Назначение
Теплосчетчики ТЭСМА-106 модификации ТЭСМА-106-01, ТЭСМА -106-02 (далее -теплосчетчик) предназначены для измерения и регистрации текущих значений объемного расхода, текущих температур теплоносителя и избыточного давления в трубопроводах, вычисления и регистрации суммарных с нарастающим итогом значений объема и массы теплоносителя и потребленного (отпущенного) количества теплоты в системах теплопотребления коммерческого и технологического учета.
Описание
Теплосчетчик является многоканальным, ориентированным на обслуживание систем и групп систем теплоснабжения.
Принцип работы расходомерного канала теплосчетчика основан на зависимости ЭДС, возникающей в электропроводящей жидкости, движущейся в магнитном поле, от средней скорости жидкости и, тем самым, от объемного расхода.
Измерительные каналы температур и давлений теплосчетчика преобразуют в цифровую форму выходные сигналы преобразователей температур и давлений, установленных в трубопроводах.
Конфигурирование измерительных каналов тепловой энергии (схем учета) из набора первичных датчиков расхода, температуры, давления и каналов вычислителя осуществляется программно. Число каналов измерения тепловой энергии определяется их типом и ограничено числом измерительных каналов расхода (8 каналов) и температуры (7 каналов). В общем случае в теплосчетчике может быть реализовано от 1 до 6 измерительных каналов тепловой энергии.
Вычислитель теплосчетчика производит обработку (алгебраическое суммирование, архивирование, ведение журнала событий) результатов измерений для сконфигурированных систем теплоснабжения.
В каждой системе теплоснабжения теплосчетчик осуществляет:
• измерение и индикацию:
- текущего значения объемного расхода [м3/ч] теплоносителя в трубопроводах, на которые установлены преобразователи расхода (от 1 до 8, в зависимости от конфигурации теплосчетчика);
- текущих температур теплоносителя [°С] в трубопроводах, на которых установлены преобразователи температуры (от 2 до 7, в зависимости от конфигурации теплосчетчика);
- текущей разности температур теплоносителя [°С] в подающем и обратном (трубопроводе холодного водоснабжения) трубопроводах;
- текущей температуры [°С] наружного воздуха;
- текущего избыточного давления [МПа] в трубопроводах, на которые установлены преобразователи давления (до 6 каналов, в зависимости от конфигурации теплосчетчика);
- текущего времени (с указанием часов, минут, секунд) и даты (с указанием числа, месяца, года);
• вычисление и индикацию:
- текущего значения массового расхода теплоносителя [т/ч] в трубопроводах, на которые установлены преобразователи расхода;
- разности температур теплоносителя [°С] в подающем и обратном (трубопроводе холодного водоснабжения) трубопроводах;
• накопление, хранение и индикацию:
- суммарного с нарастающим итогом значения потребленного (отпущенного) количества теплоты [Гкал], [МВт*ч] и [ГДж];
- суммарных с нарастающим итогом значений объема [м3] и массы [т] теплоносителя, протекающего по трубопроводам, на которых установлены расходомеры и НИР;
- времени работы при поданном напряжении питания [ч, мин];
- времени работы без остановки счета с нарастающим итогом (наработки) [ч, мин];
- времени работы в зоне ошибок [ч, мин];
- архива данных;
• сохранение в энергонезависимой памяти:
- потребленного (отпущенного) количества теплоты (тепловой энергии) [Гкал] за каждый час, сутки, месяц;
- массы [т] и объема [м3] теплоносителя, протекшего за каждый час по трубопроводам, на которых установлены преобразователи расхода;
- среднечасовых и среднесуточных значений температур t [°С] теплоносителя в трубопроводах;
- среднечасовой и среднесуточной разности температур At [°С] в подающем и обратном трубопроводах;
- среднечасовых и среднесуточных измеряемых (или программируемых) значений давления в трубопроводах P [МНа];
- времени наработки [ч, мин] за каждый час, сутки;
- информации об возникающих ошибках в своей работе и работе сети теплоснабжения за каждый час, сутки;
- времени работы в ошибках [ч, мин] за каждый час, сутки;
• преобразование:
- значения потребленного (отпущенного) количества теплоты в системах теплопо-требления в выходные импульсные сигналы (до трех выходов);
- одного из измеряемых параметров (расхода или температуры) в выходной токовый сигнал в диапазоне (4^20) мА.
Теплосчетчик имеет две модификации: ТЭСМА-106-01 с расходомерами с частотноимпульсным выходным сигналом (до 6 шт.) и ТЭСМА-106-02 с расходомерами с частотноимпульсным выходным сигналом (до 6 шт.) и с первичными (индукционными) преобразователями расхода ННР (до 2 шт.).
В состав теплосчетчика входят (Рис. 1):
- измерительно-вычислительный блок (ИВБ) ) - 1 шт;
- первичные преобразователи расхода НИР - до 2 шт (только для ТЭСМА-106-02);
- расходомеры с частотно-импульсным выходным сигналом - до 6 шт;
- термопреобразователи сопротивления (ТС) - до 7 шт.
- по дополнительному заказу измерительные преобразователи давления (ДИД) - до 6 шт.
Типы ТС, ДИД и расходомеров, применяемых в составе теплосчетчика, указаны в таблицах 1, 2, 3.
Таблица 1.
Типы термопреобразователей сопротивления и комплектов термопреобразователей сопротивления, применяемых в составе теплосчетчика ТЭСМА-106
| Наименование и условное обозначение | Регистрационный номер | Наименование и условное обозначение | Регистрационный номер |
| ТСН - Н | 38959-08 | ТСНТ | 36766-09 |
| КТСН-Н | 38878-08 | КТС-Б | 43096-09 |
| ТНТ-1 | 46155-10 | ТС-Б-Р | 43287-09 |
Таблица 2. Типы измерительных преобразователей расхода, применяемых в составе те-
плосчетчика ТЭСМА-106
| Тип преобразователя расхода | Регистрационный номер | Тип преобразователя расхода | Регистрационный номер |
| РСМ-05 | 48755-11 | УРСВ «ВЗЛЕТ МР» | 28363-04 |
| СВ | 39202-08 | UFM500 | 29975-09 |
| МЕТЕР ВК | 39016-08 | ТЭМ211, ТЭМ212 | 24357-08 |
| МЕТЕР ВТ | 39017-08 | УРЖ2К | 19094-10 |
| ULTRAFLOW | 20308-04 | ВСХНд | 26164-03 |
| ET | 48241-11 | ВСТН | 26405-04 |
Таблица 3. Типы измерительных преобразователей давления, применяемых в составе теплосчетчика ТЭСМА-106
| Наименование и условное обозначение | Регистрационный номер |
| ИД | 26818-09 |
| ПД-Р | 40260-11 |
| БД | 38413-08 |
| КОРУНД ДИ | 14446-09 |
| МИДА ДИ | 17636-06 |
В теплосчетчике реализованы стандартные интерфейсы RS 232 и гальванически развязанный RS 485, через которые считываются текущие и статистические данные параметров систем теплоснабжения, а также данные о конфигурации теплосчетчика.
И ИВБ
Рис. 1
б) ППР
в) расходомер
Рис 2. Схема пломбировки ТЭСМА-106-01
11Л0МБ0 ПРСДПРИЯТИЯ-изготовителя
1Ьн:мк:1 предприятия изготовителя
”;:И1 iq кон 11 IK I рр разрешения программирования микроконтроллера эациненз зкроном)
. & . ft
Экран
Окно e г one с доступом
К I JJI пе KLH" JH’Ui разрешения aiini+5n данннч (заци|д?нз c0hoposp3Ii ающеися
.., нан.'РиКСй)
Рис. 3. Схема пломбировки ТЭСМА-106-02
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО), необходимое для реализации заявленных функций, записывается в память микроконтроллера на заводе-изготовителе.
Основными задачами программного обеспечения являются:
- организация опроса датчиков аналоговых величин (НИР, ТС, ДИД), первичная обработка сигналов;
- вычисление частоты, интервалов времени и количества импульсов, поступающих на частотные и импульсные входы;
- преобразование сигналов в значения физических величин в соответствии с номинальными статическими характеристиками, настроечными параметрами и данными калибровки;
- вычисление массы, объема и энергии за интервал времени и формирование архива;
- формирование выходных аналоговых (I,F,N) и цифровых (RS 232) сигналов;
- реализация пользовательского интерфейса в режимах «Рабочий», «Настройки», «Конфигурация», «Поверка», «Калибровка». (Доступ к режимам «Настройки», «Конфигурация», «Поверка», «Калибровка» ограничен);
- анализ измеренных значений, регистрация и индикация ошибок и нештатных ситуаций;
- архивирование результатов измерений в энергонезависимой памяти.
Погрешность вычисления потребленного количества теплоты, обусловленная точностью выполнения математических операций микроконтроллером (с учетом погрешности аппроксимации зависимости энтальпии от температуры и давления) не превышает ± 0,15 %.
Погрешность преобразования объемного расхода (объема) в массовый расход (массу), обусловленная точностью выполнения математических операций микроконтроллером (с учетом погрешности аппроксимации зависимости плотности от температуры и давления) не превышает ± 0,05 %.
Идентификация внутреннего ПО теплосчетчика при поверке осуществляется с помощью интерфейса пользователя - в режиме «Расширенный рабочий» на ЖКИ теплосчетчика индицируется номер версии программного обеспечения (идентификационный номер).
Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) теплосчетчика ТЭСМА-106 приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование НО | Идентификацион ное наименование НО | Номер версии (идентификационный номер) НО | Цифровой идентификатор НО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Микропрограмма теплосчетчика ТЭСМА-106 | TESMA-106 | 2.30 | B53DC590 | CRC32 |
В теплосчетчиках ТЭСМА-106 предусмотрена защита программного обеспечения от несанкционированного вмешательства. Схемы пломбировки указаны на рис.2 и рис. 3.
Уровень защиты ПО СИ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует
Технические характеристики
Таблица 5. Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение параметра |
| Теплоноситель | вода по СНиП 2.04.07-86 |
| Рабочее давление, МПа, не более | 1,6 (по заказу 2,5) |
| Диапазон измерений расходов теплоносителя, м3/ч | определяется Ду ППР и типом ИП * |
| Диапазон измерений температур теплоносителя, °С | от 0 до 150 |
| Диапазон измерений температуры воздуха, °С | от -50 до 150 |
| Диапазон измерений разности температур теплоносителя, °С | от 2 до 150 |
| Диапазон температур теплоносителя, устанавливаемый в памяти вычислителя в виде константы Дхв), °С | от 10 до 150 |
| Диапазоны входных аналоговых сигналов, пропорциональных значению избыточного давления, мА | от 4 до 20; от 0 до 5; от 0 до 20 |
| Диапазон изменений выходного токового сигнала, пропорционального значению выбранного параметра, мА | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерительного канала количества теплоты для серийного исполнения (класс В по ГОСТ Р 51649-2000), % Пределы допускаемой относительной погрешности измерительного канала количества теплоты по заказу потребителя (класс С по ГОСТ Р 51649-2000), % | ± (3+4 AtH /At+0,02Ge/G) ± (2+4 AtH ZAt+0,01Ge/G) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении массового и объемного расхода, массы и объема теплоносителя в каналах с ППР (1 и 2 каналы): - для приборов класса В, % - для приборов класса С, % | ± (1,5+0,01Gb/G) ± (0,8+0,004Gb/G) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении массового и объемного расхода, массы и объема теплоносителя в каналах с расходомерами: - для приборов класса В, % в диапазоне 0,04 Gb < G < Gb в диапазоне Gh < G < 0,04 Gb - для приборов класса С,% в диапазоне 0,04 Gb < G < Gb в диапазоне Gh < G < 0,04 Gb | ± 2,0 ± (2,0+0,02Gb/G) ± 1,0 ± (1,0+0,01Gb/G) |
| Весовой коэффициент импульса для преобразователей расхода с импульсным выходом (устанавливается программно) KV, л/имп | от 10-3 до 106 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры, °С: - при комплектации ТС класса А по ГОСТ Р 8.625 - при комплектации ТС класса В по ГОСТ Р 8.625 | ± (0,35+0,003-t) ± (0,6+0,004-t) |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности канала измерения давления (без датчиков избыточного давления), % | ± 0,15 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности датчиков избыточного давления, % | ±1,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении давления (при наличии датчиков избыточного давления), % | ± 2,0 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности преобразования измеренного параметра в токовый сигнал (без учета погрешности измерения самого параметра), % | ± 0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении времени, % | ± 0,01 |
| Температура окружающей среды, °С | от + 5 до + 50 |
| Электропитание от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Гц Потребляемая мощность, В-А, не более: - ИВБ - расходомеры (n - число расходомеров) | от 187 до 242 от 49 до 51 10 9-n |
| Габаритные размеры ИВБ, мм, не более | 182x210x95 ** |
| Масса ИВБ, кг, не более | 2,0 ** |
| Средняя наработка на отказ, ч | 50000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Примечания:
* см. таблицы 2 и 6;
** габаритные размеры и масса теплосчетчика ТЭСМА-106 зависят от спецификации
заказа.
Таблица 6. Диапазоны измерений расходов в каналах с ППР
| Диаметр условного прохода ППР, Ду, мм | Диапазоны измерений расходов |
| Наименьший расход, Gh, м3/ч | Наибольший расход, Gb, м3/ч |
| 15 | 0,015 | 6,0 |
| 25 | 0,04 | 16,0 |
| 32 | 0,075 | 30,0 |
| 40 | 0,1 | 40,0 |
| 50 | 0,15 | 60,0 |
| 80 | 0,4 | 160,0 |
| 100 | 0,75 | 300,0 |
| 150 | 1,5 | 600,0 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на эксплуатационную документацию и на переднюю панель ИВБ методом офсетной печати или лазерной гравировки.
Комплектность
Комплект поставки теплосчетчика ТЭСМА-106 соответствует таблице 7.
Таблица 7
| Наименование и условное обозначение | Количество, шт. | Примечание |
| Измерительно-вычислительный блок (ИВБ) | 1 | |
| Расходомеры | до 6 | В соответствии с заказом |
| Электромагнитный первичный преобразователь расхода (ПНР) | до 2 | В соответствии с заказом |
| Комплекты (пары) термопреобразователей сопротивления | до 3 | В соответствии с заказом (всего ТС не более 7 шт.) |
| Термопреобразователи сопротивления | до 7 | |
| Программа для считывания архива данных и формирования отчетов за отчетный период «StatlOx Free» | 1 | В соответствии с заказом |
| Кабель для подключения интерфейса | 1 | В соответствии с заказом |
| Вставка плавкая ВН-1-0,5 А; 250 В | 2 | |
| Теплосчетчик ТЭСМА-106 Руководство по эксплуатации РЭ 4218-001-99556332.01 или РЭ 4218-001-99556332.02 | 1 экз. | В соответствии с заказом |
| Теплосчетчик ТЭСМА-106. Паспорт НС 4218-001-99556332 | 1 экз. | В соответствии с заказом |
| Теплосчетчик ТЭСМА-106. Инструкция по монтажу ИМ 4218-001-99556332 | 1 экз. | В соответствии с заказом |
| Теплосчетчик ТЭСМА-106. Методика поверки МП 4218-001-99556332 | 1 экз. | В соответствии с заказом |
Поверка
осуществляется по методике МП 4218-001-99556332 "Теплосчетчики ТЭСМА-106. Методика поверки ", утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 30 апреля 2012 г.
Основные средства поверки указаны в таблице 8.
Таблица 8.
| Наименование | Технические характеристики |
| Установка поверочная для счётчиков жидкости проливная | Допускаемая основная относительная погрешность не более ± 0,3 % , диапазон воспроизведения расходов от 0,015 м3/ч до 180 м3/ч |
| Секундомер электронный СТЦ 2 | Погрешность измерения интервалов времени не превышает Д= ± (15 * 10-7 * Т + 0,01) с, где Т - значение измеряемого интервала времени |
| Частотомер электронно-счетный вычислительный Ч3-64 | Пределы допускаемой относительной погрешности Of = ± 5-10-7 |
| Мегаомметр М4109/3 | Диапазон измерений от 1 до 500 МОм при U=500 В, основная погрешность не более ± 1,0 % |
| Магазин сопротивлений Р3026/2 | Класс точности 0,005; 0,01 - 99 999,99 Ом |
| Калибратор - измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-2000 | Диапазон измеряемых и воспроизводимых токов (0^25) мА, основная погрешность измерения и воспроизведения тока не более ±0,006 мА |
Сведения о методах измерений
изложены в «Теплосчетчики ТЭСМА-106-1. Руководство по эксплуатации» РЭ 4218-001-99556332.01», «Теплосчетчики ТЭСМА-106-2. Руководство по эксплуатации» РЭ 4218-001-99556332.02».
Нормативные документы
1. ГОСТ Р 51649-2000. «Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия».
2. МИ 2412-97 «Государственная система обеспечения единства измерений. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя».
3. ТУ 4218-001-99556332-2011 « Теплосчетчики ТЭСМА-106. Технические условия».
Рекомендации к применению
выполнение торговых и товарообменных операций.
