Назначение
Счётчики ультразвуковые «СУР-97» предназначены для измерения объёма, объемного расхода жидкостей движущихся в напорных и безнапорных трубопроводах в прямом и обратном направлениях.
Описание
СУР-97 является частотно-временным ультразвуковым устройством, с принципом действия, основанным на зависимости времени распространения ультразвукового сигнала в акустическом канале от скорости движения (расхода) жидкости в трубопроводе.
В состав СУР-97 входит: блок электронного преобразования (ЭП), измерительный участок (ИУ), имеющий диаметр условный (Ду), от 25 до 2000 мм, кабель соединительный коаксиальный (КС). В случае, когда СУР-97 монтируется на трубопроводе (Ду от 100 до 2000 мм), вместо ИУ в состав СУР-97 входит установочный комплект: комплект пьезоэлектрических преобразователей (ПП), комплект патрубков и КС.
Общий вид счетчиков ультразвуковых «СУР-97» представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид счетчиков ультразвуковых «СУР-97»
ЭП служит для возбуждения пьезоэлектрических преобразователей, усиления и обработки принятых сигналов, формирования импульсов с частотой, пропорциональной расходу, сигналов выходных и для индикации измеренного объёма жидкости, расхода и времени исправной работы СУР-97.
ИУ представляет собой отрезок трубы с фланцами или без них (по требованию Заказчика) с установленными на нем ПП. ИУ может быть оборудован двумя или четырьмя ПП, образуя при этом один или два акустических канала соответственно.
Модификации СУР-97 приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Модификации СУР-97
| Обозначение модификаций | Количество акустических каналов | Расположение ПП на ИУ | Количество задействованных СУР |
| 407251.002-01 | 1 | Диаметр 45 ° (36 °) * | 1 |
| 407251.002-02 | 2 | Хорда 0,5R 45 ° ** | 2 |
Примечания:
1 * - ПП установлены в диаметральной плоскости ИУ под углом 45 ° или 36 ° к оси в зависимости от кратности измеряемых расходов.
2 ** - ПП установлены в двух параллельных плоскостях, отстоящих от диаметральной на половину внутреннего радиуса ИУ под углом 45 °к оси.
В состав СУР-97 модификации 407251.002-01 входит один ЭП, формирующий акустический канал с помощью пары ПП. Вывод измеренных параметров осуществляется на дисплей и выходные разъемы ЭП.
СУР-97 имеет счетчик времени исправной работы.
В состав СУР модификации 407251.002-02 входят два работающие независимо друг от друга ЭП, формирующие два акустических канала с помощью двух пар ПП. Обработка результатов измерений в акустических каналах производится в одном из двух ЭП: ЭП 1 - мастер, синхронизирован со вторым ЭП: ЭП 2- ведомый.
СУР-97 модификации 407251.002-01 могут быть выполнены с ИУ в высокотемпературном исполнении: 407251.002-01-ВТ.
СУР-97 модификации 407251.002-01 могут иметь модификацию 407251.002-01-С: без интерфейса RS 485, цифрового индикатора и токового выхода.
СУР-97 имеет следующие режимы работы:
- режим измерения объемного расхода жидкости в трубопроводе;
- режим измерения объема жидкости прошедшего через ИУ в прямом направлении;
- режим измерения объема жидкости прошедшего через ИУ в обратном направлении.
ЭП снабжен цифровым индикатором, токовым выходом, частотным выходом, интерфейсом RS 485. На цифровой индикатор выводится информация о контролируемых параметрах: объем жидкости, объемный расход в прямом и обратном направлениях, времени исправной работы, коэффициент преобразования, внесенный при поверке. Производится индикация времени исправной работы СУР-97 - восьмиразрядная, с запоминанием значений времени исправной работы и измеренного объема жидкости при отключении электропитания ЭП.
Выходные сигналы СУР-97:
- сигнал в виде замыкания цепей контактов оптоэлектронным ключом на время от 15 до 30 мс в такт срабатывания индикатора ОБЪЕМ;
- постоянный ток от 0 до 5 мА, от 4 до 20 мА, пропорциональный расходу;
- импульсный сигнал формы "меандр" с уровнями ТТЛ и частотой, пропорциональной расходу (используется при калибровке и поверке СУР).
Степень защиты от проникновения воды, пыли и посторонних твердых частиц по ГОСТ 14254-96 исполнение IP55 для ЭП и IP67 для ПП.
Для защиты от несанкционированного доступа счетчики должны быть опломбированы в соответствии с рисунком 2 мастичным клеймом.
Рисунок 2 - Схема пломбировки счетчиков «СУР-97»
Программное обеспечение
является встроенным. Операционная система программного обеспечения после включения питания проводит ряд самодиагностических проверок, во время работы осуществляет сбор и обработку поступающих данных, а также циклическую проверку целостности конфигурационных данных. Программное обеспечение расходомеров предназначено для обработки сигналов, выполнения математической обработки результатов измерений, обеспечения взаимодействия с периферийными устройствами, хранения в энергонезависимой памяти результатов измерений и их вывода на устройства индикации.
Идентификационные данные программного обеспечения расходомеров приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SUR2 V203 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | SURv203 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Другие идентификационные данные | - |
Программное обеспечение расходомеров не может быть модифицировано или загружено через какой-либо интерфейс на уровне пользователя. Программное обеспечение не влияет на метрологические характеристики средства измерений. Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - уровень «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Нижние значения расхода Qh, верхние значения расхода Qв, диаметры условного прохода Ду, условные давления трубопроводов Ру, длины ИУ, минимальные измеряемые объемы Vmin, масса СУР-97 в зависимости от модификации, исполнения СУР приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Основные технические характеристики СУР-97
| Ду, мм | qh м3/ч | Qb, м3/ч | Минимальный измеряемый объем Vmin, м3 | Модификация СУР-97 | Масса СУР-97, не более, кг | Длина ИУ, мм. | Условное давление ИУ, МПа |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 25 | 0,1 | 20 | 10-4 | 1, 2 | 10 | 200 | 6,3 |
| 32 | 0,15 | 30 | 10-3 | 1, 2 | 10 | 200 | 6,3 |
| 40 | 0,25 | 50 | 10-3 | 1, 2 | 10 | 200 | 6,3 |
| 50 | 0,35 | 70 | 10-3 | 1, 2 | 10 | 250 | 6,3 |
| 80 | 1 | 200 | 10-3 | 1, 2 | 14 | 300 | 6,3 |
| 100 | 1,5 | 300 | 10-3 | 1, 2 | 20 (3*) | 350 | 6,3 |
| 125 | 2,2 | 450 | 10-2 | 1, 2 | 28 (3*) | 400 | 6,3 |
| 150 | 3,3 | 630 | 10-2 | 1, 2 | 33 (3*) | 400 | 6,3 |
| 200 | 6 | 1200 | 10-2 | 1, 2 | 48,5 (3*) | 500 | 6,3 |
| 250 | 10 | 2000 | 10-2 | 1, 2 | 58 (3*) | 600 | 6,3 |
| 300 | 12 | 2500 | 10-2 | 1, 2 | 65 (3*) | 700 | 6,3 |
| 400 | 25 | 5000 | 10-2 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 500 | 40 | 8000 | 10-2 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 600 | 50 | 10000 | 1 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 700 | 75 | 15000 | 1 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 800 | 100 | 20000 | 1 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 900 | 125 | 24500 | 1 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 1000 | 160 | 32000 | 1 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 1200 | 200 | 40000 | 10 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 1500 | 400 | 80000 | 10 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
| 2000 | 600 | 120000 | 10 | 1, 2 | 3* | - | 2,5 |
Примечания:
1 * - масса СУР-97 без ИУ.
2 поставка ИУ диаметром больше 300 мм. по специальному заказу.
3 максимальное избыточное давление измеряемой жидкости в трубопроводе должно быть не более 16 МПа.
Пределы допускаемой основной относительной погрешности счета числа импульсов 5ио, пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения времени исправной работы 5в, пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразования частоты электрических импульсов в ток уа, пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразования частоты электрических импульсов в показания индикатора расхода yq приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Пределы допускаемых основных погрешностей СУР-97
| Наименование параметра | Значение |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности счета числа импульсов 5ио | не более ±0,05 % |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения времени исправной работы 5в | не более ±0,2 % |
| Пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразования частоты электрических импульсов в ток уа | не более ±0,1 % |
| Пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразования частоты электрических импульсов в показания индикатора расхода yq | не более ±0,1 % |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности СУР-97 при измерениях объема жидкости по частотному выходу 5Ф, %, пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения объёма жидкости по индикатору объёма, 5о %, пределы допускаемой основной приведённой погрешности измерений расхода по токовому выходу, ут, %, пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения расхода по индикатору расхода yq, % приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Пределы допускаемых основных погрешностей СУР-97_______________________
| Определение метрологических характеристик СУР-97 на поверочной проливной установке при кратностях измеряемых расходов 1:10; 1:100; 1:200 |
| Модификация СУР-97 | Пределы допускаемых основных Погрешностей, % | Кратность измеряемых расходов |
| 1:10 | 1:100 | 1:200 |
| 407251.002-01 | 5ф, 5о, Ут, Yq | ±0,5 | ±1,0 | ±1,0 |
| 407251.002-02 | ±0,15 | ±0,5 | - |
| Определение метрологических характеристик при калибровке СУР-97 косвенным способом |
| 407251.002-01 | 5ф, 5о, ут, yQ | ±1,5 |
| 407251.002-02 | ±1,0 |
Примечания:
1 Верхняя граница диапазона расхода соответствует линейной скорости жидкости в трубопроводе 11 м/с.
2 При кратности расходов 1:200 (модификация СУР-97: 407251.002-01) применяется модификация ИУ, ПП которого установлены под углом 36° к оси ИУ.
Рабочие условия эксплуатации:
Параметры контролируемой среды приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Параметры контролируемой среды
| Наименование параметра | Значение |
| Жидкость, с содержанием механических примесей и газообразных включений | не более 5 % по объёму |
| Температура, оС | от -80 до +150 (спец. исполнение до +320) |
| Кинематическая вязкость, сСт | от 0,1 до 50 |
Параметры окружающего воздуха, окружающего ЭП приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Параметры окружающего воздуха, окружающего ЭП
| Наименование параметра | Значение |
| Температура, оС | от -10 до +60 |
| Относительная влажность, при температуре +35 оС, % | от 30 до 95 |
Напряжение электропитания СУР-97 (187.242) В переменного тока напряжением, частотой (49.. .51) Гц. Постоянного тока напряжением питания (8.. .24) В.
Характеристики СУР-97 приведены в таблице 8.
Таблица 8 - Характеристики СУР-97
| Наименование параметра | Значение |
| Электрическая мощность, потребляемая СУР-97 | не более 10 В-А |
| Длина КС между ЭП и ИУ | не более 300 м |
| Габаритные размеры ЭП: (длина, ширина, высота) | не более 283x120x64 мм |
| Масса ЭП | не более 1,5 кг |
Пределы допускаемых дополнительных погрешностей 5Ф, 5в, 5ио, уа, 5о, yq, ут, yQ за счет поочередного действия внешних воздействующих факторов, соответствующих условиям эксплуатации (изменение температуры контролируемой жидкости на 50 оС от значения температуры при которой определялся коэффициент преобразования в пределах температур от минус 80 до плюс 320 0С, изменение температуры окружающего воздуха от минус 10 до плюс 60 оС, при повышенной влажности окружающего воздуха до 95 %, при изменении напряжение питания от 187 до 242 В, после воздействия вибрации от 5 до 35 Гц с амплитудой смещения 0,35 мм, при изменениях вязкости контролируемой жидкости от 0,1 до 50 сСт) не превышают 0,35 пределов допускаемых основных погрешностей 5Ф, 5в, 5ио, уа, 5о, yq, ут, yQ соответственно.
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель ЭП и на титульный лист руководства по эксплуатации 407251.002 РЭ и паспорт 407251.002 ПС типографским способом.
Комплектность
Комплектность поставки счётчиков ультразвуковых СУР-97 приведена в таблице 9.
Таблица 9 - Комплектность поставки счётчиков ультразвуковых СУР-97
| Обозначение | Наименование |
| 407251.001-01 407251.001-02 | Блок электронного преобразования ЭП |
| Таблица 2 РЭ | Участок измерительный ИУ |
| 5.836.000 | Преобразователь пьезоэлектрический ПП |
| 6.412.001 | Патрубок |
| 685661.002 | Кабель соединительный коаксиальный |
Поверка
осуществляется по документу 407251.002 РЭ, разделы 10, 11, утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Самарский ЦСМ» 3 августа 2007 г.
Основные средства поверки:
Установка поверочная ДОУН 150/200, ПГ ±0,16 %
Частотомер электронно-счетный Ч3-54, рабочий эталон по ГОСТ Р 8.129-2013 «ГСИ. Г осударственная поверочная схема для средств измерения времени и частоты»,
Вольтметр универсальный В7-38, ПГ ±(0,03 % иуст + 3 е.м.р.) В
Допускается применять средства поверки, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение метрологических характеристик счетчиков ультразвуковых СУР-97 с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) на паспорт в виде оттиска и (или) наклейки со штрих кодом и заверяется подписью поверителя.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.374-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода (объема и массы) воды.»
ГОСТ Р 8.129-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения времени и частоты»
ТУ 407251.002-2007 - «Счётчики ультразвуковые «СУР-97». Технические условия.
