Назначение
Счетчики газа ультразвуковые FLOWSIC500 предназначены для измерений и вычислений объемного расхода, объема природного газа, азота, воздуха при рабочих и природного газа при стандартных условиях.
Описание
Принцип действия счетчиков основан на измерении объемного расхода газа ультразвуковым методом: измерения разности между временем прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока газа. Измеренная разность времени, пропорциональная скорости потока, преобразуется в значение объемного расхода. Счетчик может быть оснащен вычислителем расхода и встроенными либо внешними датчиками давления и температуры, при помощи которых счетчик приводит измеренный объем и объемный расход к стандартным условиям.
Счетчик поставляется в двух комплектациях:
счетчик газа;
счетчик со встроенным вычислителем расхода и внешними или внутренними
датчиками давления и температуры.
Конструктивно счетчик состоит из следующих составных частей:
фланцевого адаптера, предназначенного для монтажа счетчика в измерительный трубопровод;
непосредственно счетчика газа, выполненного в виде измерительного картриджа, включающего:
Измерительную секцию перевернутой U-образной формы.
Блок управления с дисплеем и различными Вх/Вых интерфейсами.
Две пары приемопередатчиков работающих без отражения и дополнительно пару приемопередатчиков, работающих с отражением, используемых для контроля метрологических характеристик.
Датчики давления и температуры - для модификации со встроенным вычислителем расхода.
Фланцевые адаптеры стандартно производятся с фланцами по ГОСТ 33259-2015. По запросу могут быть произведены в соответствии со стандартами ASME B 16.5, DIN EN 1092-1 и другими. Стрелка на фланцевом адаптере указывает направление потока газа. Контроль присоединительного диаметра фланцевых адаптеров на соответствие входным/выходным участкам измерительного трубопровода ограничивается соответствием диаметра условного прохода (DN). На фланцевом адаптере предусмотрено посадочное место для подключения внешнего датчика давления, помеченное знаком «Pm» и два посадочных места для внешнего датчика температуры. Данные посадочные места заглушены в модификациях счетчика без встроенного вычислителя расхода и модификациях счетчика с внутренними датчиками давления и температуры. Предусмотренные посадочные места могут быть использованы для подключения эталонных датчиков давления и температуры в целях осуществления поверки.
Требование к минимальной длине входного и выходного прямолинейного участка трубопровода при монтаже FLOWSIC500 отсутствуют.
В счетчике осуществляется:
- Подготовка и стабилизация потока измеряемого газа;
- измерение давления и температуры для коррекции геометрии корпуса и чисел Рейнольдса;
- измерение объема и объемного расхода при рабочих условиях;
- непрерывный автоматический контроль метрологических характеристик с помощью сравнения данных основных приемопередатчиков и диагностических;
- анализ диагностических параметров;
- сбор и архивация измеренных величин в виде часовых и суточных архивов;
- измерение давления и температуры для приведения к стандартным условиям (для модификаций со встроенным вычислителем расхода);
- вычисление объема и объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям (для модификаций со встроенным вычислителем расхода);
- отображение измеряемых величин, значений накопительных счетчиков объема, статуса измерений и состояния счетчика, включая уровень заряда батарей питания, через многофункциональный жидкокристаллический дисплей;
- передача информации на верхний уровень через имеющиеся интерфейсные и дискретные выходы;
- коммуникация с компьютером оператора через сервисный инфракрасный порт.
При заказе счетчика со встроенным вычислителем расхода, вычисление
теплофизических свойств природного газа, осуществляется согласно 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»;
- Возможен ввод в память вычислительного устройства фиксированного значения коэффициента сжимаемости, как условно-постоянной величины.
Исполнение счетчика однонаправленное. В счетчике есть настраиваемый параметр «Отсечка нулевого потока», который по умолчанию составляет 0,25Qmin и «Буфер обратного расхода», который по умолчанию составляет 1 м . При обратном потоке, счетчик переходит в режим предупреждения, накапливая объем в буфере обратного расхода. В случае превышения данного буфера счетчик сигнализирует об ошибке. При возвращении к работе в прямом направлении, сначала вычитается буфер обратного объема, после чего объем фиксируется в стандартном режиме.
Он может быть смонтирован как на горизонтальных, так и на вертикальных трубопроводах.
В счетчике реализована технология «PowerIn Technology™» - в блоке управления расположена резервная батарея, которая позволяет продолжать измерение при отсутствии внешнего питания. Время работы от резервной батареи составляет до 90 дней в зависимости от конфигурации счетчика. Метрологически значимые параметры, журналы, архивы и накопительные счетчики объема хранятся в энергонезависимой памяти.
Существует возможность поставки счетчика в автономной модификации. В комплекте поставки будет идти 2 батареи, которые обеспечат автономную работу счетчика на срок не менее 5 лет.
Программное обеспечение
Счетчик поставляется в комплекте с автономным программным обеспечением FLOWgate, аттестованном в установленном порядке, предназначенным для конфигурирования и диагностики счетчика, для осуществления сервисных мероприятий, сбора данных при поверке и проведения процедуры контроля метрологических характеристик (КМХ).
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | FLOWSIC500 Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V 2.07.00 |
| Цифровой идентификатор (контрольная сумма) | 0х1С03 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-16 CCITT |
| |
| Идентификационное наименование ПО | FL0WSIC500 Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V 2.09.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x344D |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-16 CCITT |
| | |
| Идентификационное наименование ПО | FL0WSIC500 Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V 2.13.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x859D |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-16 CCITT |
Уровень защиты ПО - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Информация о версии программного обеспечения и контрольной сумме доступна через дисплей или конфигурационное программное обеспечение FLOWgate. Защита программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных вмешательств осуществляется при помощи переключателя защиты параметров от записи, многоуровневой системой защиты и пломбированием счетчика при необходимости. Возможные места пломб в целях предотвращения доступа к узлам регулировки, представлены на рисунке 3. Подробная схема опломбирования представлена в эксплуатационной документации на счетчик.
Переключатель защиты от изменения параметров располагается внутри блока обработки информации за крышкой клеммной коробки, которая защищается пломбой.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений объемного расхода газа в рабочих условиях | Представлен в таблице 4 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода газа в основном диапазоне расхода от Qt до Qmax, % - в рабочих условиях - приведенного к стандартным условиям | ±1,0 ±1,1 ) Подробные данные представлены в таблице 3 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода газа в диапазоне расхода от Qmin до Qt); % - в рабочих условиях - приведенного к стандартным условиям | ±2,0 ±2,1 ) Подробные данные представлены в таблице 3 |
| Измеряемые среды | Природный газ, азот, воздух |
| Температура измеряемой среды, °C | от -40 до +70 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры газа, °С | ±0,3 |
| Избыточное давление газа, МПа, не более | В зависимости от расчетного давления класса фланцев -1,6 для фланцев по ГОСТ 33259-2015, DIN EN 1092-1 -2,0 для фланцев по ASME B16.5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения избыточного давления газа, % | ±0,25 |
| Относительная погрешность вычисления объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, % | ±0,01 % |
| Ориентация монтажа | Свободная (вертикально/горизонтально) |
| Дискретные выходы | НЧ-импульсы + статусный выход, с гальванической развязкой ^макс = 100 Гц), ВЧ-импульсы + статусный выход, с гальванической развязкой ^макс = 2 кГц), Encoder + НЧ-импульсы, с гальванической развязкой ^макс = 100 Гц), Encoder + ВЧ-импульсы, без гальванической развязки ^макс = 2 кГц) 2xНЧ-импульсы, с гальв. развязкой ^макс = 100 Гц), |
| Интерфейсы | RS-485-модуль (внешнее питание) альтернативно к цифровым выходам, протокол Modbus RTU Оптический интерфейс |
| Примечание: *) для модификации счетчика со встроенным вычислителем, при условии выполнения контроля метрологических характеристик в соответствии с пунктами 6.3.2.1 и 6.3.3.4 методики поверки «Инструкция. ГСИ. Счетчики газа ультразвуковые FLOWSIC500. Методика поверки», утвержденной ФГУП «ВНИИР» 25 ноября 2019 г. не реже одного раза в 5 лет. |
| Таблица 3 - Технические характе | ристики |
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры и вес | Указаны в эксплуатационной документации |
| Срок службы, лет, не менее | 25 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100000 |
| Номинальный диаметр | DN50, DN80, DN100, DN150 |
| Температура окружающей среды, °С | от -40 до +70 |
| Температура хранения, °С | от -40 до +80 |
| Электропитание | Модель с питанием от внешнего источника: от 4,5 до 16 В постоянного тока + резервная батарея обеспечивающая автономную работу счетчика на срок до 3 месяцев Модель с автономным питанием: батарейный блок (два элемента питания для бесперебойной замены) обеспечивающая автономную работу счетчика на срок не менее 5 лет. |
Таблица 4 - Диапазоны измерений объемного расхода газа в рабочих условиях и соответствующие погрешности измерений объемного расхода газа при рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям_
| Типоразмер счетчика | Диапазон измерений объемного расхода газа при р абочих условиях, м3/ч | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода газа при рабочих условиях, % | Пределы относительной погрешности измерений объемного расхода газа приведенного к стандартным условиям ), % |
| от | до |
| DN50 | Qmin | 1 включ. | Qt | 16 | ±2,0 | ±2,1 |
| Qt | 16 включ. | Qmax | 160 | ±1,0 | ±1,1 |
| DN80 | Qmin | 2,5 включ. | Qt | 40 | ±2,0 | ±2,1 |
| Qt | 40 включ. | Qmax | 400 | ±1,0 | ±1,1 |
| DN100 | Qmin | 4,0 включ. | Qt | 65 | ±2,0 | ±2,1 |
| Qt | 65 включ. | Qmax | 650 | ±1,0 | ±1,1 |
| DN150 | Qmin | 4,0 включ. | Qt | 100 | ±2,0 | ±2,1 |
| Qt | 100 включ. | Qmax | 1000 | ±1,0 | ±1,1 |
| Примечание: *) для модификации счетчика со встроенным вычислителем, при условии выполнения контроля метрологических характеристик в соответствии с пунктами 6.3.2.1 и 6.3.3.4 методики поверки «Инструкция. ГСИ. Счетчики газа ультразвуковые FL0WSIC500. Методика поверки», утвержденной ФГУП «ВНИИР» 25 ноября 2019 г. не реже одного раза в 5 лет. |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку счетчика газа ультразвукового фотохимическим способом, на титульный лист в верхнем левом углу руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Таблица 5
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. | Примечание |
| Счетчик газа ультразвуковой | FLOWSIC500 | 1 | |
| Методика поверки | МП 1052-132019 | 1 | |
| Инфракрасный интерфейсный адаптер для подключения к счетчику через конфигурационное ПО FLOWgate | | 1 | опционально |
| Автономное программное обеспечение для конфигурирования и диагностики | FLOWgate | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | | 1 | |
| Паспорт | | 1 | |
| Батарея питания | | от 1 до 2 | опционально |
Поверка
осуществляется по документу МП 1052-13-2019 «Инструкция. ГСИ. Счетчики газа ультразвуковые FL0WSIC500. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИР» 25 ноября 2019 года.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон 1-го разряда в соответствии с ГПС, утвержденной приказом Росстандарта от 29.12.2018 №2825 (поверочная среда: воздух или природный газ, диапазон задаваемого объемного расхода должен соответствовать рабочему диапазону поверяемого счетчика, с пределами основной относительной погрешности не более ±0,3 %);
- установка поверочная расходоизмерительная, рабочая среда: воздух или пр иродный газ, диапазон воспроизведения единиц объемного расхода газа от 0,0003 до 16000 м/ч, СКО от 0,01 до 0,03, НСП от 0,05 до 0,12, расширенная неопределенность при коэффициенте охвата k=2 от 0,06 до 0,11% в рамках соглашения CIPM MRA;
- калибратор температуры ATC-156B (регистрационный номер 46576-11), диапазон воспроизводимых температур от минус 50 до плюс 100 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры ±0,1°С либо камера тепла и холода, диапазон воспроизводимых температур от минус 40 до плюс 60, точность поддержания заданной температуры не хуже ±0,1°С (для случая со встроенным не демонтируемым датчиком температуры);
- калибратор давления РАСЕ (регистрационный номер 72120-18), верхний предел измерений 1,6 МПа, пределы допускаемой относительной погрешности измерения давления ±0,1%;
- термометр сопротивления типа ТСП (регистрационный номер 41891-09), пределы измерений от минус 20 °C до 70 °C, предел допускаемой погрешности ±0,1 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносят в свидетельство о поверке или паспорт
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 29.12.2018 №2825 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа
ГОСТ Р 8.741-2011 ГСИ. Объем природного газа. Общие требования к методикам измерений
Техническая документация изготовителя
77558-20: Методика поверки МП 1052-13-2019Скачать5.0 Мб
