Назначение
Счетчики ультразвуковые ALTOSONIC V (мод. ALTOSONIC VM), далее -счётчики, предназначены для измерений объема и массы различного вида жидкостей в напорных трубопроводах.
Описание
Принцип работы счётчика основан на время-импульсном методе измерений, при котором разность времени прохождения ультразвукового импульса в жидкости по направлению и против направления движения жидкости пропорциональна скорости (расходу) потока жидкости в трубопроводе.
Счетчик ALTOSONIC V используется для измерений объема, счетчик ALTOSONIC VM - для измерений объема и/или массы.
Счетчики работают как при прямом, так и при обратном (реверсивном) движении потока измеряемой среды в трубопроводе.
В состав счетчика входят:
- первичный преобразователь UFS 500 F-EEx;
- промежуточный преобразователь UFC 500 F-EEx или преобразователь сигналов UFC 5, помещенные в защитную коробку;
- индустриальный компьютер UPC 500 Р (или компьютерная стойка);
- программное обеспечение KROHNE;
- блок ввода/вывода;
- индивидуальные прямолинейные участки трубопровода на входе и выходе первичного преобразователя.
Счетчики могут использоваться совместно с преобразователями температуры и давления, плотномером, компьютером, предназначенным для хранения архивных данных о физических параметрах измеряемой среды и диагностических сообщений о работе счетчика, формирования и распечатки журнала тревог и протоколов, анализатором содержания воды, сумматором (при работе нескольких счетчиков).
Конструктивно счетчик выполнен в виде отдельных составных частей.
Первичный преобразователь состоит из присоединительных фланцев, входного конфузора, цилиндрического измерительного участка с десятью ультразвуковыми датчиками, образующими пять акустических каналов, и выходного диффузора, а также входного и выходного прямолинейных участков.
Индивидуальные прямолинейные участки трубопровода на входе и выходе (при измерении реверсивного потока) первичного преобразователя снабжаются струевыпрямителями. При установке преобразователей температуры и давления на выходном участке он снабжается соответствующими присоединительными штуцерами.
При движении жидкости через первичный преобразователь измеряются интервалы времени прохождения ультразвуковых импульсов в акустических каналах. По результатам измерений в компьютере или, в случае применения преобразователя сигналов UFC 5, непосредственно в преобразователе сигналов определяются значения скоростей в каждом из пяти акустических каналов и средняя скорость потока измеряемой среды через поперечное сечение первичного преобразователя. По средней скорости потока компьютер или преобразователь сигналов UFC 5 вычисляет расход и объем измеряемой среды.
При измерении массы счетчик преобразует электрические сигналы от плотномера, преобразователей температуры и давления в цифровой код. Преобразование сигналов может производиться в блоке ввода/вывода, который может быть выполнен как в одном блоке с компьютером, так и отдельно, или в компьютерной стойке. По измеренным значениям плотности, температур, давлений и объема в компьютере или компьютерной стойке вычисляется значение массы.
Измеренные и вычисленные значения могут преобразовываться в токовый (4-20 мА) и частотно-импульсный сигналы, а также передаваться по RS485 (RS232) и выводится на показывающее устройство (дисплей) компьютера, или показывающее устройство (дисплей) компьютерной стойки, или дисплей персонального компьютера (далее - ПК), подключенного к преобразователю сигналов UFC 5.
На показывающем устройстве (дисплее) компьютера или компьютерной стойки индуцируется следующая информация:
- значения объема и объёмного расхода в прямом и обратном направлении потока (может также отображаться на дисплее ПК, подключенного к преобразователю сигналов UFC 5);
- значения температуры и давления жидкости (может также отображаться на дисплее ПК, подключенного к преобразователю сигналов UFC 5);
- значения массы и массового расхода (только ALTOSONIC VM);
- значение объема нефти и нефтепродуктов, приведенного к стандартным условиям
(температура t = 20 °С или 15 °С, давление Ризб = 0 МПа или Рабс = 0,101325 МПа);
- профиль измеряемого потока в графической форме в реальном масштабе времени (может также отображаться на дисплее ПК, подключенного к преобразователю сигналов UFC 5);
- значения скоростей прохождения ультразвуковых импульсов в акустических каналах первичного преобразователя (может также отображаться на дисплее ПК, подключенного к преобразователю сигналов UFC 5);
- интенсивность закрутки потока (свёрла) (может также отображаться на дисплее ПК, подключенного к преобразователю сигналов UFC 5);
- диагностические сообщения о работе счетчика (может также отображаться на дисплее ПК, подключенного к преобразователю сигналов UFC 5).
Заводские номера, входящих в состав компонентов, наносятся типографическим методом или методом гравировки в числовом формате на маркировочные таблички, расположенные на откидной крышке промежуточного преобразователя UFC 500 F-EEx или UFC 5 в защитной коробке и стойке клеммной коробки первичного преобразователя.
Схема пломбирования от несанкционированного доступа (нанесения знака поверки) приведена на рисунках 4 и 5.
Знак утверждения типа
наносится в правом верхнем углу маркировочной
Рисунок 1 - Внешний вид первичного преобразователя UFS 500 F-EEx
Рисунок 3 - Внешний вид индустриального компьютера UPC 500 P
Рисунок 2 - Внешний вид промежуточного преобразователя UFC 500 F-EEx или UFC 5 в защитной коробке
Первичный преобразователь UFS 500 F-EEx
Индустриальный компьютер UPC 500 P
Заводской номер Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 6 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Программное обеспечение
Программное обеспечения (далее - ПО) счетчиков предназначено для обработки измерительной информации, поступаю- щей от первичного и промежуточного преобразователя счетчика, преобразователей плотности, температуры и давления, вычислений объёмного/массового расхода, объема, массы, а также объемного расхода и объема при стандартных условиях и других параметров потока жидкости, индикации на показывающем устройстве счетчика результатов измерений и вычислений, на- стройки параметров работы и проведения контроля работы счетчика, формирования выходных сигналов, передачи результатов измерений и вычислений по RS485 (RS232) по протоколу Mod- bus.
Для защиты от несанкционированного доступа к параметрам настройки может применяться пароль. Для программного обеспечения и данных, влияющих на метрологические характеристики счетчика, рассчитывается контрольная сумма, которая отображается на показывающем устройстве счетчика. В случае применения преобразователя сигналов UFC 5, контрольная сумма выводится на дисплей ПК, подключенного к преобразователю сигналов.
Идентификация ПО счетчика проводится с помощью номера версии ПО, отображаемого на его показывающем устройстве или, случае применения преобразователя сигналов UFC 5, на дисплее ПК, подключенного к преобразователю сигналов:
| Таблица 1- Идентификационные данные ' | ПО счетчика |
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | KROHNE AV | MCD tool (KAFKA) или AS5_MCD.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 03.00.ХХ.ХХ | 03.1.6.X |
| Цифровой идентификатор ПО | Указывается в паспорте |
| Обозначение Х в записи номера версии ПО заменяет символы, отвечающие за метрологически незначимую часть. |
Защита метрологически значимой части ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по п. 4.5 Р 50.2.077-2014. Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, удаления и иных преднамеренных изменений ПО и измеренных данных.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование параметра | Величина параметра |
| Условный диаметр, мм (дюйм) | 100 (4") | 150 (6") | 200 (8") | 250 (Ю") | 300 (12") | 350 (14") | 400 (16") | 450 (18") | 500 (20") | 600 (24") | 700 (28") | 800 (32") |
| Наибольший расход, м3/ч | 280 | 600 | 1200 | 1800 | 2500 | 3500 | 4500 (5000**) | 5700 | 7100 | 10000 | 13800 | 18000 |
| Наименьший расход в зависимости от кратности диапазона измерений, м3/ч | 2:1 | 140 | 300 | 600 | 900 | 1250 | 1750 | 2250 | 2850 | 3550 | 5000 | 6900 | 9000 |
| 10:1 | 28 | 60 | 120 | 180 | 250 | 350 | 450 | 570 | 710 | 1000 | 1380 | 1800 |
| 20:1 | 14 | 30 | 60 | 90 | 125 | 175 | 225 | 285 | 355 | 500 | 690 | 900 |
| Цена деления шкалы индикации объёма, м3 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности, в зависимости от кратности диапазона расхода, при измерении объема, | 2:1 | ±0,15 |
| 10:1 | ±0,2 (±0,15**) |
| 20:1 | ±0,25 (±0,15**) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности, в зависимости от кратности диапазона расхода при измерении массы (только ALTOSONIC VM), % | 2:1 | ±0,2 |
| 10:1 | ±0,25 (±0,2**) |
| 20:1 | ±0,3 (±0,2**) |
| Примечания: **) - по заказу |
Таблица 3 - Технические характеристики (масса и длина первичного преобразователя)
| Наименование параметра | Величина параметра |
| Условный диаметр, мм (дюйм) | 100 (4") | 150 (6") | 200 (8") | 250 (Ю") | 300 (12") | 350 (14") | 400 (16") | 450 (18") | 500 (20") | 600 (24") | 700 (28") | 800 (32") |
| Монтажная длина первичного преобразователя, мм | 500 (550*) | 600 (650*) | 900 (950*) | 1000 1100*) | 1100 | 1200 | 1300 | 1400 | 1500 | 1800 | 1900 | 2200 |
| Масса первичного преобразователя (для фланцев 150 1b), кг | 80 | 110 | 160 | 240 | 320 | 460 | 600 | 860 | 1000 | 1100 | 1400 | 1800 |
| Примечания: *) - для фланцев 600 1b |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование параметра | Величина параметра |
| Измеряемая среда | жидкость (нефть, нефтепродукты, сжиженные газы, бензин, керосин, |
| Температура измеряемой среды, °С | от -20 (-50**) до +120 (до +110 для ALTOSONIC VM) |
| Вязкость измеряемой среды, сСт | от 0,1 до 400 |
| Плотность измеряемой среды, кг/м3 | от 300 до 1100 |
| Давление в трубопроводе, не более, МПа | 1,6 (16**) |
| Температура окружающего воздуха, °С - первичный преобразователь - промежуточный преобразователь UFC 500 F-EEx, преобразователь сигналов UFC 5 - компьютер | от -55 до +55 от -55 до +55 от +5 до +55 |
| Класс защиты - первичный преобразователь - промежуточный преобразователь UFC 500 F-EEx и преобразователь сигналов UFC 5 - компьютер | не ниже IP66 не ниже IP65 не ниже IP57 |
| Взрывозащищенность - первичный преобразователь - промежуточный преобразователь UFC 500 F-EEx - преобразователь сигналов UFC 5 | 1 Ex ib IIB T6...T3 (1 Ex dIIB T6) 1 Ex d [ib] IIB T5 1 Ex d [ia] IIB T5 Gb Х 1 Ex d [ia] IIB+H2 T5 Gb X |
| Габаритные размеры, не более, мм: - промежуточный преобразователь UFC 500 F-EEx, преобразователь сигналов UFC 5 - компьютер (компьютерная стойка) | 610x465x293 490x440x350 (2330x600x610) |
| Масса, не более, кг - промежуточный преобразователь UFC 500 F-EEx, преобразователь сигналов UFC 5 с - компьютер (компьютерная стойка) | 75 20 (208) |
| Номинальное напряжение питания промежуточного преобразователя и компьютера в зависимости от исполнения, В - промежуточный преобразователь UFC 500 F-EEx - преобразователь сигналов UFC 5 | 230; 110; 24 переменный ток (частота 47.63 Г ц), 24 (постоянный ток) от 20,4 до 26,4 (постоянный ток) от 100 до 240 (переменного тока (50/60 Гц)) |
| Потребляемая мощность, не более, ВА: - промежуточный преобразователь UFC 500 F-EEx, - компьютер (компьютерная стойка) - преобразователь сигналов UFC 5 | 200 120 (700) 28 (стандартное исполнение) 175 (с подогревающими элементами) 35 |
| Длина входного прямого участка (при наличии струевыпрямителя), не менее | 20 Ду (10 Ду) |
| Длина выходного прямого участка (в том числе до места монтажа преобразователей температуры), не | 5 Ду (3 Ду) |
| Максимальная длина кабеля между первичным и промежуточным преобразователем, не более, | 10 |
| Примечание: **) - по заказу |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом
Комплектность
| Наименование | Количество |
| Счетчик ультразвуковой ALTOSONIC V (ALTOSONIC VM) | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации «Счетчики ультразвуковые ALTOSONIC V (мод. ALTOSONIC VM). Руководство по эксплуатации» | 1 шт. |
| Паспорт «Счетчик ультразвуковой ALTOSONIC V (ALTOSONIC VM)» | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
Приведены в разделе 3 документа «Счетчики ультразвуковые ALTOSONIC V (мод.
ALTOSONIC VM). Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 7 февраля 2018 г. №256 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости»;
ГОСТ 8.587-2019 ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Методики (методы) измерений;
МОЗМ МР № 117-1 Измерительные системы для жидкостей кроме воды;
Техническая документация фирмы «KROHNE Altometer», Нидерланды.
