Назначение
Устройства MCT20 (далее по тексту - устройство) предназначены для измерения (вычисления) параметров (средних значений объемного (массового) расхода, температуры и давления) и потребленного (отпущенного) количества теплоносителя, горячей и холодной воды, тепловой энергии в системах тепло- и водоснабжения, а также регистрации, хранения и передачи на верхний уровень автоматизации значений этих параметров.
Описание
Принцип действия устройства основан на преобразовании выходных электрических сигналов первичных измерительных преобразователей расхода, температуры и давления, осуществляющих измерение параметров и количества горячей и холодной воды и теплоносителя в трубопроводах с последующим определением на их основе тепловой энергии (мощности) в соответствии с установленными алгоритмами по МИ 2412-97.
Устройство является проектно-компонуемым изделием. Состав и количество измерительных каналов определяется при проектировании объекта контроля.
Устройство состоит из следующих функциональных составных частей:
- электронный блок;
- ультразвуковые преобразователи расхода (УПР) (до 6-ти каналов измерения);
- термопреобразователи сопротивления (до 8-ми каналов измерения);
- датчики давления (до 6-ти каналов измерения);
- кабели высокочастотные для подсоединения пьезоэлектрических преобразователей,
входящих в состав УПР, к электронному блоку.
Электронный блок (далее - ЭБ) формирует импульсы, поступающие на пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП), регистрирует сигналы, поступающие с ПЭП, термопреобразователей сопротивления и преобразователей давления, архивирует и передает данные в автоматизированную систему.
ЭБ содержит:
- управляющий 32-разрядный микроконтроллер с внутренней памятью программ и
данных;
- блок расходомеров на 6 каналов;
- блок измерений температуры на 8 каналов;
- энергонезависимую память для хранения архивов;
- преобразователи питания;
- аккумулятор на 6 В;
- одну или две SIM-карты для организации каналов связи GSM;
- интерфейс GSM для подключения антенны связи с диспетчерским пунктом;
- два порта RS-232/485 для подключения внешних устройств;
- сервисный порт USB 2.0 type B для подключения ПК;
- светодиодные индикаторы режимов работы и индикации питания;
- батарейку.
При отключении от электросети питание электронного блока осуществляется от автономного встроенного источника электропитания, обеспечивающего работоспособность устройства в течение не менее 2 ч.
Обмен данными между устройством и персональным компьютером (ПК) осуществляется через сервисный порт USB, расположенный на лицевой панели ЭБ.
Связь устройства с системой верхнего уровня (СВУ) осуществляется с помощь GSM-модема. Обмен данными с СВУ выполняется через файлы на ftp-сервере.
Ультразвуковой преобразователь расхода (далее - УПР) состоит из измерительного участка и двух ПЭП. Принцип действия основан на методе измерения расхода воды при помощи ультразвукового зондирования, при котором ультразвуковые колебания, возбуждаемые электроакустическими преобразователями, распространяются в измеряемой среде по и против направления потока.
Измерительный участок представляет собой отрезок трубы, к торцам которой приварены два фланца по ГОСТ 33259-2015, с расположенными в центре под углом держателями для установки ПЭП.
В качестве преобразователей для измерения температуры воды используются платиновые термопреобразователи сопротивления (далее-ТС).
Типы ТС для измерения температуры воды в трубопроводах, которые могут входить в состав устройства, указаны в таблице 1. Конкретный тип ТС указывается при заказе устройства.
Таблица 1 - Типы используемых термопреобразователей сопротивления
| Тип используемого термопреобразователя сопротивления | Регистрационный № | Диапазон измерений, °С | НСХ, класс допуска по ГОСТ 6651-2009 |
| ТС-1088 ТС-1288 ТС-1388 ТС-0295 | 58808-14 | от - 100 до + 450 (проволочный ЧЭ) | Pt100, 100П (А) |
| TC-1187Exd | | от - 50 до + 200 | 100М (А) |
| ТСП Метран-206 | 50911-12 | от - 50 до + 150 | 100П (А) |
| ТСПТ | 57175-14 | Pt100, 100П (А) |
| ТПТ | 15420-06 | от - 50 до + 150 | Pt100, 100П (А) |
| КТСП-1288 | 45368-10 | от 0 до + 180 | Pt100 (А) |
| ТС-1088 ТС-1288 ТС-1388 ТС-0295 | 58808-14 | от - 196 до + 600 (проволочный ЧЭ) | Pt100, 100П (В) |
| ТС-1187Ехd | | от - 50 до + 200 | 100М (В) |
| ТСП Метран-206 | 50911-12 | от - 50 до + 150 | 100П (В) |
| ТПТ | 15420-06 | от - 50 до + 150 | Pt100,100П (В) |
| ТСПТ | 57175-14 | от - 50 до + 150 | Pt100, 100П (В) |
| ТСМТ | 57175-14 | от - 50 до + 200 | |
| ТСМ Метран-203, Метран-204 | 50911-12 | от - 50 до + 150 | 100М (В) |
| ТМТ | 15422-06 | от - 50 до + 150 | |
Для измерения температуры наружного воздуха используются термопреобразователи сопротивления НСХ 100М по ГОСТ 6651 класса допуска В. Измерение температуры производится ТС, подключенным к устройству по четырехпроводной схеме.
В составе устройства МСТ20 используются преобразователи давления, измеряющие избыточное давление, отвечающие заданным требованиям точности измерения и условиям применения, преобразующие измеренное значение давления в цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485 по протоколу обмена Modbus RTU.
Типы преобразователей давления для измерения давления в трубопроводах, которые могут входить в состав устройства, указаны в таблице 2. Конкретный тип преобразователя давления указывается при заказе устройства.
Таблица 2 - Типы используемых преобразователей давления
| Тип используемого преобразователя давлений | Регистрационный № | Диапазон измерений, МПа | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % |
| АИР-20/М2-МВ | 63044-16 | от 0 до 2,5 | ± 0,5 |
| МИДА-ДИ-15-064 | 50730-17 | от 0 до 2,5 | ± 0,5 |
Глубина архива измерительной информации:
- 6-минутного - 3 суток;
- часового - 45 суток;
- суточного - 1 год;
- месячного - 3 года.
Общий вид и тип средств измерений, входящих в состав устройства MCT20, представлены на рисунках 1 - 3. Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 4.
ТСП Метран-206
Программное обеспечение
Места пломбировки
Программное обеспечение (ПО) устройства МСТ20 является встроенным и разделяется на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Метрологически не значимая часть управляет измерительным процессом, обеспечивает хранение в энергонезависимой памяти результатов измерений и их передачу на верхний уровень. Метрологически значимая часть ПО выполняет измерения и расчеты по заданным алгоритмам. Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 3.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р. 50.2.077-2014 ГСИ.
Таблица 4 - Номинальные диаметры (DN) и соответствующие им значения расхода gmin, gt и
gmax
Таблица 3 - Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | misfw |
| Номер версии (идентификационный номер) | 11.X |
Технические характеристики
для УПР_
| DN | | Объемный расход, м3/ч | |
| минимальный gmjn | переходный gt | максимальный gmax |
| 32 | 0,2 | 0,6 | 30,0 |
| 40 | 0,3 | 0,9 | 45,0 |
| 50 | 0,5 | 1,5 | 75,0 |
| 65 | 0,9 | 2,5 | 127,0 |
| 80 | 1,3 | 3,8 | 192,0 |
| 100 | 2,0 | 6,0 | 300,0 |
| 125 | 3,2 | 9,4 | 470,0 |
| 150 | 4,5 | 14,0 | 675,0 |
| 200 | 8,0 | 24,0 | 1200,0 |
| Наименование | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемного расхода и объема (при прямом направлении потока), % | ± (1+0,01gmax/g) |
| Диапазон измерений температуры наружного воздуха ^нар, °С | от - 50 до + 50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности устройства при измерении температуры наружного воздуха 7нар, °С | ± (0,3 + 0,0035-|t|) |
| Диапазон измерений температуры измеряемой среды t^, °С | от + 1 до + 150 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности устройства при измерении температуры измеряемой среды, °С | ± (0,6 + 0,004 t) |
| Разность температур теплоносителя в трубопроводах (минимальное значение) Atmin, °С | 3 |
| Разность температур теплоносителя в трубопроводах (максимальное значение) Atmax, °С | 149 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности устройства при измерении разности температур теплоносителя в трубопроводах, % где At - измеренная разность температур в трубопроводах | ±(0,5+3'Atmin/ At) |
| Диапазон измерений избыточного давления ри, МПа | от 0 до 2,5 |
| Пределы допускаемой, приведенной к верхнему пределу, погрешности устройства при измерении избыточного давления, % | ± 2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности устройства при измерении количества тепловой энергии, % | ± (2 + 4-Atmin/At + 0,01- gmax /g) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности устройства при измерении времени, % | ± 0,05 |
| Рабочее давление не более, МПа | 2,5 |
Таблица 6 - Технические характеристики устройства МСТ20
| Наименование | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжения переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220f^ 50±5 |
| Параметр питания от аккумуляторной батареи: | |
| - постоянное напряжение, В | 6 |
| - емкость, А-ч | 1,2 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 5,5 |
| Условия эксплуатации: | |
| Для электронного блока (ЭБ) | |
| температура окружающего воздуха, °С | от +1 до +55 |
| относительная влажность, %, | до 95 при температуре +25 °С |
| атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Для УПР | |
| температура окружающего воздуха, °С | от +1 до +50 |
| относительная влажность, %, | до 95 при температуре +35 °С |
| атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Наименование | Значение |
| Габаритные размеры ЭБ устройства, мм | |
| - высота | 105 |
| - ширина | 120 |
| - длина | 240/284 |
| Масса ЭБ устройства, кг | 1,3 |
| Степень защиты ЭБ по ГОСТ 14254-2015 | IP54 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 100000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель электронного блока методом фотолитографии или иным печатным способом и на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорт типографским способом.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Электронный блок устройства МСТ20 | - | 1 шт. |
| Ультразвуковой преобразователь расхода (УПР): - измерительный участок с установленными ПЭП; - две уплотнительные прокладки; - Паспорт УПР | - | Согласно заказу |
| Термопреобразователь сопротивления Паспорт РЭ | - | Согласно заказу |
| Датчик давления Паспорт РЭ | - | Согласно заказу |
| Руководство по эксплуатации Устройства МСТ20 | БНРД.407811.001РЭ | 1 экз. |
| Паспорт Устройство МСТ20 | БНРД.407811.001ПС | 1 экз. |
| Методика поверки Устройства МСТ20 | БНРД.407811.001МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу БНРД.407811.001МП «Устройства МСТ20. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» от 06.09.2019 г.
Основные средства поверки:
- установка поверочная 2-го разряда в соответствии с ГПС (часть 1), утвержденной приказом Росстандарта от 07.02.2018 г. №256, диапазон воспроизведения объемного расхода воды от 0,2 до 1000,0 м3/ч, пределы допускаемой относительной погрешности измерений не более ±0,3 %;
- магазин сопротивления Р4831-М1 (регистрационный № 48930-12) (2 шт.);
- измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ8 (регистрационный № 19736-11);
- секундомер электронный с таймерным выходом СТЦ-2М (регистрационный № 71607-18). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в свидетельство о поверке или в паспорт и на пломбы, согласно схеме пломбировки, рисунок 4.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 07.02.2018 г. № 256 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерения массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расхода жидкости
ГОСТ Р 51649-2014 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ТУ 26.51.52-008-54897848-2018 (БНРД.407811.001ТУ) Устройства МСТ20. Технические условия
77526-20: Методика поверки БНРД.407811.001МП-ЛУСкачать1.3 Мб