплит» пломбируется корпус измерительного блока. Пломбирование проводится установкой свинцовых (пластмассовых) пломб на проволоке, пропущенной через отверстия в приливах на корпусе (допускается использовать одну пломбу, пропуская проволоку одновременно через оба пломбировочных прилива), или установкой самоклеящихся пломб из водостойкого материала на специальные площадки с двух сторон корпуса измерительного блока.
Программное обеспечение
Программное обеспечение является встроенным и не может быть модифицировано или загружено через какой-либо интерфейс на уровне пользователя.
Идентификационные данные программного обеспечения, используемого в расходомерах приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| КАРАТ-520 | CAR520_ 540.msc | 5.40 | 8BA7h | CRC16 |
Доступ к изменению параметров и конфигурации расходомеров защищён пломбами, устанавливаемыми на корпус электронного (измерительного) блока.
Уровень защиты программного обеспечения расходомеров от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные параметры и характеристики представлены в таблицах 2-5.
Таблица 2 - Значения максимального (Qmax), переходного (Qt), номинального (Qnom) и
минимального (Qmin) расходов жидкости.
| Обозначение | Предел измерения расхода, м3/ч |
| Qmin | Qt | Qnom | Qmax |
| КАРАТ-520-20 | 0,025 | 0,050 | 2,5 | 5,0 |
| КАРАТ-520-25 | 0,035 | 0,070 | 3,5 | 7,0 |
| КАРАТ-520-32 | 0,060 | 0,120 | 6,0 | 12,0 |
| КАРАТ-520-40 | 0,100 | 0,200 | 10,0 | 20,0 |
| КАРАТ-520-50 | 0,150 | 0,300 | 15,0 | 30,0 |
| КАРАТ-520-65 | 0,250 | 0,500 | 25,0 | 50,0 |
| КАРАТ-520-80 | 0,400 | 0,800 | 40,0 | 80,0 |
Таблица 3 - Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объёма и расхода
| Диапазон измерения расхода | Пределы допускаемой относительной погрешности, %, при измерении: |
| расхода и объема по индикации и цифровому выходу | объема по числоимпульсному выходу |
| от Qt до Qmax от Qmin до Qt (исключая) | ±1,0 (±2,0) ±2,0 (±3,0) | ±1,0 (±2,0) ±2,0 (±3,0) |
| Примечание: Без скобок указаны пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объёма и расхода в прямом направлении, в скобках - в обратном направлении для соответствующих исполнений. |
Таблица 4 - Габаритные размеры и масса
| Обозначение | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| Длина | Ширина | Высота |
| КАРАТ-520-20 | 190 | 100 | 150 | 2,0 |
| КАРАТ-520-25 | 260 | 100 | 150 | 3,0 |
| КАРАТ-520-32 | 260 | 100 | 150 | 3,0 |
| КАРАТ-520-40 | 300 | 160 | 200 | 8,0 |
| КАРАТ-520-50 | 300 | 180 | 200 | 10,0 |
| КАРАТ-520-65 | 300 | 200 | 220 | 15,0 |
| КАРАТ-520-80 | 300 | 220 | 220 | 18,0 |
Таблица 5 - Характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении времени, % | ±0,01 |
| Напряжение питания постоянного тока, В: - от встроенного элемента - от внешнего источника питания | от 2,8 до 3,6 от 12 до 36 |
| Рабочая жидкость - вода или другая негорючая и взрывобезопасная жидкость со следующими характеристиками: - температура, °С - максимальное рабочее давление, МПа, не более - содержание твердых и газообразных веществ, % от объема, не более | от +1 до +150 1,6 1 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность при температуре 35 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +1 до +55 80 от 84 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 50000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом, а также на лицевую панель расходомера методом наклейки или лазерной гравировки.
Комплектность
Комплектность расходомера представлена в таблице 6.
аблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Расходомер-счетчик КАРАТ-520 | СМАФ 407251.002 | 1 |
| Паспорт | СМАФ 407251.002 ПС1) или СМАФ 407251.002-1 ПС2) | 1 |
| Руководство по эксплуатации | СМАФ 407251.002 РЭ1) или СМАФ 407251.002-1 РЭ2) | 1 |
| Комплект монтажной арматуры | — | 13) |
| Примечания: 1) для расходомеров с электронным блоком в исполнении «Моноблок» 2) для расходомеров с электронным блоком в исполнении «Сплит» 3) поставляется по отдельному заказу |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Расходомеры-счётчики жидкости ультразвуковые КАРАТ-520. Руководство по эксплуатации» СМАФ.407251.002 РЭ (СМАФ.407251.002-1 РЭ).
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 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»;
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия;
ТУ 4213-009-32277111-2012 Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые
КАРАТ-520. Технические условия.
