Назначение
Вычислители расхода многофункциональные UNIFLOW-200-R предназначены для преобразования измерительных сигналов и вычисления расхода, массы и объема нефти, нефтепродуктов, жидких углеводородных сред, объемного расхода и объема природного газа, приведенных к стандартным условиям, массы воды и водяного пара, по результатам измерений рабочего (статического) давления, разности давлений и температуры на установленных в трубопроводах сужающих устройствах, осредняющих трубках, а также с помощью объемных, массовых расходомеров.
Описание
Принцип действия вычислителя основан на измерении и преобразовании сигналов измерительных преобразователей и расходомеров различного типа в информацию об измеряемых параметрах сред с последующим вычислением и представлением информации на дисплее вычислителя, подключенном принтере или на дисплее подключенного персонального компьютера.
Входные сигналы поступают в вычислитель через каналы ввода/вывода (аналоговые, импульсные, частотные, дискретные или цифровые каналы передачи данных (HART, DE, Modbus). По полученным сигналам вычислитель, с помощью заложенного в нем программного обеспечения, производит вычисления необходимых для учета и управления параметров.
Вычислительным центром вычислителя являются один основной процессор и несколько вспомогательных процессоров для эффективной работы.
На передней панели вычислителя располагаются жидкокристаллический дисплей с подсветкой, 20-кнопочная клавиатура для локального управления вычислителем и ввода данных, а также светодиод состояния вычислителя. Жидкокристаллический дисплей и клавиатура обеспечивают возможность просмотра данных и конфигурационных параметров непосредственно на месте установки вычислителя и могут быть настроены для работы с конкретным объектом.
Вычислитель позволяет осуществлять:
- вычисление расхода по нескольким измерительным линиям индивидуально и по группам измерительных линий в любой комбинации поддерживаемых сред, расходомеров и преобразователей расхода;
- управление дозированием и загрузкой продукта;
- архивирование измеренных и вычисленных параметров в архивных базах данных произвольного типа и периодичности (настраивается при конфигурировании);
- ведение журналов событий и аварий;
- сигнализацию при отказе преобразователей, при выходе параметров за установленные пределы и при сработке внутренних контуров самодиагностики;
- печать данных на подключенный принтер;
- управление и обмен данными с подчиненными устройствами по цифровым каналам связи (например, газовый хроматограф, ультразвуковые расходомеры, массовые расходомеры и другие);
- передачу информации в системы более высокого уровня по имеющимся интерфейсам связи.
Вычислители имеют интерфейсы связи RS232/RS422/RS485 и Ethernet для обмена данными с периферийным оборудованием и/или с системой более высокого уровня. Поддерживаются протоколы Modbus и Modbus/TCP.
Вычислители содержат энергонезависимая Flash память для хранения операционной системы прибора, конфигурации прибора и архивных данных.
Дополнительно, встроенный Web-Server позволяет осуществлять контроль и диагностику вычислителя и подключенного оборудования при помощи персонального компьютера с установленным Internet Explorer.
Внешний вид вычислителя представлен на рисунке 1.
а - переносная модификация б - модификация для монтажа в «стойку»
Рисунок 1 - Внешний вид вычислителя.
Места пломбировки вычислителя представлены на рисунке 2. Знак утверждения типа наносится на заднюю панель вычислителя методом наклейки. Знак поверки на вычислитель не наносится. Серийный номер вычислителя, состоящий из 6 цифр, разделенных дефисом, наносится на заднюю панель методом аппликации. Место нанесения серийного номера представлено на рисунке 2.
а - задняя панель вычислителя - пломбирование винта крепления задней панели, место нанесения серийного номера
б - задняя панель - дополнительное пломбирование при помощи наклейки
Рисунок 2 - Схемы пломбирования.
Программное обеспечение
Вычислитель имеет встроенное программное обеспечение. ПО предназначено для обеспечения полнофункциональной работоспособности вычислителя, в том числе
- измерение выходных сигналов первичных преобразователей расхода, давления, температуры и других преобразователей с выходными сигналами силы тока, частоты или импульсными сигналами;
- вычисление объемного расхода и объема природного газа, приведенных к стандартным условиям, либо других текучих сред методом переменного перепада давления с использованием стандартных диафрагм в соответствии с ГОСТ 8.586-2005, ISO 5167-2003;
- приведение объемного расхода природного газа в рабочих условиях, измеренного турбинными, ультразвуковыми, вихревыми и другими объемными расходомерами в объемный расход и объем газа при стандартных условиях в соответствии с ГОСТ Р 8.740-2011, EN12405, AGA9, СТО Газпром 5.2;
- приведение к стандартным условиям объема и плотности нефти, нефтепродуктов, жидких углеводородных сред по результатам измерений расходомеров (массовых, турбинных, ультразвуковых преобразователей расхода) и счетчиков жидкости и плотномеров в соответствии с ГОСТ 8.595-2010;
- проведение порогового контроля и обработки (усреднение и нормировка) результатов анализа компонентного состава природного газа, передаваемых от потокового хроматографа для расчета физико-химических показателей;
- вычисление физико-химических показателей (коэффициента сжимаемости, вязкости, плотности, скорости звука, показателя адиабаты, теплоты сгорания) природного газа в соответствии с ГОСТ 30319-96, ГОСТ 30319-2015, ГОСТ 31369-2008, ISO 6976:1995, ISO 6976:2015, ISO 20765-1, AGA8, AGA10;
- вычисление коэффициентов сжимаемости и объемного расширения для нефти, нефтепродуктов, газового конденсата и жидких углеводородов в соответствии с СТО Газпром 5.9, API 11.2.1, 11.2.1M, API 11.2.2, API 11.2.2M, ASTM D 1250-08, GPA TP-27;
- вычисление массы нефти и нефтепродуктов, жидких углеводородных сред по результатам прямого или косвенного методов динамических измерений расходомерами и плотномерами в соответствии с ГОСТ Р 8.595-2004, Р 50.2.040;
- вычисление массы и энергии воды и водяного пара, измеренного методом переменного перепада давления с использованием стандартных сужающих устройств в соответствии с ГОСТ 8.586-2005, ISO 5167-2003 или других расходомеров (массовых, турбинных, вихревых, ультразвуковых преобразователей расхода) по теплофизическим свойствам, рассчитанным в соответствии с IAPWS-IF97;
- расчет плотности и концентрации спирта во водно-спиртовых растворах в соответствии с 76/766/EGK.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | - |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже u2_cAA_1.2.3.6_210428* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Примечание: * - конкретный номер версии указывается в паспорте вычислителя |
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Дополнительно с вычислителем поставляется внешнее ПО «U-200 ToolBox» предназначенное для просмотра, диагностики, редактирования, проверки технического состояния вычислителя. «U-200 ToolBox» находится под многоуровневой системой защиты, которая предоставляет доступ только уполномоченным пользователям и одновременно определяет, какие параметры пользователь может вводить или изменять.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ (ВХОД) |
| Аналоговые входы |
| Диапазон измерений, мА | от 0/4* до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону сигнала погрешности, % | ±0,05 |
| Перепад напряжения на входе, В (макс.) | 5,4 |
| Максимальная разность потенциалов между каналами, В | 50 |
| Входы ТС |
| Чувствительный элемент | Pt100 (Pt50, Pt500, Pt1000) стандартный или с индивидуальной калибровкой |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С | ±0,1 |
| Подключение | 4-х проводное |
| Максимальное сопротивление линии, кОм | 3 |
| Импульсный/частотный входы, включая NAMUR |
| Диапазон измерений, Гц | от 0 до 10000 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения частоты, % от измеряемой частоты | ±0,001 |
| Обработка сигнала | Без потери импульсов |
| Форма сигнала | Прямоугольный однополярный |
| Наименование характеристики | Значение |
| Уровень сигнала | - открытый коллектор, сухой контакт: 12 В/3 мА - активный сигнал 5 В: макс. 5 В (изменение уровня сигнала мин. 2 В) - активный сигнал 15 В: макс. 15 В (изменение уровня сигнала мин. 5 В) - NAMUR: 8,2 В/1 кОм (изменение уровня сигнала мин. 1.5 мА) |
| Цифровые входы |
| Могут быть выбраны сухие контакты, открытый коллектор (транзистор) с гальваническим разделением U =24 В и использованы как: - статические входы - импульсные входы (частота: 50 Гц макс.) |
| Максимальная нагрузка | 100 мА, 40 В пост. напр. |
| ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ (ВЫХОД) |
| Токовый выход (с гальванической развязкой) |
| Диапазон измерений, мА | от 0/4* до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону сигнала погрешность для расчетных величин при температуре окружающей среды в диапазоне от 0 до 50°С, % не более | ±0,1 |
| Разрешение, бит | 12 |
| Максимальное сопротивление, Ом | 500 |
| ЦИФРОВЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ |
| HART протокол | 4 контура для опроса по 15 HART датчиков (multidrop подключение) или опрос 4 HART датчика (Point-to-point подключение) |
| Последовательный порт RS232/RS485/RS422* |
| - скорость, бит/с* | от 1200 до 38400 |
| - протокол* | Modbus (RTU или ASCII) |
| ПОГРЕШНОСТЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ |
| Пределы допускаемой относительной погрешности расчетных значений расхода и количества объема при с.у. и р.у., массы и энергии ** |
| - без учета погрешности входных каналов, %, не более | ±0,01 |
| - включая погрешности входных каналов, задействованных в процедуре вычисления параметров газовых сред, %, не более | ±0,2 |
| - включая погрешности входных каналов, задействованных в процедуре вычисления параметров жидких сред, %, не более | ±0,03 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Входные/выходные платы*** |
| ANI8 | 8 каналов 4-20 мА входа |
| PT4 | 4 канала входа термометра сопротивления (ТС). Тип ТС (Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000) устанавливается по каналам (в соответствии с ГОСТ 66512009) |
| ANI4PT2 | 4 канала 0-20/4-20 мА входа и 2 канала Pt100**** входа |
| PDIO484 | 4 канала импульсного входа,8 каналов дискретного входа, 4 каналов дискретного выхода |
| AODIO484 | 4 канала 0-20/4-20 мА выхода, 8 каналов дискретного входа, 4 каналов дискретного выхода |
| HTI4x15 | 4 контура для опроса по 15 HART датчиков (multidrop) или опрос 4 HART датчика (point-to-point) |
| Выбор доступных расходомеров | Диафрагма, труба Вентури, сопло, V-cone, УНТ (Annubar), Coriolis, вихревой, турбинный, ротационный, ультразвуковой, электромагнитный расходомер. |
| Выбор доступных сред |
| Углеводороды | Природный газ, коксовый газ, доменный газ, нефть, нефтепродукты, легкие углеводороды (газовый конденсат и пропан-бутан смесь) |
| Жидкости (кроме воды) | Этанол, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), двух компонентные смеси, не специфицированная жидкость |
| Вода, водяной пар, смесь гликоль-вода (как энергоноситель) | |
| Другие среды | По отдельному запросу |
| Длина кабеля |
| RS232 | макс. 15 м |
| RS485/RS422 | макс. 1200 м |
| Ethernet 10/100протокол | Modbus TCP |
| USB | USB1.1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Интерфейсы |
| Дисплей | 3.5” QVGA (320x240) TFT цветной ЖК-дисплей с подсветкой |
| Клавиатура | Мембранные клавиши, защищенные фольгой |
| Условия эксплуатации |
| - температура окружающей среды, °С | от -10 до +50 (при отсутствии аналоговых каналов в конфигурации вычислителя до +60 °С) |
| - относительная влажность, % (без конденсации) | от 10 до 90 |
| Температура хранения, °С | от -25 до +70 |
| Напряжение питания | |
| Напряжение (переменное), В, (+10%,-15%, 50...60Гц) | 230 (110) |
| Напряжение (постоянное), В | от 20 до 35 |
| Напряжение питания (постоянное)для датчиков, В (200 мА макс.) | 1х24 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 25 |
| Габариты и масса модификации для монтажа в «стойку» |
| Габариты (ШхВхД), мм | 195х110х260 |
| Размер вырезки щита (ШхВ), мм | 186х91 |
| Масса, кг, не более | 4,5 |
| Габариты и масса переносной модификации |
| Габариты (ШхВхД), мм | 385x340x130 |
| Масса, кг, не более | 8 |
| Степень защиты от проникновения пыли по ГОСТ 14254-2015 | IP50 |
| Срок службы, лет | 12 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 70000 |
| Примечания * - по выбору; * * - указанная погрешность включает в себя погрешности вычисления коэффициентов преобразования и поправочных коэффициентов преобразователей расхода; * ** - максимально число плат 5; * *** — возможно изменение на Pt500 или Pt1000. |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики в верхнем левом углу, на заднюю панель вычислителя рядом с главным шильдиком методом наклейки.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность
| Наименование | Количество, шт. | Примечание |
| Вычислитель расхода многофункциональный UNIFLOW-200-R | 1 | В соответствии с заказом |
| Руководство по эксплуатации | 1 | |
| Методика поверки | 1 | |
| Программный комплекс «U-200 ToolBox» | 1 | |
| Комплект заводской документации | 1 | |
| Комплект монтажных частей | 1 | В соответствии с заказом |
Сведения о методах измерений
«UNIFLOW-200-R Многофункциональный вычислитель расхода. Руководство
по эксплуатации». Раздел 2.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10-16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
Техническая документация фирмы «Process Control Kft», Венгрия.
