Назначение
Счетчики-расходомеры массовые ЭЛМЕТРО-Фломак (далее - расходомеры) предназначены для измерения:
- массового расхода, массы, температуры жидкости и газов;
- плотности, объемного расхода, объёма жидкостей.
Описание
Принцип измерения массового расхода основан на эффекте кориолисовых сил, действующих на поток среды, двигающейся по тонкостенной трубке, испытывающей поперечные колебания с частотой вынуждающей силы, создаваемой катушкой индуктивности при пропускании через неё электрического тока заданной частоты. Силы Кориолиса, приложенные к двум половинам вибрирующей части трубки, тормозят движение первой по потоку половины и ускоряют движение второй. Возникающая вследствие этого разность фаз колебаний двух половин трубки, пропорциональная массовому расходу, регистрируется индукционными датчиками. Результаты измерений массового расхода не зависят от плотности, вязкости, наличия твердых частиц, режимов протекания измеряемой среды.
Колебания трубок возбуждаются на основной резонансной частоте системы. Функциональная зависимость резонансной частоты от плотности среды калибруется при изготовлении прибора. На основе данных калибровки, хранимых в энергонезависимой памяти прибора, измеряемый в процессе работы период колебаний пересчитывается в значение плотности рабочей среды.
Объемный расход вычисляется по данным измерений массового расхода и плотности.
В состав расходомеров входят следующие компоненты:
- первичный преобразователь массового расхода (далее Датчик);
- электронный преобразователь (далее ЭП).
Датчик (различные исполнения датчика представлены на рисунке 1) устанавливается в трубопровод и преобразует параметры процесса (расход, плотность, температуру) в электрические сигналы, которые поступают в ЭП. ЭП производит обработку сигналов с датчика и выдает результат на встроенный индикатор, обеспечивает интегрирование расходов (функция счетчика) и формирует выходные сигналы следующих типов: частотные, импульсные, дискретные, токовые от 4 до 20 мА, цифровые. Выходные интерфейсы варьируются в зависимости от исполнения ЭП.
Кроме того, ЭП обрабатывает управляющие сигналы, которые поступают на дискретные входы, и обеспечивает связь с внешними ведущими устройствами по цифровому интерфейсу RS-485 (протокол Modbus RTU) или HART. ЭП по протоколу HART может получать показания от датчика давления измеряемой среды.
Компоненты ЭП могут быть объединены конструктивно в различных сочетаниях или выполнены отдельными модулями (представлены на рисунке 2). Одним из модулей может являться видеографический регистратор ЭЛМЕТРО - ВиЭР. Модули соединяются специальными кабелями, которые входят в комплектацию расходомера. Возможные варианты компоновки ЭП описаны в руководстве по эксплуатации.
Расходомеры сертифицированы для работы во взрывоопасных зонах с видами взрывозащиты: взрывонепроницаемая оболочка и искробезопасная цепь (0ExiaIIB (Т1-Т4) Х, 1Exd[ia]IIBT6 X, 1ExdIIBT6 X). Маркировка взрывозащиты компонентов расходомера приведена в руководстве по эксплуатации на расходомер.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) расходомеров 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.
Встроенное программное обеспечение разделено на:
- метрологически значимую часть;
- метрологически незначимую часть.
Номер версии ПО имеет структуру X.Y.Z (где X, Y, Z - десятичные числа):
X - номер версии метрологически значимой части ПО;
Y - номер версии метрологически незначимой части ПО, определяющей интерфейс взаимодействия с пользователем;
Z - вспомогательный идентификационный номер, для устранения ошибок и неточностей метрологически незначимой части ПО.
Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | - |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 4.Y.Z |
| Цифровой идентификатор ПО | 0xFB3F |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC16 |
Информация о версии и контрольной сумме ПО расходомера доступна через экранное
меню.
Защита встроенного программного обеспечения от изменений посредством внешних интерфейсов или меню прибора (преднамеренных или непреднамеренных) обеспечивается аппаратными микропереключателями, расположенными внутри пломбируемого корпуса, и непосредственно пломбировкой корпуса расходомера (рисунок 3).
Защита расходомера от преднамеренного изменения ПО через внутренний интерфейс (вскрытие прибора) обеспечивается нанесением пломбы на корпус ЭП расходомера.
Защита ПО расходомера от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
приведены в таблице 2
Таблица 2
| Характеристика | Значение |
| Диаметр условного прохода Ду, мм | от 1 до 200 |
| Измеряемая среда (рабочая среда) | жидкость, газ |
| Верхняя граница диапазона измерений массового расхода жидкости QMmax(F), кг/ч, в зависимости от Ду | от 20 до 740000 |
| Верхняя граница диапазона измерений объёмного расхода жидкости (по воде при стандартных условиях) Qvmax(F), м3/ч, в зависимости от Ду | от 0,02 до 740 |
| Верхняя граница диапазона измерений массового расхода газа QMmax(G), кг/ч | QMmax(F) pG / kG , где ра - плотность газа при рабочих условиях, кг/м3; kG - коэффициент, зависящий от Ду, кг/м3 |
| Диапазон измерений температуры рабочей среды, °С | от минус 60 до плюс 350 |
| Диапазон измерений плотности рабочей среды, кг/м3 | от 1 до 2000 |
| Стабильность нуля при измерении массового расхода (в зависимости от Ду) Z, кг/ч | от 0,002 до 74 |
| Класс точности | 0,1; 0,15; 0,2; 0,5 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении массового расхода SQM и массы SM жидкости по индикатору, частотноимпульсному и цифровому выходным сигналам, %: при QM > 100 % • Z / до, при Qm < 100 % • Z / до, где QM - измеряемый массовый расход, кг/ч, д0 - величина, численно равная классу точности, % | ±до ±( Z / Qm) • 100% |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении массового расхода и массы газа по индикатору, частотно-импульсному и цифровому выходным сигналам, %: при Qm > (100 % • Z / да), при Qm < (100 % • Z / да), где да равен: 0,35 % - для кл. точности 0,1; 0,15 и Ду от 1 до 32 мм, 0,5 % - для кл. точности 0,1; 0,15 и Ду от 50 до 200 мм, и для кл. точности 0,2 и Ду от 1 до 200 мм, 0,75 % - для кл. точности 0,5 и Ду от 1 до 200 мм | ±да ±( Z / Qm) • 100 % |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерении плотности жидкости по индикатору, частотному и цифровому выходным сигналам Ар, кг/м : - для расходомеров класса точности 0,1 - для расходомеров класса точности 0,15; 0,2; 0,5 | ±1 ±2 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерении плотности жидкости по индикатору, частотному и цифровому выходным сигналам для расходомеров классов точности 0,1 и 0,15 после калибровки в рабочих условиях, кг/м3 | ±0,3 |
| Характеристика | Значение |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении объемного расхода SQV и объема SV жидкости по индикатору, частотноимпульсному и цифровому выходным сигналам, % - для класса точности 0,1 - для остальных классов точности | SQv = SV = ±0,15 dQv =±J(£>Qm,) + ([Др/Р]• 100%)’, SV = ±7(SM) + ([Др / р]• 100%)2 , где р - измеряемая плотность, кг/м3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры рабочей среды по индикатору, частотному и цифровому выходным сигналам (Л7), °С | ЛТ = ±(0,9 + 0,008 • |t|) °C, где t - измеряемое значение температуры, °С |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности при измерении массового расхода и массы жидкости и газа, в зависимости от Ду, вызываемой изменением: - давления измеряемой среды на 1 МПа, % - температуры измеряемой среды на 10 °C, % | от 0 до ±0,05 от 0 до ±(0,015 • QMnom / Qm) |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности при измерении плотности жидкости, в зависимости от Ду, вызываемой изменением: - давления измеряемой среды на 1 МПа, кг/м - температуры измеряемой среды на 10 °C, кг/м3 | от 0 до ±0,05 от 0 до ±0,3 |
| Потери давления на датчике расходомера при номинальном расходе воды QMnom, МПа, не более | 0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования измеренной величины в токовый выходной сигнал, мкА, не более* | ±10 |
| Параметры измеряемой среды: |
| - диапазон температур, °С | от минус 60 до плюс 350 |
| - избыточное давление, МПа, не более | 4; 10; 16; 25 |
| Выходные сигналы: |
| - частотно-импульсный масштабируемый, Гц | от 0 до 10 000 |
| - аналоговый токовый, мА | от 4 до 20 |
| - дискретный | Оптронный, с открытым коллектором |
| - цифровой | RS-485 (Modbus RTU) или HART |
| * Входные сигналы: |
| - дискретный универсальный, В | ±0..5 / ±10. 30 |
| Рабочие условия эксплуатации: |
| - температура окружающей среды, °С | от минус 40 до плюс 60/ от минус 60 до плюс 60 (опция) |
| - относительная влажность воздуха, %, не более | 95 |
| - давление воздуха, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Напряжение электрического питания, В: |
| - от сети переменного тока частотой (50±1) Гц | от 80 до 264 |
| - постоянный ток | от 20 до 140 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 12 |
| Характеристика | Значение |
| Г абаритные размеры, мм: |
| - высота | от 200 до 2100 |
| - ширина | от 200 до 1200 |
| - глубина (с клеммной коробкой) | от 210 до 450 |
| Масса, кг | от 1 до 400 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
| Примечания: | | |
| Значения Z, kG, QMmax(F), Q,Mnom для каждого типоразмера приведены в руководстве по эксплуатации В исполнении ЭП с видеографическим регистратором ЭЛМЕТРО-ВиЭР метрологические характери |
| стики входных и выходных каналов определены в описании на регистратор. В исполнении ЭП без видеографического регистратора. | |
Знак утверждения типа
наносится на эксплуатационную документацию (руководство по эксплуатации, методику поверки, паспорт) расходомера типографским способом, на таблички, размещенные на корпусах датчика и электронного преобразователя методом шелкографии, металлографии или гравировки.
Комплектность
Комплект поставки расходомеров соответствует таблице 3
Таблица 3
| Наименование | Количество |
| Расходомер | 1 |
| Паспорт 3124.0000.00 ПС | 1 |
| Руководство по эксплуатации 3124.0000.00 РЭ | 1 |
| Методика поверки 3124.0000.00-01 МП | 1 |
| Комплект монтажных частей | 1 (по заказу) |
| Кабельная система | 1 (по заказу) |
| ПО ПК конфигурирования расходомера, компакт-диск | 1 |
| Упаковка | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом 3124.0000.00-01 МП «Счетчики-расходомеры массовые ЭЛМЕТРО-Фломак. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» 28 июня 2016 года.
Перечень основного оборудования, применяемого для поверки (калибровки) расходомеров, приведен в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование | Требуемые технические характеристики | Рекомендуемые эталоны и СИ |
| Установка поверочная счётчиков жидкости | Минимальный расход: не более 10 % от номинального расхода поверяемого расходомера. Максимальный расход: не менее 40 % от номинального расхода поверяемого расходомера. Предел допускаемой относительной погрешности установки при измерении массы поверочной жидкости, прошедшей через расходомер: не более / предела допускаемой относительной погрешности поверяемого расходомера | Установка поверочная автоматизированная УПСЖМ (ГРСИ №53855-13) |
| Установка трубопоршневая поверочная | Минимальный расход: не более 10 % от номинального расхода поверяемого расходомера. Максимальный расход: не менее 40 % от номинального расхода поверяемого расходомера. Предел допускаемой относительной погрешности установки при измерении массы поверочной жидкости, прошедшей через расходомер: не более / предела допускаемой относительной погрешности поверяемого расходомера | Установка трубопоршневая поверочная стационарная «ОЗНА-Прувер С-0,05» (ГРСИ №31455-06) |
| Преобразователь плотности жидкости проточный | Диапазон измерения плотности должен включать плотность поверочной жидкости. Предел допускаемой основной абсолютной погрешности: не более 1/3 предела допускаемой основной абсолютной погрешности расходомера при измерении плотности | Преобразователь плотности жидкости измерительный модель 7835 (ГРСИ №52638-13) |
| Контроллер-вычислитель, обеспечивающий прием и обработку сигналов от: - датчика температуры; - датчика давления; - поточного преобразователя плотности - массового расхода с импульсного выхода поверяемого расходомера | -предел допускаемой абсолютной погрешности преобразования сопротивления в значение температуры не более ±0,05 °С; -предел допускаемой относительной погрешности преобразования тока в значение давления не более ±0,025 %; -предел допускаемой относительной погрешности преобразования тока в значение плотности не более ±0,025 %; - с погрешностью не более ±1 импульс за один проход поршня | Контроллер-вычислитель OMNI (ГРСИ №15066-09) |
| Наименование | Требуемые технические характеристики | Рекомендуемые эталоны и СИ |
| Средство измерения плотности жидкости: лабораторный плотномер, ареометр или пикнометр | Диапазон измерения плотности должен включать плотность поверочной жидкости. Предел допускаемой основной абсолютной погрешности: не более 1/3 предела допускаемой основной абсолютной погрешности расходомера при измерении плотности (в том числе при поверке с калибровкой измерения плотности в рабочих условиях) | Измеритель плотности жидкостный вибрационный ВИП-2МР (ГРСИ №27163-09) |
| Весы лабораторные | Наименьший предел взвешивания: не более максимального допустимого значения массы порции при определении погрешности измерения расхода в точке с наименьшим расходом. Наибольший предел взвешивания: не менее минимального допустимого значения массы порции при определении погрешности измерения расхода в точке с наибольшим расходом. Предел допускаемой абсолютной погрешности Ав должен удовлетворять условию: A dM —— • 100% <-, где тп - масса повероч- т п 3 ной порции жидкости | Весы лабораторные СПВ-120 (ГРСИ №52638-13) |
| Счетчик импульсов | Частота импульсов до 1000 Гц Допустимая погрешность ± 1 импульс | Счетчик импульсов Овен СИ8 (ГРСИ №28696-10) |
| Измеритель влажности и температуры | Диапазон измерения температуры: от 15 до 30 °С. Диапазон измерений относительной влажности: от 10 до 80 %. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности: - при измерении влажности: ±2 %. - при измерении температуры: ±0,2 °С | Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 М 2 (ГРСИ №15500-12) |
| Термопреобразователь сопротивления платиновый ТСП | Класс А | Термопреобразователь сопротивления платиновый ТСП Метран-206 (ГРСИ №50911-12) |
| Измеритель входных сигналов ТСП | Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования сигналов ТСП при измерении температуры поверочной жидкости: ±0,1 °С | Калибратор многофункциональный портативный Метран 510-ПКМ-А (ГРСИ №26044-07) |
Допускается применение других эталонов, средств измерений и вспомогательного оборудования с характеристиками, не уступающими характеристикам, указанным в таблице 4.
Знак поверки наносится в паспорт расходомера или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
изложены в документе 3124.0000.00 РЭ «Счетчики-расходомеры массовые ЭЛМЕТРО-Фломак. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ 15528-86 «Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения».
ГОСТ 8.510-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкости».
ГОСТ 8.142-2013 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений массового и объемного расхода (массы и объема) жидкости».
ГОСТ Р 8.618-2014 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа».
ГОСТ 8.558-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры».
ГОСТ 8.024-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности».
ТУ 4213-025-99278829-2011 с Изменением № 3 от 15.10.2015 г. «Счетчики-расходомеры массовые ЭЛМЕТРО-Фломак»
47266-16: Методика поверки 3124.0000.00-01 МПСкачать12.3 Мб
