Назначение
Расходомеры ультразвуковые Ultraflux (далее - расходомеры) предназначены для измерений скорости и уровня потока, объемного расхода, объема жидкости, протекающей по напорным и безнапорным трубопроводам, и газов.
Описание
К настоящему типу расходомеров относятся расходомеры ультразвуковые следующих моделей: MINISONIC, UF 801, UF 811, UF 821, UF 831, UF 841, которые отличаются друг от друга измеряемой средой (вода или газ) и метрологическими характеристиками (диапазон и пределы допускаемой погрешности измерений).
Принцип действия расходомеров основан на измерении времени прохождения ультразвуковых импульсов по направлению движения жидкости (газа) и против него. Разность времен пропорциональна средней скорости движения жидкости (газа) по трубопроводу (каналу). Зная эпюру распределения скоростей в месте установки ультразвуковых датчиков и площадь внутреннего сечения трубопровода (канала), можно определить расход и количество жидкости (газа).
В состав расходомеров входят (в зависимости от модели и исполнения) от одной до восьми пар ультразвуковых преобразователей (УЗП) и вычислительный блок (ВБ).
УЗП, установленные с помощью специального приспособления снаружи или внутри трубопровода (канала), излучают (принимают) ультразвуковые импульсы под углом к продольной оси трубопровода (канала).
ВБ формирует все необходимые команды для УЗП, обрабатывает полученную информацию, отображает на табло значения расхода, объема жидкости или расхода, объема газа.
При установке УЗП необходимо соблюдать требования к длинам прямых участков (определяются гидравлическими условиями и количеством акустических лучей). Конкретные требования к параметрам (размерам) трубопроводов, лотков и каналов, длинам прямых участков, уровню жидкости, давлению и температуре изложены в руководствах по эксплуатации на соответствующее оборудование.
Настройка расходомеров производится с помощью панели управления на вычислительном блоке или посредством специального программного обеспечения, установленного на ЭВМ.
УЗП имеют неразборный корпус и не пломбируются.
Уровень жидкости, в случае безнапорного трубопровода, измеряется внешним датчиком уровня с аналоговым или цифровым выходом. Для измерения уровня может использоваться ультразвуковой (внешний), радарный (внешний) или гидростатический (погружной) датчик уровня. В качестве внешнего радарного датчика используется бесконтактный микроволновый уровнемер VEGAPULS (WL) 61 (регистрационный номер 61448-15).
Определение объемного расхода жидкости для безнапорных систем проводится в электронном блоке на основе измеренных значений уровня и средней скорости.
Серийный номер, состоящий из арабских цифр, наносят лазерным способом на информационную табличку (шильдик), расположенную на панели корпуса прибора. Примеры расположения шильдика приведены на рисунках 43 - 45. Вид шильдика приведен на рисунке 47.
Каждая модель ВБ имеет несколько модификаций. Модели расходомеров обозначаются буквенно-цифровым кодом, расположенным после наименования модели. Ниже приведена расшифровка буквенно-цифровых кодов в зависимости от условий их применения:
L - для напорных систем;
СО - для безнапорных систем;
G - для газа;
X (ATEX) - модель ATEX;
T (CAL) - наличие функции определения тепловой мощности и тепловой энергии (без нормирования погрешности);
B - двухканальная модель;
МС - многоканальная модель;
P - портативная модель;
RV - для широких каналов (шириной более 50 метров);
II - модель расходомера;
1, 2, 4, 6, 8 - количество акустических путей (пар УЗП) на каждом канале;
ISD - детектор границ раздела и скребков (для нефтегазовой промышленности);
PSD - детектор сфер и скребков (для нефтегазовой промышленности);
Скорость измеряется ультразвуковыми преобразователями (датчиками):
Модельный ряд УЗП Ultraflux:
• Накладные:
SE 1595; SE 1662; SE 1790; SE 1791; SE 1815; SE 1899; SE 1524; SE 1679; SE 1698;
• Врезные:
SI 1611; SI 1612; SI 1614; SI 1661; SI 1806; SI 1809;
• Погружные:
SM 1527; SM 1666; SM 1681; SM 1684; SM 1613; SM 1654; SM 1686; SM 1690; SM 1689.
Рисунок 1. Общий вид дисплея ВБ
На рисунках 2 - 10 приведен общий вид ВБ расходомеров.
Рисунок 2. Общий вид ВБ расходомера Рисунок 3. Общий вид ВБ расходомера
Minisonic (стационарная модель) Minisonic II (стационарная модель)
Рисунок 4. Общий вид ВБ расходомера Minisonic (стационарная модель ATEX)
Рисунок 5. Общий вид ВБ расходомера Minisonic II P (портативная модель)
Рисунок 6. Общий вид ВБ расходомера UF 801 P (портативная модель)
Рисунок 7. Общий вид ВБ расходомера UF 811 Рисунок 8. Общий вид ВБ расходомера UF
(стационарная модель) 821 (стационарная модель)
Рисунок 9. Общий вид ВБ расходомера UF 831 (стационарная модель)
Рисунок 10. Общий вид ВБ расходомера UF 841 (стационарная модель ATEX)
На рисунках 11 - 13 приведен общий вид датчиков уровня
Рисунок 11. Общий вид погружного гидростатического датчика уровня Uf-GP01
Рисунок 12. Общий вид внешнего ультразвукового датчика уровня Uf-UL01
Рисунок 13. Общий вид внешнего радарного датчика уровня WEGAPLUS (WL) 61
На рисунках 14 - 42 приведен общий вид УЗП скорости
Рисунок 14. Накладной УЗП SE 1595 Общий вид
Рисунок 15. Накладной УЗП SE 1595 Пример установки на трубопроводе
Рисунок 16. Накладной УЗП SE 1662 Общий вид
Рисунок 17. Накладной УЗП SE 1662 Пример установки на трубопроводе
Рисунок 18. Накладной УЗП SE 1790 Общий вид
Рисунок 19. Накладной УЗП SE 1790 Пример установки на трубопроводе
Рисунок 20. Накладной УЗП SE 1791 Общий вид
Рисунок 21. Накладной УЗП SE 1815 Общий вид
Рисунок 22. Накладной УЗП SE 1815 Пример установки на трубопроводе
Рисунок 23. Накладной УЗП SE 1899 Общий вид
Рисунок 24. Накладной УЗП SE 1899 Пример установки на трубопроводе
Рисунок 25. Накладной УЗП SE 1524 Общий вид
Рисунок 26. Накладной УЗП SE 1679 Общий вид
Рисунок 27. Накладной УЗП SE 1698 Общий вид
Рисунок 28. Врезной УЗП SI 1611 Общий вид
Рисунок 29. Врезной УЗП SI 1612 Общий вид
Рисунок 30. Врезной УЗП SI 1614 Общий вид
Рисунок 31. Врезной УЗП SI 1661 Общий вид
Рисунок 32. Врезной УЗП SI 1806 Общий вид
Рисунок 33. Врезной УЗП SI 1809 Общий вид
Рисунок 34. Погружной УЗП SM 1527 Общий вид
Рисунок 35. Погружной УЗП SM 1666 Общий вид
Рисунок 36. Погружной УЗП SM1681 Общий вид
Рисунок 37. Погружной УЗП SM 1684 Общий вид
Рисунок 38. Погружной УЗП SM 1613 Общий вид
Рисунок 39. Погружной УЗП SM1654 Общий вид
Рисунок 40. Погружной УЗП SM 1686 Общий вид
Рисунок 41. Погружной УЗП SM1690 Общий вид
Рисунок 42. Погружной УЗП SM 1689 Общий вид
Серийные номера ВБ и УЗП в цифровом формате наносятся на табличку, закрепленную на корпусе устройства (рисунки 43, 44 и 45).
Рисунок 44. Маркировка ВБ UF 801 P (портативная модель)
Рисунок 43. Маркировка ВБ UF 811 (стационарная модель)
Рисунок 45. Маркировка ВБ UF 841 (стационарная модель ATEX)
Для защиты от несанкционированного доступа к элементам ВБ его корпус пломбируется на заводе-изготовителе (рисунок 46).
Рисунок 46. Место пломбирования ВБ
Рисунок 47. Знак утверждения типа и серийный номер на шильдике
Программное обеспечение
ВБ имеет встроенное программное обеспечение (ПО), которое устанавливается на стадии производства.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1. Идентификационные данные метрологически значимого ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | Firmware (встроенное ПО) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже МК5-Х |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
| * где Х - номер модификации версии ПО (А, В, С, ..., X, Y, Z) |
Нормирование метрологических характеристик расходомера проведено с учетом того, что программное обеспечение является неотъемлемой частью расходомера.
Разделения ПО на метрологически значимую и метрологически не значимую части не предусмотрено.
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий».
Технические характеристики
Таблица 2. Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | | | | | Значение | | | | |
| Модель | Minisonic / Minisonic G | UF 811/G | UF 821/G | UF 831 | UF 841/G | Minisonic II P | UF 801 P/PB | UF 811 CO | UF 821 CO/RV | UF 831 CO/RV |
| Диаметр номинальный (DN), мм | | от 10 до 10 000 для жидкости от 10 до 4 000 для газа | | | - | |
| Ширина канала, м | | | | - | | | | от 0,5 до 30 | от 0,5 до 300 | от 0,5 до 500 |
| Количество каналов изме-рений расхода и объема жидкости и газа, шт. | от 1 до 2 | от 1 до 2 | от 1 до 4 | от 1 до 8 | от 1 до 4 | 1 | P - 1 PB - 2 | от 1 до 2 | от 1 до 4 | от 1 до 8 |
| Максимальное количество УЗП, пар | от 1 до 2 | от 1 до 2 | от 1 до 4 | от 1 до 8 | от 1 до 4 | 1 | P - 1 PB - 2 | от 1 до 2 | от 1 до 4 | от 1 до 8 |
| Диапазон измерений скорости потока, м/с | | Д Для > | ,ля газа: от -30,0 до -0,05 и от +0,05 до +30, кидкости: от -25,0 до -0,005 и от +0,005 до | 0 +25,0 | |
| Наименование характеристики | Значение |
| Модель | Minisonic / Minisonic G | UF 811/G | UF 821/G | UF 831 | UF 841/G | Minisonic II P | UF 801 P/PB | UF 811 CO | UF 821 CO/RV | UF 831 CO/RV |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении скорости, расхода и объема жидкости (напорный поток), % при использовании 1 пары УЗП: при использовании 2-8 пар УЗП: при использовании измерительного участка и 2-8 пар УЗП: | ±(1,0+0,1/V)1), ±1,02) ±(0,5+0,1/V)1), ±0,52) ±(0,25+0,1/V)1), ±(0,25)2) | - |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении скорости, расхода и объема газа, % при использовании 1 пары УЗП: при использовании 2-8 пар УЗП: при использовании измерительного участка и 2-8 пар УЗП: | ±(2,0+0,5/V)1), ±2,02) ±(1,0+0,5/V)1), ±1,02) ±(0,75+0,5/V)1), ±(0,75)2) | - |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении скорости (безнапорный поток), % при использовании 1 пары УЗП: при использовании 2-8 пар УЗП: | - | ±(3,0+0,3/V)1), ±3,02) ±(1,0+0,1/V)1), ±1,02) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении расхода и объема (безнапорный поток), % | - | ±Jsv2 + Ss23> |
| Наименование характеристики | Значение |
| Модель | Minisonic / Minisonic G | UF 811/G | UF 821/G | UF 831 | UF 841/G | Minisonic II P | UF 801 P/PB | UF 811 CO | UF 821 CO/RV | UF 831 CO/RV |
| Диапазон измерений уровня потока жидкости погружным гидростатическим датчиком уровня Uf-GP01, м | - | от 0,03 до 20,0 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему пределу диапазона измерений погрешности измерений уровня жидкости погружным гидростатическим датчиком уровня Uf-GP01, % | - | ±0,5 |
| Диапазон измерений расстояния до потока жидкости внешним ультразвуковым датчиком уровня Uf-UL01, м | - | от 0,2 до 20,0 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему пределу диапазона измерений погрешности измерений уровня жидкости внешним ультразвуковым датчиком уровня Uf-UL01, % | - | ±0,25 |
| Верхний предел диапазона измерений уровня потока жидкости внешним радарным датчиком уровня VEGAPULS WL 61, м VEGAPULS 61, м | - | 15,0 35,0 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Модель | Minisonic / Minisonic G | UF 811/G | UF 821/G | UF 831 | UF 841/G | Minisonic II P | UF 801 P/PB | UF 811 CO | UF 821 CO/RV | UF 831 CO/RV |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня жидкости внешним радарным датчиком уровня VEGAPULS (WL) 61, мм | - | ±2,0 |
| Примечания 1) для V<0,5 для жидкости (где V - скорость потока, м/с), (V<1,5 для газа) 2) для V>0,5 для жидкости (где V - скорость потока, м/с), (V>1,5 для газа) 3), где 6v - пределы допускаемой относительной погрешности при измерении скорости потока, % 6s - пределы допускаемой относительной погрешности при измерении площади сечения потока S, % для канала прямоугольного сечения: 6s = YHHB или 6s=^H"100,% H H где уй, (Ah) - пределы допускаемой приведенной (абсолютной) погрешности при измерении уровня жидкости, % (мм); Нв - верхний предел диапазона измерений датчика уровня, м; Н - измеренное значение уровня, м. для канала произвольного сечения: 6s =dS'^r'1OO’% dh $ где Ah - пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении уровня жидкости, мм |
Таблица 3. Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модель | Minisonic / Minisonic G | UF 811/G | UF 821/G | UF 831 | UF 841/G | Minisonic II P | UF 801 P/PB | UF 811 CO | UF 821 CO/RV | UF 831 CO/RV |
| Габаритные размеры (не более): | | | | | | | | | | |
| - ширина, мм | 244 | 221 | 290 | 300 | 267 | 220 | 220 | 221 | 290 | 300 |
| - высота, мм | 268 | 231 | 285 | 346,5 | 166 | 115 | 115 | 231 | 285 | 346,5 |
| - глубина, мм | 232 | 59 | 100 | 148 | 166 | 74 | 64 | 59 | 100 | 148 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Модель | Minisonic / Minisonic G | UF 811/G | UF 821/G | UF 831 | UF 841/G | Minisonic II P | UF 801 P/PB | UF 811 CO | UF 821 CO/RV | UF 831 CO/RV |
| Масса расходомера (не более), кг | 6,6 | 2,0 | 3,0 | 8,0 | 12,0 | 0,74 | 0,9 | 2,0 | 3,0 | 8,0 |
| Степень защиты (IP) | IP67 | IP68 | IP67 | IP67 | IP67 | IP68 | IP68 | IP68 | IP67 | IP67 |
| Диапазон температуры окружающего воздуха,°С | от -20 до +60 | от -20 до +70 | от -20 до +60 | от -10 до +50 | от -20 до +5С | от -20 до +50 | от -10 до +50 | от -20 до +70 | от -20 до+60 | от -10 до +50 |
| Диапазон температуры измеряемой среды (жидкости, газа) в зависимости от типа УЗП, °С | от -40 до +250 |
| Относительная влажность окружающего воздуха (не более), % | 100 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Средняя наработка до отказа (не менее), ч | 100000 |
Знак утверждения типа
наносится на шильдики, расположенные на стенке корпусов ВБ (Рисунок 47) и на титульные листы руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 4. Комплектность расходомеров ультразвуковых Ultraflux
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Расходомер ультразвуковой Ultraflux | | 1 | Согласно выбранной комплектации |
| Паспорт | ПС | 1 | - |
| Руководство по эксплуатации | РЭ | 1 | - |
Сведения о методах измерений
приведены в паспорте расходомера ультразвукового Ultraflux (раздел 16).
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расхода жидкости, утвержденная приказом Росстандарта от 26 сентября 2022 г.№ 2356;
Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа, утвержденная приказом Росстандарта от 11 мая 2022 г. № 1133;
Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов, утвержденная приказом Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3459;
Стандарт предприятия фирмы FAURE HERMAN S.A.S., Франция.
