Блоки коррекции объема газа измерительно-вычислительные БК

Назначение

Блоки коррекции объема газа измерительно-вычислительные БК (далее - блоки) предназначены для измерения рабочего объема природного газа по ГОСТ 5542-2014, свободного нефтяного газа по ГОСТ Р 8.615-2005, других газов, проходящих через счетчик газа, к стандартным условиям в зависимости от измеренных значений давления, температуры и вычисленного коэффициента сжимаемости газа.

Описание

Принцип действия блока основан на измерении текущих значений температуры, давления и объема газа при рабочих условиях и вычисления по полученной информации объёма и расхода, приведенных к стандартным условиям. Вычисления проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.740-2011.

На блоке использованы методы расчета коэффициента сжимаемости:

- природного газа по ГОСТ 30319.2-2015, ГОСТ 30319.3-2015, AGA-8 (международный стандарт ISO 20765-1:2005);

- свободного нефтяного газа, азота, воздуха, углекислого газа, инертных газов с использованием данных ГСССД.

В состав блока входят:

- вычислитель микропроцессорный, состав которого входят корпус, микропроцессор, модуль связи, оптопорт, дисплей, клавиатура, автономный источник питания;

- интегрированный преобразователь абсолютного (избыточного) давления;

- интегрированный преобразователь температуры газа;

- комплект монтажных частей для установки блока на счетчик газа.

Рисунок 1 - Общий вид блока коррекции объема газа измерительно-вычислительного БК

Блоки выпускаются в двух исполнениях I и II различающихся диапазоном измерений и характеристиками погрешности по каналом измерения температуры и давления.

Вычислитель микропроцессорный представляет собой микроЭВМ, выполненную на базе современной микропроцессорной технологии, позволяющей производить с высокой точностью измерение требуемых параметров, проведение вычислений, а также хранение и вывод информации на внешние устройства.

В качестве дисплея используется жидкокристаллический индикатор, предоставляющий пользователю выводить информацию в доступном виде. Просмотр информации на дисплее осуществляется с помощью 2-х кнопочной клавиатуры, расположенной на боковой стенке корпуса прибора. Обмен с блоком и его программирование производится с использованием программы «Сервис_БК.ехе».

Электропитание блока осуществляется:

- от автономного встроенного источника питания батарейного типа напряжением не более 7,4 В. Напряжение холостого хода и ток короткого замыкания источника питания не превышают 7,4 В и 0,07 А. Время непрерывной работы блока без замены автономного источника питания - не менее 6 лет;

- от внешнего источника питания ( вход ~ 220 В; 50 Гц, выход = 9В ± 10 %, 100 мА).

На блоках коррекции применяются преобразователи давления, обеспечивающих измерение абсолютного давления от 0,08 МПа до 1,6, избыточного - от 0 до 1,6 МПа. Рабочий диапазон измерения давления - 1:4 (вариант исполнения II) или 1:10 ( вариант исполнения I).

Преобразователи интегрированы в общую электрическую схему блока, электропитание их осуществляется от общей схемы. Ток в цепи преобразователей давления 300-320 мкА напряжение 1,2-1,5 В, выход 10 мВ.

Преобразователи температуры газа - платиновые или медные термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651-2009. Применяются интегрированные и не интегрированные термопреобразователи (не заменяемые или заменяемые в условиях эксплуатации). Блок может использоваться в качестве датчика давления и температуры.

Обмен блока коррекции с внешними устройствами производится по интерфейсу RS-232. Скорость передачи информации по интерфейсу RS-232 - не менее 19200 бод. При обмена используется протокол MODBUS-RTU. Обмен с внешними устройствами (компьютером, принтером, модемом, диспетчерской системой) осуществляется без переключения разъемов.

Блок формирует архивы часовых, суточных, месячных значений параметров газа, а также архивы нештатных ситуаций, изменений и т.д. Глубина часового архива не более 45 суток, суточного архива не более 100 суток, месячного архива не более 25 месяцев, архива нештатных ситуаций не более 300 записей.

На блоке предусмотрена надежная защита от несанкционированных вмешательств в работу прибора, которые могут привести к искажению результатов измерений. Применяется двухуровневая парольная система: пароль поставщика и пароль потребителя. Программирование блока с использованием сервисной программы может быть произведено только при введении пароля поставщика. Пароль потребителя позволяет осуществлять просмотр данных. Разъемы подсоединения преобразователей защищены от несанкционированного воздействия специальными пломбами. Для предотвращения доступа к электронике блока применяются специальные стопоры с пломбами.

Все вмешательства в работу блока и произведенные изменения фиксируются в архивах нештатных ситуаций и переменных с указанием времени и даты.

Контрольная сумма калибровочных коэффициентов каналов измерения давления и температуры заносится в паспорт комплекса после проведения первичной поверки.

Блоки выпускаются в различных модификациях в зависимости от диапазона измерения давления и типа применяемых преобразователей.

Рисунок 2 - Схема пломбировки блока коррекции объема газа измерительно-вычислительного БК

Программное обеспечение

Программное обеспечение является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измеренных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. Программное обеспечение « Блок БК» хранится в энергозависимой памяти.

Программное обеспечение блоков «Блок БК» 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, защиту ПО и данных;

- параметры ПО, участвующих в вычислениях и влияющие на результат измерений;

- компоненты защищенного интерфейса для обмена данными между «Блок БК» и внешними устройствами.

Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения блока приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Уровень защиты метрологически значимой части программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на лицевую сторону корпуса блока методом плоской фотопечати и в верхнем левом углу на титульных листах эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

Таблица 3 - Комплектность средства измерений

Поверка

осуществляется по документу СЯМИ. 408843 - 329 МП с изменением №1 «Инструкция. ГСИ. Блоки коррекции объёма газа измерительно-вычислительные БК. Методика поверки», утвержденными ФГУП «ВНИИР» 15 февраля 2017 г.

Основные средства поверки:

- цифровой манометр (задатчик давления), пределы измерений до 1,6 МПа, относительная погрешность не более ± 0,05 %;

- преобразователь избыточного давления ИПД (регистрационный №6787-03) диапазон измерений от 0 до 1,6 МПа, класс точности 0,06 в комплекте с вольтметром универсальным Щ31 (регистрационный №6027-01) класс точности 0,01/0,002;

- магазин сопротивлений МСР-63 (регистрационный №2042-65), класс точности 0,05;

- генератор импульсов типа Г6-28 (регистрационный №6181-77), основная погрешность не более ±1 %;

- частотомер Ч3-64/1   (регистрационный №9135-83), основная погрешность

не более ±1,5 • 10-7 %;

- термостат «Термотест-100» (регистрационный №25777-03) диапазон регулирования температуры от минус 30 до плюс 100°C, нестабильность поддержания установленной температуры ±0,01 °C, неоднородность температурного поля в рабочем объёме термостата ±0,01 °C;

- эталонный термометр сопротивления ЭТС-100 (регистрационный № 19916-10), третьего разряда по ГОСТ 8.558-2009, диапазон измеряемых температур от минус 50 до плюс 419 °С, погрешность не более ±0,015 °C;

- барометр-анероид М 67 (регистрационный №3744-73), диапазон измерения от 81130 до 105320 Па, погрешность не более ±106 Па;

- гигрометр психрометрический типа ВИТ-1 (регистрационный №42453-09), диапазон измерения относительной влажности от 20 до 90%, диапазон измерения температуры от 15 до 40°С, цена деления шкалы 0,1°С;

- преобразователь сигналов «Теркон» (регистрационный №23245-08), пределы допускаемой основной погрешности измерения сопротивления ±[0,0002+1х10-5х R3Mep ] Ом, напряжения ±[0,0005+5* 10-5хUизмер ] мВ.

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

Знак поверки наносится в свидетельство о поверке и (или) паспорт

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ТР ТС 012/2011 О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах

ГОСТ 30319.2-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности и содержании азота и диоксида углерода

ГОСТ 30319.3-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о компонентном составе

ТУ 4213-050-51416204-01 Блоки коррекции объема газа измерительно-вычислительные БК. Технические условия