Назначение
Установка поверочная колокольная КПУ-2000 предназначена для воспроизведения заданного объема и объемного расхода газа.
Описание
Принцип действия установки поверочной колокольной КПУ-2000 основан на сравнении эталонного объема и объемного расхода газа, прошедшего последовательно через установку (в диапазоне расхода газа от 1 до 100 м3/ч с помощью колокольного мерника и в диапазоне расхода газа от 0.01 до 1 м3/ч с помощью набора критических сопел) и поверяемое средство измерений, с показаниями поверяемого средства измерений. В качестве рабочей (поверочной) среды используется газ, забираемый из ресивера, входящего в состав установки поверочной колокольной КПУ-2000.
Установка поверочная колокольная КПУ-2000 применяется для поверки и калибровки средств измерений расхода и объема газа различных типов методом непосредственного сличения в диапазоне расходов воспроизводимых установкой.
В состав установки поверочной колокольной КПУ-2000 входят:
- мерник колокольный газовый (далее колокол), с закрепленными на боковой стенке верхними и нижними роликами;
- набор эталонных критических сопел с номинальными значениями объемного расхода 0,01; 0,016; 0,025; 0,04; 0,06; 0,15; 0,5; 1 м3/ч.
- блок регулирования и задания расхода для регулировки и устанавливания расхода газа при проведении измерений перед поверяемым средством измерений;
- резервуар, заполненный маслом трансформаторным типа ГК, установленный неподвижно на стойках;
- система трубопроводов с затворными механизмами, оснащенных электроприводами для подачи и вывода газа при работе установки;
- ресивер РВ-430/16 с понижающим газовым редуктором для нагнетания газа в систему трубопроводов;
- градуированная измерительная линейка;
- энкодер цифровой для контроля вертикального перемещения линейки;
- датчик избыточного давления Метран-150 CG2 (ГР № 32854-09);
- датчик абсолютного давления Метран-150 ТА1, (ГР № 32854-09);
- датчик дифференциального давления Метран-150 CD2 (ГР № 32854-09);
- термопреобразователь ТСПУ-0104 (ГР № 42454-09);
- измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 МК-С - 2 шт. (ГР № 15500-12);
- термометр сопротивления ДТС 124-100П (ГР № 28354-10);
- грузы для противовесов массой 0,3; 0,4; 17 и 50 кг для регулирования значения давления газа под колоколом.
- шкаф автоматики;
- персональный компьютер (далее ПК) с установленным программным обеспечением «Колокольная установка.ехе» (далее - ПО).
Конструкция резервуара обеспечивает поддержание постоянной температуры газа под колоколом и масла в резервуаре. Контроль температуры и давления газа, подаваемого из-под колокола, производится по встроенным датчикам температуры и давления. Изменение значения избыточного давления под колоколом производится с помощью навешивания или снятия грузов на противовесы.
Колокол представляет собой герметичный цилиндр постоянного сечения с полусферическим закрытым верхом, подвешенный на четырех грузовых цепях. Нижняя (открытая) часть
Всего листов 6 колокола погружена в резервуар, заполненный маслом. На грузовых цепях, натягиваемых направляющими шестернями, закреплены уравновешивающие колокол противовесы, на которые могут устанавливаться дополнительные грузы. К верхней части колокола гибким соединением через вращающийся блок и цифровой энкодер прикреплена линейка с нанесенной шкалой, градуированной с интервалом 0,1 м3. Линейка перемещается по направляющей, закрепленной на внешней стенке резервуара. Цифровой энкодер преобразует угол поворота вращающегося блока в электрический импульсный сигнал, соответствующий линейному перемещению отградуированной линейки - 1000 импульсов на 0,1 м3.
С помощью ПО и автоматики установки задается необходимый для проведения измерения объем газа, путем задания количества импульсов цифровому энкодеру.
При выполнении измерений колокол на роликах под действием собственного веса перемещается в резервуаре с маслом по направляющим штангам и внутренней стенке резервуара. При этом из пространства под колоколом вытесняется объем газа, пропорциональный площади внутреннего (пустотелого) сечения колокола и его перемещению по вертикали. Применение направляющих штанг и роликов обеспечивает постоянный зазор между стенками колокола и резервуара, а также между линейкой и внешней стенкой резервуара.
Поверяемые средства измерений подключаются к одному из выводящих патрубков блока регулирования и задания расхода.
В блок регулирования и задания расхода входят:
- управляемый электроприводом с обратной связью регулирующий вентиль;
- набор критических сопел, открытие и закрытие которых обеспечивается управляемыми электроприводами шаровыми кранами.
Блок регулирования и задания расхода управляется с помощью ПО, установленного на ПК из состава установки.
Рисунок 1 - Общий вид установки поверочной колокольной КПУ-2000
Рисунок 2 - Схема пломбирования установки поверочной колокольной КПУ-2000
1 - направляющая для линейки, 2 - линейка, 3 - энкодер цифровой, 4 - фотодатчик, 5 - проволока, 6 - ролик для проволоки, 7 - самоклеящаяся пломба в виде наклейки из легкоразрушаемо-го материала, предотвращающая доступ к снятию или замене линейки, 8 - самоклеящаяся пломба в виде наклейки из легкоразрушаемого материала, предотвращающая доступ к снятию или замене фотодатчика, 9 - самоклеящаяся пломба в виде наклейки из легкоразрушаемого материала, предотвращающая доступ к снятию или замене энкодера цифрового.
Программное обеспечение
установки поверочной колокольной КПУ-2000 является автономным и устанавливается на персональном компьютере.
Программное обеспечение позволяет:
- управлять работой установки с монитора ПК, все функции установки полностью автоматизированы;
- автоматически поверять средства измерений газа любых типов, имеющие импульсный выходной сигнал, а также поверочные установки СПУ-3;
- сохранять и распечатывать полученные результаты поверки.
Программное обеспечение разделено на:
- метрологически значимую часть;
- метрологически незначимую часть.
Разделение программного обеспечения выполнено внутри кода ПО на уровне языка программирования. К метрологически значимой части ПО относятся:
- программные модули, принимающие участие в обработке (расчетах) результатов измерений или влияющие на них;
- программные модули, осуществляющие отображение измерительной информации, ее хранение, передачу, идентификацию, защиту ПО и данных;
- параметры ПО, участвующие в вычислениях и влияющие на результат измерений;
- компоненты защищенного интерфейса для обмена данными с внешними устройствами.
Идентификационные данные ПО установки приведены в таблице 1:
Т а б л и ц а 1
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентиф икатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Другие идентификационные данные | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Колокольная установка.ехе | 1.01 | 0D7AD0C1 | | CRC-32 |
Недопустимое влияние на метрологически значимую часть ПО установки через интер-
фейс связи отсутствует. Метрологические характеристики установки нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Уровень защиты программного обеспечения установки от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010. Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных (вычисленных) данных.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики установки приведены в таблице 2.
Т а б л и ц а 2
| Характеристика | Значение характеристики |
| Номинальный объем колокола, м3 | 2,0 |
| Диапазон воспроизводимых объемных расходов газа, м3/ч | от 0,01 до 100 |
| Избыточное давление под колоколом, кПа, не более | 2,6 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки при воспроизведении объема газа, % | ± 0,2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки при воспроизведении объемного расхода газа, % | ± 0,2 |
| Цена оцифрованного деления шкалы, м3: - по линейке - по цифровому энкодеру | 0,1 0,0001 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, %, - температура рабочего газа, ° С - атмосферное давление, кПа | от плюс 17 до плюс 23 от 30 до 80 от плюс 17 до плюс 23 от 84 до 106,7 |
| Напряжение питающей сети, В | 2201“ |
| Частота питающей сети, Гц | (50 ± 1) |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 5,0 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - установки поверочной | 2850х2720х4800 |
| - ресивера | 600х600х1800 |
| - шкафа автоматики | 400х200х500 |
| Масса, кг, не более: | |
| - установки поверочной | 3000 |
| - ресивера | 220 |
| - шкафа автоматики | 12 |
| Средняя наработка на отказ, час, не менее | 8000 |
| Полный средний срок службы, лет, не менее | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, прикрепленную на резервуаре с маслом, методом аппликации и в центр титульных листов руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплект установки приведен в таблице 3.
Т а б л и ц а 3
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Установка поверочная колокольная | КПУ-2000 | 1 шт. | |
| Установка поверочная колокольная КПУ-2000. Руководство по эксплуатации | УПК.00.00.000 РЭ | 1 экз. | |
| Установка поверочная колокольная КПУ-2000. Паспорт | УПК.00.00.000 ПС | 1 экз. | |
| Инструкция. ГСИ. Установка поверочная колокольная КПУ-2000. Методика поверки | МП 0133-2-2014 | 1 экз. | |
| Эксплуатационная документация на составные части | | 1 комплект | |
| Комплект монтажных частей | | 1 комплект | |
Поверка
осуществляется по документу МП 0133-2-2014 «Инструкция. ГСИ. Установка поверочная колокольная КПУ-2000. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИР» 04 апреля 2014 г.
Основные средства поверки:
- Весы электронные тензометрические для статического взвешивания МП 300 МДА Ф-3 (50/100; 600х800), НПВ 300 кг, НмПВ 1 кг, пределы допускаемой погрешности: ± 50 г в диапазоне от 1 до 25 кг; ± 75 г в диапазоне от 25 до 100 кг; ± 125 г в диапазоне от 100 до 300 кг;
- набор эталонных критических сопел с номинальными значениями объемного расхода 10, 25 и 50 м3/ч;
- Термометр ртутный ТЛ-4, диапазон от 0 °С до 50 °С , пределы абсолютной погрешности ± 0,1 °С;
- Барометр-анероид М67, диапазон от 80 до 120 кПа, пределы абсолютной погрешности ± 0,1 кПа.
Сведения о методах измерений
Методы измерений содержатся в документе «Установка поверочная колокольная КПУ-2000. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1. ГОСТ Р 8.618-2006 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода газа.
2. Техническая документация ООО НПО «Турбулентность - ДОН».
Рекомендации к применению
Передача единицы величины в соответствии с государственной поверочной схемой по ГОСТ Р 8.618-2006.
