Счетчики тепловой энергии Строб-СТМ

Назначение

Счетчики тепловой энергии СТРОБ-СТМ предназначены для работы в составе автоматизированных узлов коммерческого учета количества теплоносителя и потребляемой тепловой энергии в открытых и закрытых водяных сетях теплоснабжения.

Счетчики тепловой энергии обеспечивают измерение и преобразование сигналов, поступающих от счетчиков (расходомеров) теплоносителя, преобразователей температуры и давления, расчет и вывод на дисплей тепловычислителя или во внешние устройства параметров потребленной тепловой энергии и теплоносителя.

Описание

Принцип действия счетчиков тепловой энергии (теплосчетчиков или тепловычислителей) основан на измерении выходных сигналов преобразователей расхода (расходомеров), температуры (термопреобразователей) и давления с последующим их преобразованием в информацию об измеряемых величинах с необходимой точностью.

Теплосчетчики позволяют производить измерения одновременно по двум контурам системы теплоснабжения и реализовать любую из схем, рекомендованных Правилами учета тепловой энергии и теплоносителя.

В конструкции теплосчетчиков предусмотрена возможность регулирования подачи тепловой энергии с помощью выпускаемых промышленностью автоматических клапанов с электроприводом с целью поддержания постоянной заданной температуры горячей воды и отопления в соответствии с температурным графиком регулирования отпуска тепловой энергии.

Варианты исполнения счетчиков тепловой энергии в зависимости от применяемых типов расходомеров указаны в таблице 2.

Термопреобразователи, входящие в состав счетчиков тепловой энергии, соответствуют типам ТСМ-50М, ТСМ-100М, ТСМ-500М, ТСП-50П, ТСП-100П, ТСП-500П, КТПТР, КТСП-Н и другим по ГОСТ 6651.

Преобразователи давления соответствуют типам 408-ДИ, ПДИ, МЕТРАН, САПФИР, КРТ и другим с унифицированным выходом по ГОСТ 26.011.

Изменение (уменьшение) максимального измеряемого расхода не влияет на метрологические характеристики счетчиков тепловой энергии.

Индикация выходной информации осуществляется на двухстрочном 16-ти разрядном жидкокристаллическом индикаторе и может выводиться на внешние системы.

Счетчики тепловой энергии обеспечивают вывод на индикатор следующих значений текущих параметров:

- потребленной (отпущенной) тепловой энергии;

- тепловой мощности;

- температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах водяного отопления, горячего водоснабжения и холодной воды или температуры наружного воздуха;

- массы (объема) теплоносителя, измеренного в подающем и обратном трубопроводах, трубопроводе ГВС, трубопроводе подпитки или холодного водоснабжения;

- массового (объемного) расхода теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, трубопроводе ГВС, трубопроводе подпитки или холодного водоснабжения;

- давления в подающем и обратном трубопроводах, трубопроводе подпитки или холодного водоснабжения;

- времени наработки и отсутствия питания;

- даты и текущего времени.

Счетчики тепловой энергии обеспечивают сохранение измеренной информации о параметрах тепловой энергии в течение не менее 12 лет.

Объем памяти счетчиков позволяет архивировать среднечасовые (52 дня), среднесуточные (93 дня) и среднемесячные (24 месяца) значения потребляемой тепловой мощности, расходов, температур и давлений (по двум каналам теплоснабжения) и выдачу их на внешние системы, вы том числе и на печать.

Счетчики тепловой энергии обеспечивают вывод выходных документов по интерфейсу RS-232 или RS-485 или USB на принтер или через подключаемый модем по телефонному каналу (или радиоканалу) на ЭВМ.

Программное обеспечение

ПО счётчика тепловой энергии СТРОБ-СТМ (далее ПО счетчика) является встроенным программным обеспечением, записанным в микроконтроллеры тепловычислителя «Строб-1М» и преобразователя расхода «СТБ-И-001».

В тепловычислителе применяется контроллер C8051F020 производства компании Silicon Laboratories Inc. В преобразователе расхода «СТБ-И-001» применяется контроллер Atmega162 производства компании Atmel.

Программное обеспечение тепловычислителя состоит из кода программы и набора данных. Код программы записан в памяти программы микроконтроллера C8051F020. Набор данных, располагается в энергонезависимой памяти, содержащей параметры настройки, архив и суммарные величины.

Программное обеспечение преобразователя также состоит из кода программы и набора данных содержащих параметры настройки. Обе части располагаются в памяти контроллера Atmega 162.

ПО тепловычислителя и преобразователя рассматривается как метрологически значимое, так и то и другое являются встроенным.

Программа тепловычислителя, содержащаяся в коде, осуществляет сбор, обработку, представление, передачу измерительной информации. В энергонезависимой памяти осуществляется хранение измерительной информации.

Код программы преобразователя расхода выполняет функции сбора, обработки, передачи измерительной информации.

ПО тепловычислителя СТРОБ-1М реализует следующие функции:

- измерение сигналов с термосопротивлений, датчиков давления, расходомеров;

- вычисление значений температур, давлений, текущих расходов;

- вычисление значения тепловой энергии;

- запись и хранение вычисленных значений в виде архива в энергонезависимой памяти;

- счет текущего времени и даты;

- счет времени работы тепловычислителя и времени отсутствия питания.

И дентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.

Т аблица 1.

Коды программ тепловычислителя и преобразователя расхода не могут быть модифицированы простыми программными средствами (защита на уровне структуры двоичного файла при его компиляции в среде разработки).

В коде программы тепловычислителя присутствует процедура контроля за контрольной суммой исполняемого файла. При включении тепловычислителя происходит проверка текущей контрольной суммы кода программы с записанной контрольной суммой. В случае отличия этих контрольных сумм программа тепловычислителя останавливается и на ЖКИ выводится надпись об ошибке проверки контрольной суммы. Уровень защиты ПО счетчика соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010. ПО счетчика и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных и не преднамеренных изменений.

Аналогично, в коде программы преобразователя расхода присутствует процедура контроля за контрольной суммой исполняемого файла. При включении преобразователя расхода происходит проверка текущей контрольной суммы кода программы с записанной контрольной суммой. В случае отличия этих контрольных сумм программа преобразователя расхода останавливается и на светодиодном индикаторе отображается ошибка проверки контрольной суммы.

Фотографии общего вида тепловычислителя СТРОБ-1М и расходомера СТБ-И-01 производства ООО НПП «СТРОБ», а также размещений их пломбировок и защитных наклеек (стикеров) от несанкционированного доступа приведены на рисунке 1 и 2.

Рис 1

а)

а)

б)

в)

фотография тепловычислителя «СТРОБ-1М» в открытом виде с указанием мест

наклейки защитных стикеров;

б) фотография общего вида тепловычислителя «СТРОБ-1М»;

в) фотография тепловычислителя «СТРОБ-1М» с указанием мест пломбирования.

в)

Рис 2 а) фотография общего вида расходомера «СТБ-И-01»;

б) фотография расходомера «СТБ-И-01» с указанием мест пломбирования;

в) фотография расходомера «СТБ-И-01» в открытом виде с указанием мест наклейки защитного стикера.

Фотографии общих видов и схемы пломбировок расходомеров иных типов (производства других предприятий), а также термопреобразователей и датчиков давления должны быть приведены в их технической документации.

Технические характеристики

Цена единицы младшего разряда цифрового индикатора счетчиков тепловой энергии составляет, при индикации:

- потребленной (отпущенной) тепловой энергии - 0,01 ГДж (Гкал);

- тепловой мощности - 0,001 ГДж/ч (Гкал/ч);

- массового расхода - 0,001 т/ч (для исполнений 01 и 02); - 0,01 т/ч (для исполнения 03).

- массы - 0,01 т;

- температуры - 0,01 °С;

- давления - 0,001 кгс/см2 (МПа);

- времени наработки и отсутствия питания - 1 мин.;

- текущего времени - 1 сек.

Количество разрядов цифрового индикатора счетчиков тепловой энергии соответствует, при индикации:

- потребленной (отпущенной) тепловой энергии - 8;

- тепловой мощности - 6;

- массового расхода теплоносителя - 6;

- массы теплоносителя - 9;

- температуры теплоносителя и наружного воздуха - 5;

- давления теплоносителя - 5;

- времени наработки и отсутствия питания - 7;

- текущего времени - 6;

- даты - 6.

Выходные импульсные сигналы расходомеров счетчиков тепловой энергии соответствуют следующим требованиям: частота - не более 10 Гц; цена импульса - от 0,001 до 100 м3/имп.

В ыходные аналоговые сигналы преобразователей давления соответствуют (0-5) мА или (4-20) мА постоянного тока.

б) Характеристики погрешности СИ

Класс теплосчетчиков по ГОСТ Р 51649 соответствует данным, приведенным в таблице 3, для AtH > 2° С (AtH - наименьшее значение разности температур в подающем и обратном

трубопроводах).

Таблица 3

Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении массы (объема) и среднего массового (объемного) расхода теплоносителя для любого направления потока измеряемой среды составляют:

- в диапазоне расхода (Qn1 - Q^) - ±1%;

- в диапазоне расхода (Qn2 - Qn1) - ±1,5%;

- в диапазоне расхода (Q^ - Qn2) - ±2%;

- в диапазоне расхода (Qmhh - Q^) - ±5%.

Значения Q^,, Qп и QMaK, - в соответсивии с НКИЯ.408843.004ТУ.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры ±(0,6+0,004t)°C.

Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении давления ±2,0%.

Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении времени ±0,01%.

Пределы допускаемой относительной погрешности тепловычислителя при преобразовании массы ±0,1%.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности тепловычислителя при преобразовании температуры ±0,2°С.

Пределы допускаемой относительной погрешности тепловычислителя при преобразовании давления ±0,5%.

Пределы допускаемой относительной погрешности тепловычислителя при вычислении тепловой энергии и тепловой мощности ±(1+1/At)%.

в) Технические характеристики СИ:

Мощность, потребляемая теплосчётчиками, должна быть не более 50 ВА при использовании максимального количества составных частей теплосчётчиков.

Габаритные размеры и масса всех составных частей теплосчётчиков не должны превышать значений, указанных в конструкторской документации НКИЯ.408843.004 и КД на покупные составные части.

Счетчики тепловой энергии работоспособны при следующих условиях эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от 5 до 50оС;

- относительная влажность до 80 % при температуре 35оС;

- атмосферное давление в диапазоне от 84 до 106,7 кПа.

Электропитание счетчиков тепловой энергии осуществляется от сети переменного тока 220 В, 36 В, 24 В (+10 %, -15 %), 50 Гц и/или от внешних источников постоянного тока величиной не более 24 В (в зависимости от варианта исполнения счетчика).

Средняя наработка на отказ не менее 25000 часов.

Полный средний срок службы не менее 12 лет.

Знак утверждения типа

Место нанесения знака утверждения типа - обложки паспортов тепловычислителя и расходомер и лицевая панель тепловычислителя рядом с названием.

Способ нанесения знака утверждения типа - типографская печать.

Комплектность

В состав теплосчетчика входят:

Комплект поставки счетчиков тепловой энергии соответствует таблице 4. Таблица 4

Поверка

осуществляется по документу НКИЯ.408843.004И1 «Счетчики тепловой энергии «СТРОБ-

СТМ». Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Ростовский ЦСМ» 29 марта 2011 г.

При проведении поверки применяется следующее поверочное оборудование:

- генератор импульсов Г5-63;

- частотомер Ч3-34;

- магазины сопротивлений Р 4831, диапазон сопротивлений от 1 до 1000 Ом, класс точности 0,02 ;

- мультиметр универсальный цифровой GDM-8145;

- поверочная проливная установка СТРОБ-ПУ-1;

- стенд СКС6.

Допускается применение другого оборудования, приборов и устройств, характеристики которых не уступают приведенным выше.

Все средства измерения и контроля должны быть поверены и иметь действующие свидетельства или отметки о поверке.

Сведения о методах измерений

НКИЯ.408843.004РЭ «Счетчики тепловой энергии СТРОБ-СТМ. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1. «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя», № 954 от 25.09.1995 г.

2. ГОСТ Р 51649-2000 «Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия».

3. Рекомендации МИ 2537-2000 «ГСИ. Тепловая энергия открытых водяных систем теплоснабжения, полученная потребителем. Методика выполнения измерений».

4. НКИЯ.408843.004И1 «Счетчики тепловой энергии «СТРОБ-СТМ». Методика поверки».

5. НКИЯ.408843.004ТУ «Счетчики тепловой энергии «СТРОБ-СТМ». Технические условия».

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленных законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.