Тепловычислители ТМК-Н

Назначение

Тепловычислители ТМК-Н (далее по тексту ТМК-Н) предназначены для работы в составе теплосчетчиков при измерении и регистрации параметров теплоносителя и тепловой энергии в водяных системах теплоснабжения различной конфигурации.

Описание

Принцип работы ТМК-Н основан на непосредственном преобразовании сигналов от первичных преобразователей расхода температуры и давления в значения измеряемых параметров теплоносителя и последующим вычислением, по известным уравнениям, массы теплоносителя и тепловой энергии.

ТМК-Н предназначены для работы с измерительными преобразователями:

- объема (расхода) с импульсным выходом типа "открытый коллектор" или числоимпульсным выходом типа "сухой контакт" на герконе с частотой не более 10 Гц при длительности импульса не менее 50 мс и не более 1000 Гц при длительности импульса не менее 0,5 мс и с ценой импульса 0,0000'1. .1000 м3/имп;

- температуры с однотипными номинальными статическими характеристиками 100П, 500П (R0=100 Ом и R0=500 Ом, а=0,00391°С-1), Pt100, Pt500 (R0=100 Ом и Ro=500 Ом, а=0,00385°С-1) по ГОСТ 6651-2009.

- разности температур - комплектами термопреобразователей сопротивления с вышеуказанными номинальными статическими характеристиками;

- давления с унифицированным выходным сигналом постоянного тока 0-5, 0-20, 4-20 мА по ГОСТ 26.011-80.

ТМК-Н, в зависимости от исполнения, обеспечивают измерения параметров теплоносителя (объема, температуры и давления) и вычисление тепловой энергии по данным об измеренных параметрах теплоносителя в соответствии с таблицей:

ТМК-Н регистрируют в электронном архиве часовые, суточные и месячные параметры: массу (объем), температуру, давление, тепловую энергию, нештатные ситуации (НС), дату, время суток и время безаварийной работы по каждому измерительному каналу.

В ТМК-Н предусмотрен вывод текущих и архивных параметров на ЖК-индикатор, и, через интерфейсы, на устройство считывания данных, принтер, в персональный компьютер непосредственно или по проводным или беспроводным каналам связи. Глубина архива и параметры архивных данных определяются техническими возможностями применяемого исполнения вычислителя.

ТМК-Н имеют журнал оператора, фиксирующий изменение настроечных параметров, влияющих на метрологические характеристики вычислителя, в котором также фиксируются показания накопленных параметров потребления (текущих и архивных) перед очисткой и сам факт их очистки.

ТМК-Н имеют журнал нештатных ситуаций, в котором фиксируются время появления и пропадания НС и сами НС.

В ТМК-Н предусмотрена возможность выбора и установки значений параметров, определяющих алгоритм работы вычислителя, и их просмотр на ЖК-индикаторе.

Вычисление плотности и энтальпия воды по измеренным температуре и давлению осуществляется по алгоритмам МИ2412-97 "Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя"

В тепловычислителях предусмотрены дискретные входы, которые можно использовать для ввода сигналов о наличии внешних событий, а также дискретные выходы, сигнализирующие о выполнении предварительно заданных условий.

Внешний вид исполнений тепловычислителей, представлен на рисунке 1

Рисунок 1

ТМК-Н обеспечены защитой от несанкционированного вмешательства в их работу посредством клеймления и пломбирования защитных крышек. Места нанесения клейм и пломб для различных исполнений тепловычислителей представлены на рисунках 2,3

Рисунок 2

Места пломбирования тепловычислителя

ТМК-Н100

Рисунок 3

Места пломбирования тепловычислителей ТМК-Н20, ТМК-Н30, ТМК-Н120, ТМК-Н130

Программное обеспечение

Вычислители имеют встроенное программное обеспечение (ПО), версия которого зависит от исполнения изделия. Посредством ПО осуществляется прием и обработка входных сигналов от преобразователей расхода, температуры и давления и пересчет их в физические величины.

Сопротивления термопреобразователей, зависящее от температуры, преобразуются в напряжение, измеряемое аналого-цифровым преобразователем (АЦП), полученный код АЦП, пересчитывается в значение сопротивления, а затем, в зависимости от заданного типа НСХ термопреобразователей, в значение температуры.

Выходной ток преобразователя давления, пропорциональный давлению теплоносителя в трубопроводе преобразуется в напряжение, которое также измеряется при помощи АЦП и пересчитывается в значение тока, которое, в зависимости от диапазона измерений выходного тока и верхней границы измеряемого давления, преобразуется в значение давления.

Количество импульсов поступивших от преобразователя расхода (расходомера или счетчика воды) умножается на вес импульса и преобразуется в значение объема теплоносителя, а частота их следования в текущее значение расхода.

Вычисление тепловой энергии и массы осуществляется по уравнениям в соответствии с рекомендациями МИ2412-97 по измеренным (либо договорным) значениям температур и давлений.

Текущие значения массового расхода и тепловой мощности теплоносителя вычисляются в зависимости от используемой схемы измерений тепловой системы

В алгоритме ПО реализована система диагностики, позволяющая определять отказ преобразователя по выходу измеренного значения величины за пределы заданного диапазона (для преобразователей температуры и давления) или тесту линии связи (для преобразователей расхода).

Под управлением ПО результаты измерений, результаты диагностики, настроечные параметры вычислителя сохраняются в энергонезависимой памяти, выводятся на ЖКИ, передаются через интерфейсы на внешние устройства, формируются управляющие сигналы в зависимости от заданной реакции на нештатные ситуации.

Изменения настроечных параметров фиксируются в фискальной памяти.

Идентификационные параметры программного обеспечения (ПО) по МИ3286-2010 приведены в таблице 2.

Таблица 2

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений "С" согласно МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Диапазоны показаний и пределы допускаемых погрешностей преобразования входных сигналов в значения измеряемых параметров приведены в таблице 3.

Таблица 3

только для исполнения ТМК-Н100

- At- разность температур между трубопроводами тепловой системы;

- погрешности по температуре и разнице температур - абсолютные; по давлению - приведенная, по тепловой энергии, массе, объему и времени - относительные.

Тепловычислители обеспечивают измерение входных сигналов в следующих диапазонах:

- для каналов преобразования импульсной последовательности в показания объема: частота следования не более 10 Гц при длительности импульса не менее 50 мс и не более 1000 Гц при длительности импульса не менее 0,5 мс;

- для каналов преобразования сопротивления в показания температуры: 70,0.185 Ом для НСХ Pt100, 100П и 300.850 Ом для НСХ Pt500, 500П;

- для каналов преобразования постоянного тока в показания давления 0.20 мА.

Тепловычислители позволяют осуществлять передачу на внешние устройства текущих и накопленных архивных данных через свои интерфейсы RS232 и RS485 (поставляется по отдельному заказу) со скоростью обмена 1200.19200 бод для исполнений с батарейным питанием и со скоростью обмена 1200.115200 бод для исполнений с внешним питанием.

Емкость архива: • для среднечасовых значений, суток

• для среднесуточных значений, суток

• для среднемесячных значений, месяцев

Степень защиты по ГОСТ14254

Габаритные размеры, мм, не более.....................245х110х70

для исполнения ТМК-Н100 мм, не более....................283х153х65

Масса, кг, не более

Условия эксплуатации:

• температура окружающего воздуха, оС..............................................................+5 до + 50

• относительная влажность воздуха при температуре 35 оС, %..............................до 95

• напряженность переменного, (50 Гц) внешнего магнитного поля, не более, А/м 400

• механические вибрации частотой (10-50) Гц с амплитудой, не более, мм

Средний срок службы, лет, не менее

Средняя наработка на отказ ч, не менее

Питание тепловычислителей исполнений ТМК-Н0ХХ осуществляется от встроенной литиевой батареи 3,65 В, емкостью не менее 7,5 А-ч, исполнений ТМК-Н1ХХ от внешнего источника постоянного напряжения 8.30) В, потребляемая мощность не более 1,2 Вт.

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации теплосчетчика и фотоспособом на маркировочные таблички вычислителей.

Комплектность

Таблица 4

Поверка

осуществляется в соответствии с методикой ППБ.408843.047 МП "ГСИ. Тепловычислители ТМК-Н. Методика поверки", утвержденной ФГУП "ВНИИМС" в ноябре 2013 г.

Основные средства поверки:

- частотомер электронно-счетный Ч3-63/3: диапазон частот 0,001 Гц.150 МГц, погрешность, ±(Ь10’7+740’9Лсч) %;

- магазин сопротивлений Р-4831: диапазон сопротивлений 0,001...111111,111 класс 0,02;

- контролер измерительный КИ-2: диапазон частот 0,002.2049 Гц; погрешность ±0,02 % погрешность генерации числа импульсов в пакете (М > 100000 имп.) ±1 импульс.

- калибратор токовой петли Fluke 705: воспроизведение силы постоянного тока в диапазоне 0.24 мА с погрешностью ±(0,0002^+0,002) мА;

- ПК (Windows -ХР и выше) с ПО "Конфигуратор приборов" для вывода данных и "Монитор-Сервис"- для управления контроллером КИ-2.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе

Нормативные документы

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия

ТУ 4218 - 027 - 29524304 - 13 Тепловычислители ТМК-Н. Технические условия