Назначение
Счетчики газа ультразвуковые USZ 08 (заводские номера 2613784, 2613785, 2613786, 2613787, 2613788, 2613789, 2613790, 2613791) (далее - счетчики) предназначены для измерений и вычислений объема и объемного расхода природного газа, при рабочих условиях на объекте ЛПУМГ «Портовая» ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург».
Описание
Принцип действия счетчиков основан на методе измерения разности между временем прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока газа. Измеренная разность времени, пропорциональная скорости потока, преобразуется в значение объемного расхода.
Конструктивно стандартная модель счетчика состоит из корпуса, в котором установлено шесть пар ультразвуковых приемопередатчиков (далее - УЗП), и блока электроники USE 09 (далее - вычислитель), который закреплен с наружной стороны корпуса и не подвержен влиянию давления измерительной линии.
УЗП крепятся непосредственно на корпусе счетчика и не выступают в проточную часть трубопровода, что обеспечивает минимальные потери давления газа на счетчике. Пары УЗП образуют акустические каналы, которые расположены симметрично относительно оси счетчика согласно алгоритму Гаусса - Чебышева, что позволяет измерять расход газа в реверсивном направлении. Кроме этого возможно провести анализ профиля потока, самодиагностику и корректность работы прибора (CBM - Condition Based Monitoring). Измерения по акустическим каналам проводятся попеременно в обоих направлениях, что позволяет избежать влияния разности скорости распространения звука в измеряемой среде на точность измерений.
Вычислитель на основании результатов измерений по акустическим каналам рассчитывает скорость потока среды, усредненную по поперечному сечению счетчика, объемный расход и объем газа в прямом и обратном (при необходимости) направлениях. В его состав входит жидкокристаллический дисплей, на котором отображаются параметры настроек, значения измерений и вычислений, сообщения системы самодиагностики, предупреждения и аварийные сообщения, сообщения об ошибках, показания внешних датчиков температуры и давления (в модификации с дополнительным интерфейсом).
Все изменения конфигурируемых параметров или архивов протоколируются в интегрированной энергонезависимой памяти вычислителя, кроме этого изменение параметров счетчика защищено специальным переключателем, находящимся на вычислителе, который должен быть закрыт и опломбирован при использовании счетчика для коммерческого учета. Счетчик присоединяется к трубопроводу с помощью фланцев, выполненных по стандартам ANSI, DIN, ГОСТ или специального исполнения (в зависимости от заказа).
Длина прямого участка трубопровода перед счетчиком должна составлять в общем случае не менее 10 DN, после - не менее 3 DN, при применении струевыпрямителей, рекомендованных к использованию изготовителем счетчиков, длина прямых участков перед счетчиком может быть сокращена до 5 DN. При применении счетчика для измерения объема газа в двух направлениях к участку трубопровода с обеих сторон счетчика применяется требование как к входному участку. В случае наличия перед счетчиком местных сопротивлений создающих значительную закрутку потока и/или асимметрию распределения скоростей монтаж счетчиков должен производиться с учетом дополнительных требований представленных в эксплуатационной документации.
В счетчиках предусмотрена возможность замены УЗП под давлением, в рабочем режиме без вывода прибора из эксплуатации и без переповерки. Замена вычислителя, а так же его компонентов так же возможна без проведения переповерки.
Рисунок 1 - Внешний вид счетчика
Программное обеспечение
Счетчик имеет встроенное программное обеспечение (далее - ПО), включающее алгоритм вычисления, который основан на конструктивных особенностях счетчика. ПО установлено в вычислителе и аттестовано в установленном порядке по МИ 2955-2005, сертификат соответствия №06.0001.0410 выдан АНО «Межрегиональный испытательный центр» 14.07.2010 г с приложением №2 от 14 марта 2012 г.
ПО предназначено для расчета объема и объемного расхода газа при рабочих условиях, посредством измерения скорости потока газа на основании времени прохождения ультразвуковых импульсов по каждому из лучей, ее усреднением с учетом внутреннего диаметра.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Программное обеспечение счетчика «USZ 08» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 1.200 |
| Цифровой идентификатор ПО | 56BA |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений высокий в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Помимо возможности просмотра и изменения параметров с помощью магнитного стержня непосредственно на дисплее счетчика доступ может осуществляться с помощью конфигурационного программного обеспечения RMGView, которое состоит из модулей просмотра, диагностики и редактирования, предназначенных для проведения проверки технического состояния счетчика и его поверки.
RMGView находится под многоуровневой системой защиты, которая предоставляет доступ только уполномоченным пользователям и одновременно определяет, каких параметров пользователь может вводить или изменять.
Рисунок 2 - Схемы пломбирования
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Измеряемая среда | природный газ |
| Диапазон измерений расхода газа при рабочих условиях, м3/ч | от 120 до 9000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях, %: | ±0,3 |
| Диаметр условного прохода, мм (дюйм) | 400(16) |
| Диапазон абсолютного давления измеряемого газа, МПа, (бар) | от 0,1 до 25 (от 1 до 250) |
| Диапазон температур измеряемого газа, °С | от -40 до +50 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры, не более, мм | |
| длина | 1200 |
| ширина (диаметр фланца) | 450 |
| высота | 710 |
| Условия эксплуатации: | |
| - диапазон температур окружающей среды, °С | от -40 до +55 |
| - относительная влажность окружающей среды, не более, % | 95 |
| Напряжение питания (постоянный ток), В | ~д + 10% 24-15% |
| Наименование характеристики | Значение |
| Взрывозащита | 2 ExdeIICT5/T6 BVS 07 ATEX E 035 |
| Масса, не более, кг | 885 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 30 |
| Степень защиты | IP 65 |
Знак утверждения типа
наносят на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики в верхнем левом углу, на лицевую панель вычислителя в верхнем левом углу методом наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счетчик газа ультразвуковой USZ 08 | - | 8 шт. |
| Комплект принадлежностей | - | В соответствии с заказом |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 шт. |
| Методика поверки | МП 0170-13-2014 с изменением № 1 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 0170-13-2014 «Инструкция. ГСИ. Счетчики газа ультразвуковые USZ 08. Методика поверки» с изменением №1, утвержденному ФГУП «ВНИИР» 08 декабря 2017 г.
Основные средства поверки:
- поверочная расходоизмерительная установка, диапазон задаваемого объемного расхода должен соответствовать рабочему диапазону поверяемого счетчика, с пределом основной относительной погрешности (относительной расширенной неопределенностью) ±0,23% (или средним квадратическим отклонением результатов измерений не более 0,05% при 11 независимых измерениях, и неисключенной систематической погрешности не превышающей 0,1%);
- термометр сопротивления типа ТСП, пределы измерений от минус 40 °C до 80 °C, предел допускаемой погрешности 0,1%;
- эталонный манометр МО с верхним пределом измерений 25 МПа, класс точности 0,16 по ГОСТ 6521;
- термометр ртутный, диапазон измерений от 0 до 50 °С, цена деления 0,1 °С по ГОСТ 28498-90;
- барометр-анероид БАММ-1, диапазон измерений от 80 до 106,7 кПа, цена деления шкалы 100 Па;
- психрометр ВИТ-1, диапазон измерений относительной влажности от 30% до 80%, цена деления термометров 0,5 °С.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке счетчика.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.618-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа
Техническая документация фирмы «RMG Messtechnik GmbH», Германия.
