Назначение
Тепловычислители ТВК (далее по тексту ТВК) предназначены для измерений выходных сигналов первичных преобразователей расхода, температуры и давления и вычислений, по результатам измерений, параметров теплоносителя и тепловой энергии.
Описание
Принцип работы ТВК основан на непосредственном преобразовании сигналов от первичных преобразователей расхода, температуры и давления, пропорциональных измеряемой величине, в значения параметров теплоносителя и последующем вычислении по известным уравнениям, массы, объема теплоносителя и тепловой энергии.
В состав ТВК входят: плата вычислителя и плата коммутации, размещенные в верхней и нижней крышках корпуса соответственно, разъемы для подключения внешних устройств и гермовводы для подключения кабелей от измерительных преобразователей, а также кнопки управления и ЖКИ (дисплей).
Измерительные преобразователи, подключаются к соответствующим измерительным каналам ТВК, которые обеспечивают преобразование входного сигнала в значение измеряемого параметра:
- объема (расхода) с импульсным выходом типа "открытый коллектор", "сухой контакт" или активный сигнал с ценой ("весом") импульса 0,000001.. .1000 м3/имп;
- температуры и разности температур с однотипными номинальными статическими характеристиками (далее НСХ) 100П, Pt100, 500П, Pt500 по ГОСТ 6651-2009;
- давления с унифицированным выходным сигналом постоянного тока 4-20 мА по ГОСТ 26.011-80.
Отличительные особенности исполнений ТВК приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Исполнение | Количество подключаемых преобразователей | Количество подключаемых систем |
| Расхода (объема) | Температуры | Давления | Т еплоснабжения | Водоснабжения |
| ТВК-01 | 3 | 2 | 3 | 1 | до 3 |
| ТВК-02 | 6 | 5 | 6 | 2 | до 6 |
ТВК регистрируют в электронном архиве часовые, суточные и месячные параметры: массу (объем), температуру, давление, тепловую энергию, нештатные ситуации (далее НС) по каждому измерительному каналу, дату, время суток, время штатной и нештатной работы.
В ТВК предусмотрен вывод текущих и архивных параметров на ЖКИ и, через встроенные интерфейсы, на накопительный пульт, в персональный компьютер и USB Flash накопитель непосредственно или по проводным или беспроводным каналам связи. Емкость архива для часовых параметров 1488 ч (62 суток), суточных - 730 суток (2 года), месячных 144 месяца (12 лет).
ТВК формирует журнал оператора, где фиксируются изменение настроечных параметров, влияющих на метрологические характеристики вычислителя, а также показания накопленных параметров потребления (текущих и архивных) перед очисткой и сам факт их очистки.
ТВК формирует журнал нештатных ситуаций, в котором фиксируются время начала и окончания НС.
В ТВК предусмотрена возможность выбора и установки значений параметров, определяющих режим работы вычислителя через меню или внешнее ПО.
В ТВК предусмотрены дискретные входы, которые можно использовать для ввода сигналов о наличии внешних событий, а также дискретный выход, для вывода сигнала по предварительно заданному условию.
ТВК может быть использован для работы в составе комбинированных теплосчетчиков и измерительных систем, обеспечивающих учет и регистрацию параметров теплоносителя и тепловой энергии в водяных системах теплоснабжения различной конфигурации и источниках горячего и холодного водоснабжения.
Общий вид исполнений ТВК, представлен на рисунке 1.
Программное обеспечение
ТВК имеют встроенное программное обеспечение (ПО), в котором выделена метрологически значимая часть. Алгоритм метрологически значимой части ПО обеспечивает прием и обработку входных сигналов от преобразователей расхода, температуры и давления, их пересчет в физические величины, вычисление массы теплоносителя и тепловой энергии и сохранение их в энергонезависимой памяти.
Сопротивления термометров, изменяющиеся пропорционально температуре теплоносителя, преобразуются в напряжение, измеряемое аналого-цифровым преобразователем (АЦП), полученный код АЦП, пересчитывается в значение сопротивления, а затем в значение температуры.
Выходной ток преобразователя давления, пропорциональный давлению теплоносителя в трубопроводе, преобразуется в напряжение, которое измеряется АЦП и пересчитывается в значение тока, которое преобразуется в значение давления.
Количество импульсов, поступивших от преобразователя расхода (расходомера или счетчика воды), пропорциональное прошедшему объему теплоносителя умножается на цену ("вес") импульса и преобразуется в значение объема теплоносителя, а частота их следования в текущее значение расхода.
Вычисление плотности и энтальпия воды по определенным (либо договорным) температуре и давлению, тепловой энергии и массы теплоносителя осуществляется по алгоритмам и в соответствии с рекомендациями МИ 2412-97 "Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя"
Система диагностики, реализованная в алгоритме ПО, позволяющая определять отказ преобразователя по выходу измеренного значения величины за пределы диапазона (для преобразователей температуры и давления) или тесту линии связи (для преобразователей расхода).
Под управлением ПО результаты вычислений параметров, результаты диагностики, настроечные параметры вычислителя сохраняются в энергонезависимой памяти, выводятся на ЖКИ, передаются через интерфейсы на внешние устройства.
Изменения настроечных параметров, влияющих на метрологические характеристики, регистрируются в фискальной памяти.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений "высокий" в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные параметры метрологически значимой части (ПО) приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение, для исполнений |
| ТВК-01 | ТВК-02 |
| Идентификационное наименование ПО | TVK-01 | TVK-02 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.ХХ | 1.ХХ |
| Цифровой идентификатор ПО | A452 | DE34 |
| где ХХ - идентификатор метрологически незначимой части ПО, представленный одной или двумя цифрами от 0 до 9. |
Таблица 3
| Наименование параметра | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений количества теплоты (тепловой энергии) в диапазоне показаний от 0 до 999999999 ГДж (Гкал), % | ±(0,5+2/At), при 178 °С > At > 2 °С |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы (объема) теплоносителя в диапазоне показаний от 0 до 999999999, т (м3), % | ±0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры в диапазоне от минус 50 до плюс 180 °С, °С | ±0,15 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений разности температур At, в диапазоне от 0 до плюс 180 °С, °С | ±(0,03+0,001 •At) |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему пределу погрешности измерений избыточного давления теплоносителя в диапазоне от 0 до 2,5, МПа (от 0 до 25 кгс/см2), % | ±0,25 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений интервалов времени в диапазоне показаний от 0 до 999999:59, часы-минуты, % | ±0,01 |
| где At - разность температур теплоносителя в трубопроводах тепловой системы. |
Таблица 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны обработки входных сигналов: | |
| - для каналов преобразования импульсной последовательности в значения объема: частота, Гц, не более длительность, мс, не менее | 1000 0,5 |
| - для каналов преобразования сопротивления в значения температуры, Ом: для НСХ Pt100, 100П (R0=100 Ом а=0,00385 °С-1 и а=0,00391 °С-1) для НСХ Pt500, 500П (Ro=500 Ом, а=0,00385°С-1 и а=0,00391 °С-1) | от 80 до 170 от 400 до 850 |
| - для каналов преобразования постоянного тока в значения давления, мА | от 4 до 20 |
| Каналы передачи текущих и накопленных архивных данных на внешние устройства: - через свои интерфейсы - через внешние интерфейсы, подключаемые опционально | RS232 и USB RS485, Ethernet и другие |
| Электропитание ТВК, В: - от внешнего источника постоянного напряжения при потребляемой мощности, не более 2 Вт - от встроенной литиевой батареи, напряжением | от 9 до 24 3,6 |
| Степень защиты по Г0СТ14254-2015 (IEC 60529:2013) | IP54 |
| Г абаритные размеры, мм, не более - высота - ширина - длина | 62 110 204 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Масса, кг, не более | 0,65 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С | от -10 до +50 |
| - относительная влажность воздуха при температуре плюс 35 °С, % | до 95 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 75000 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации и фотоспособом на лицевые панели ТВК.
Комплектность
Таблица 5
| Наименование | Обозначение | Количе ство | Примечания |
| Т епловычислитель | ТВК | 1 шт. | В соответствии с заказом |
| Паспорт | АКМ.408843.001 ПС | 1 экз. | |
| Руководство по эксплуатации | АКМ.408843.001 РЭ | 1 экз. | |
| Программное обеспечение | "ТВК -конфигуратор " | 1 экз. | В соответствии с заказом |
| Методика поверки | МП 208-013-2017 | 1 экз. | на партию |
Поверка
осуществляется по документу МП 208-013-2017 "ГСИ. Тепловычислители ТВК. Методика поверки", утвержденному ФГУП "ВНИИМС" 10.04.2017 г.
Основные средства поверки:
- частотомер GFC 8131H (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 19818-00). Диапазон частот от 0,01 Гц до 120 МГц, погрешность +5-10-6-/ ±5 мкс;
- контролер измерительный КИ-2 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 28618-10). Диапазон частот от 0,002 до 2049 Гц; погрешность ±0,02 % погрешность генерации числа импульсов в пакете (М > 100000 имп.) ±1 импульс;
- калибратор токовой петли Fluke 705 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 29194-05). Воспроизведение силы постоянного тока от 0 до 24 мА с погрешностью ±(0,0002-I+0,002) мА;
- магазин сопротивлений Р4831 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 48930-12). Диапазон воспроизводимых сопротивлений от 0,001 до 111111, Ом класс точности 0,02;
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик ТВК с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на защитный колпачок (рис.2), в паспорт изделия или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
АКМ.408843.001 ТУ Тепловычислители ТВК. Технические условия
67657-17: Методика поверки МП 208-013-2017Скачать9.1 Мб