Назначение
Счетчики газа Гранд - SPI (далее - счетчики) предназначены для измерений объема природного газа по ГОСТ 5542-13 или паров сжиженного газа по ГОСТ 20448-90 и других неагрессивных газов, приведенного к стандартным условиям, по ГОСТ 2939-63.
Описание
Принцип действия счетчиков основан на измерении объема газа при рабочих условиях преобразователем расхода, измерении давления и температуры газа встроенными датчиками и вычислении объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, с учетом условно-постоянных параметров свойств газа: состава газа и плотности газа при стандартных условиях. Расчет коэффициента сжимаемости и плотности газа выполняется в соответствии с ГОСТ 30319.2-2015. Давление газа и коэффициент сжимаемости могут быть приняты за условно-постоянные параметры и вводиться в счетчики как фиксированные значения физических величин.
Принцип действия преобразователя расхода газа основан на зависимости частоты колебаний струи в струйном генераторе от расхода газа. Колебания струи в струйном генераторе преобразуются пьезоэлементом в электрический сигнал, пропорциональный объемному расходу газа, прошедшему через счетчик, который преобразуется в аналого-цифровом блоке в величину объема газа и регистрируется с нарастающим итогом.
В состав счетчиков входят:
- преобразователь расхода газа, состоящий из струйного генератора и пьезоэлемента;
- встроенный преобразователь температуры;
- встроенный преобразователь давления для исполнений TP и TPz;
- аналого - цифровой блок, в котором преобразуются аналоговые сигналы струйного генератора, преобразователей температуры и давления в значения измеряемой величины;
- вычислительный блок, в котором выполняется вычисление объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям;
- интерфейсный блок, который выполняет функцию связи с внешними устройствами, обеспечивает вывод информации на показывающее устройство, внешний носитель информации, а также осуществляет функцию передачи данных;
- элементы питания;
- корпус счетчика с присоединительными патрубками;
- запорный клапан (в зависимости от исполнения).
В зависимости от максимального избыточного давления счетчики имеют следующие исполнения:
- исполнение А - максимальное избыточное давление до 5 кПа включительно;
- исполнение В - максимальное избыточное давление до 300 кПа включительно.
В зависимости от диапазона температуры окружающей среды счетчики имеют следующие исполнения:
- исполнение Н - от минус 20 до плюс 60 °С;
- исполнение Х - от минус 40 до плюс 60 °С.
В зависимости от состава и метода приведения к стандартным условиям счетчики имеют следующие исполнения:
- исполнение T - для измерений объема газа при рабочих условиях и вычисления объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, с измерением температуры газа и принятии параметров давления и коэффициента сжимаемости как условно постоянных величин;
- исполнение TP- для измерений объема газа при рабочих условиях и вычисления объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, с измерением давления и температуры газа и принятии коэффициента сжимаемости как условно постоянной величины;
- исполнение TPz- для измерений объема газа при рабочих условиях и вычисления объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, с измерением давления, температуры газа и автоматическим вычислением коэффициента сжимаемости.
Счетчики обеспечивают выполнение следующих функций:
- измерение объема газа при рабочих условиях и вычисление объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям;
- архивирование в энергонезависимой памяти результатов измерений и вычислений расхода, объема, температуры, давления, архивов событий;
- передачу измеренных данных, параметров настройки и архивной информации;
- управление устройством подачи/перекрытия газа по установленному алгоритму;
Счетчики обеспечивают вывод на показывающее устройство следующих параметров:
- текущего значения объемного расхода газа;
- текущего значения объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям;
- текущего значения температуры измеряемой среды;
- текущего значения давления измеряемой среды;
- суммарного накопленного рабочего объема и объема газа, приведенного к стандартным условиям;
- текущих параметров даты и времени.
Ввод параметров настройки в счетчики производится при подключении к ПК с установленным специализированным программным обеспечением.
Общий вид счетчиков представлен на рисунке 1.
Клавиатура
Рисунок 1 - Общий вид счетчиков газа Гранд - SPI
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.
1 - пломба навесная предприятия-изготовителя, предотвращающая вскрытие кожуха;
2 - самоклеющаяся пломба из легко разрушаемого материала.
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) счетчиков по аппаратному обеспечению является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измерительных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. ПО хранится в энергонезависимой памяти. Программная среда постоянна, отсутствуют средства и пользовательская оболочка для программирования или изменения ПО.
Программное обеспечение разделено на:
- метрологически значимую часть;
- метрологически незначимую часть.
Разделение программного обеспечения выполнено внутри кода ПО на уровне языка программирования. К метрологически значимой части ПО относятся:
- программные модули, принимающие участие в обработке (расчетах) результатов измерений или влияющие на них;
- программные модули, осуществляющие отображение измерительной информации, ее хранение, передачу, идентификацию, защиту ПО и данных;
- параметры ПО, участвующие в вычислениях и влияющие на результат измерений;
- компоненты защищенного интерфейса для обмена данными с внешними устройствами.
Идентификационные данные ПО счетчиков приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Гранд - SPI |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.4 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x6D209590 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | CRC-32 |
Недопустимое влияние на метрологически значимую часть ПО через интерфейс пользователя и интерфейс связи отсутствует. Метрологические характеристики счетчиков нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных (вычисленных) данных.
Уровень защиты программного обеспечения расходомеров от преднамеренных и непреднамеренных изменений - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Гранд - SPI - 4 | Гранд - SPI - 6 | Гранд - SPI - 10 | Гранд - SPI - 16 | Гранд - SPI - 25 | Гранд - SPI - 40 | Гранд - SPI - 65 | Гранд - SPI - 100 |
| Максимальный расход в рабочих условиях, Qmax, м3/ч | 4 | 6 | 10 | 16 | 25 | 40 | 65 | 100 |
| Диапазон измерений в рабочих условиях, Qmin/Qmax | 1:100 | 1:140 | 1:160 | 1:250 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема газа в рабочих условиях, %, в диапазоне расходов Qmin < Q <0,2 Qmax 0,2 Qmax < Q <Qmax | ±2,0 ±1,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема газа, приведенного к стандартным условиям, %, в диапазоне расходов в рабочих условиях Qmin < Q <0,2 Qmax 0,2 Qmax < Q <Qmax | ±2,5 ±1,5 |
| Диапазон измерений объемного расхода, приведенного к стандартным условиям, м3/ч | от 0,029 до 18,79 | от 0,032 до 28,19 | от 0,046 до 46,98 | от 0,074 до 75,17 | от 0,074 до 117,5 | от 0,118 до 188,0 | от 0,191 до 305,5 | от 0,295 до 470,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при вычислении объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, % | ±0,02 |
| Диапазон измерений температуры рабочей среды, °С | от -20 до +60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±(0,5 + 0,002-iti) где t - измеряемая температура, °С |
| Верхний предел измерений абсолютного давления, кПа | от 100 до 400 |
| Верхний предел измерений избыточного давления, кПа | от 2,5 до 300 |
| Рабочий диапазон измерений давления, % ВПИ | от 33 до 100 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений давления, % | ±0,25 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Гранд - SPI - 4 | Гранд - SPI - 6 | Гранд - SPI - 10 | Гранд - SPI - 16 | Гранд - SPI - 25 | Гранд - SPI - 40 | Гранд - SPI - 65 | Гранд - SPI - 100 |
| Диаметр условного прохода, мм | 15; 20; 25 | 25; 32 | 50 |
| Максимальное избыточное давление измеряемой среды, кПа | 300 |
| Цифровые проводные интерфейсы Цифровые беспроводные интерфейсы | протокол MODBUS RTU по последовательному интерфейсу GPRS |
| Количество разрядов отсчетного устройства | 10 |
| Напряжение питания, В | 3,6 |
| Маркировка взрывозащиты | 1 Ex ib IIB T4 Gb X |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - избыточное давление измеряемой среды, кПа, не более - относительная влажность воздуха, %, - атмосферное давление, кПа | от -40 до +60 300 до 95 от 84,0 до 106,7 |
| Масса, кг, не более | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 7,5 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 220x130x135 | 290x130x135 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 80000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель счетчика методом аппликации и на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счетчик газа Гранд - SPI | Гранд - SPI | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ТУАС.407299.002 РЭ | 1 экз. допускается поставлять один экземпляр в один адрес отгрузки |
| Паспорт | ТУАС.407299.002 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 208-054-2017 | 1 экз. допускается поставлять один экземпляр в один адрес отгрузки |
| GSM-антенна | | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей | | 1 комплект |
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.618-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода газа;
ГОСТ 30319.2-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода;
ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава;
ТУ 4213-015-70670506-2013 Счетчики газа Гранд - SPI. Технические условия
