Теплосчетчики ТСМ

Назначение

Теплосчетчики ТСМ (далее - теплосчетчики) предназначены для измерений количества теплоты (тепловой энергии).

Описание

Теплосчетчики являются многоканальными, ориентированными на обслуживание систем и групп систем теплоснабжения. В теплосчетчиках реализованы функции измерений, индикации и регистрации технологических параметров (расхода, температуры и давления) систем теплоснабжения и горячего водоснабжения. Вывод измерительной информации осуществляется на ЖКИ переносного устройства съема, хранения, записи измерительной информации или дисплей компьютера.

Принцип действия расходомерного канала теплосчетчиков основан на зависимости ЭДС, возникающей в электропроводящей жидкости, движущейся в магнитном поле, от средней скорости жидкости и, тем самым, от объемного расхода.

Принцип действия измерительных каналов температуры и давления теплосчетчиков основан на преобразовании выходных сигналов преобразователей температуры и давления, установленных в трубопроводах, в значения измеренной физической величины.

Измеренные значения параметров теплоносителя в трубопроводе используются в дальнейшем для определения потребленного (отпущенного) количества теплоты (тепловой энергии) и количества теплоносителя.

Конфигурирование измерительных каналов тепловой энергии (схем учета) в пределах аппаратных возможностей теплосчетчика осуществляется программно.

В состав теплосчетчиков входят:

- измерительно-вычислительный преобразователь (ТСМ-ИВП), совмещенный с первичным (индукционным) преобразователем расхода (ППР) (Рис.1.а) - 1 шт,

- расходомер с частотным или импульсным выходом - до 1 шт;

- комплект термопреобразователей сопротивления (КТС) - 1шт. и термопреобразователь сопротивления (ТС) - 1 шт;

- измерительные преобразователи давления (ДИД) - до 2 шт.;

- индикатор-регистратор ТСМ-И (Рис.1.б) - до 1 шт.

ТСМ - ИВП

ППР

а)

ТСМ - И

б)

Рис. 1. Теплосчетчик ТСМ

ТСМ-ИВП передают измеренные и вычисленные значения с помощью одного из последовательных портов RS-485 или RS-232 в индикатор-регистратор ТСМ-И или в компьютер.

К индикатору-регистратору ТСМ-И возможно подключение от шести до шестнадцати теплосчетчиков в зависимости от модификации.

ТСМ-ИВП имеют возможность передачи данных в индикатор-регистратор ТСМ-И по беспроводному каналу ZigBEE

ТСМ-И имеет два независимых последовательных порта RS-485, один из которых предназначен для обмена данными с ТСМ-ИВП, а другой - для связи с компьютером.

ТСМ-И имеет возможность обмена данными с ПК с помощью Ethernet, а также записи архива на USB-Flash.

ТСМ-И имеет возможность передачи данных по GSM каналу.

Теплосчетчики осуществляют:

прямые измерения:

- текущего значения объемного расхода [м3/ч] теплоносителя в трубопроводах, на которых установлены ППР или расходомеры с частотным или импульсным выходом;

- текущих значений температуры теплоносителя [оС] в трубопроводах, на которых установлены преобразователи температуры;

- текущих значений избыточного давления [МПа] в трубопроводах, на которых установлены преобразователи давления;

косвенные измерения:

- массового расхода [т/ч] теплоносителя в трубопроводах;

- текущих значений разности температур теплоносителя [оС] в подающем и обратном (трубопроводе холодного водоснабжения) трубопроводах;

- количества теплоты в измерительном канале [Дж];

вычисление:

- суммарного с нарастающим итогом значения потребленного (отпущенного) количества теплоты [ГДж], [МВт^ч] и [Гкал];

- суммарных с нарастающим итогом значений объема [м3] и массы [т] теплоносителя, протекающего по трубопроводам;

- времени работы при поданном напряжении питания [ч];

- времени работы без остановки счета с нарастающим итогом (наработки) [ч];

- времени работы в зоне ошибок [ч];

с охранение в энергонезависимой памяти:

- потребленного (отпущенного) количества теплоты (тепловой энергии) за каждые час, сутки, месяц;

- массы и объема теплоносителя, протекшего за каждый час по трубопроводам;

- среднечасовых и среднесуточных значений температур теплоносителя в трубопроводах;

- среднечасовых и среднесуточных значений измеряемых (или программируемых) давлений в трубопроводах;

- времени наработки [ч] за каждый час, сутки;

- информации о возникающих ошибках в своей работе и в работе сети теплоснабжения за каждый час, сутки;

- времени работы в ошибках [ч] за каждый час, сутки;

индикацию (при подключении ТСМ-И или ПК):

- текущего значения объемного расхода [м3/ч] и массового расхода [т/ч] теплоносителя в трубопроводах;

- текущих значений температуры теплоносителя [оС] в трубопроводах;

- текущих значений разности температур теплоносителя [оС] в подающем и обратном трубопроводах;

- текущих значений избыточного давления [МПа] в трубопроводах;

- текущего времени (с указанием часов, минут, секунд) и даты (с указанием числа, месяца, года);

- суммарного с нарастающим итогом значения потребленного (отпущенного) количества теплоты [Гкал], [МВт^ч ] и [ГДж];

- суммарных с нарастающим итогом значений объема [м3] и массы [т] теплоносителя, протекающего по трубопроводам;

- времени работы при поданном напряжении питания [ч];

- времени работы без остановки счета с нарастающим итогом (наработки) [ч];

- времени работы в зоне ошибок [ч];

- архива данных;

преобразование:

- измеренных и вычисленных значений в последовательный цифровой код (RS-485);

- объемного расхода (объема) в частотный (импульсный) выходной сигнал.

Типы ТС, расходомеров и ДИД, применяемых в составе теплосчетчиков, указаны в таблицах 1, 2, 3.

Таблица 1. Типы термопреобразователей сопротивления и комплектов термопреобразователей сопротивления, применяемых в составе теплосчетчиков.

Таблица 2. Типы расходомеров, применяемых в составе теплосчетчиков.

Таблица 3. Типы измерительных преобразователей давления, применяемых в составе теплосчетчиков.

Термопреобразователи сопротивления, входящие в состав теплосчетчиков, имеют номинальную статическую характеристику Pt’100 или Pt100 по ГОСТ 6651 и подключаются по четырехпроводной схеме. По отдельному заказу возможно комплектование теплосчетчиков термопреобразователями сопротивления с номинальной статической характеристикой Pt’500 или Pt500.

Результаты измерений, расчетов и преобразований выводятся на ЖКИ индикатора-регистратора ТСМ-И или монитор ПК при установленной программе TSMwin.exe.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) ТСМ-ИВП, необходимое для реализации заявленных функций, записывается в память микроконтроллера на заводе-изготовителе.

Основными задачами ПО являются:

- организация опроса и первичная обработка сигналов датчиков аналоговых величин (ППР, ТС, ДИД);

- обеспечение измерения интервалов времени, а также частоты и количества импульсов, поступающих на частотные и импульсные входы;

- преобразование сигналов в значения физических величин в соответствии с номинальными статическими характеристиками, настроечными параметрами и данными калибровки;

- вычисление массы, объема и энергии за интервал времени и формирование архива;

- формирование выходных цифровых (RS-232/RS-485) сигналов;

- анализ измеренных значений, регистрация и индикация ошибок и нештатных ситуаций;

- организация обмена данными с ТСМ-И.

Программное обеспечение ТСМ-И записывается в память микроконтроллера на заводе-изготовителе и обеспечивает:

- организацию обмена данными с ТСМ-ИВП;

- реализацию пользовательского интерфейса в режимах «Рабочий», «Настройки», «Конфигурация», «Поверка», «Калибровка». (Доступ к режимам «Настройки», «Конфигурация», «Поверка», «Калибровка» ограничен);

- архивирование результатов измерений в энергонезависимой памяти;

- организацию обмена данными с ПК или другими устройствами.

Идентификация внутреннего ПО теплосчетчика при поверке осуществляется с помощью интерфейса пользователя - в режиме «Расширенный рабочий» на ЖКИ ТСМ-И индицируется номер версии (идентификационный номер) и контрольная сумма программного обеспечения.

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) теплосчетчиков приве-

дены в таблице 4.

Таблица 4.

В теплосчетчиках предусмотрена защита программного обеспечения от несанкционированного вмешательства. Схемы пломбировки указаны на рис. 2.

Уровень защиты ПО СИ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С», согласно МИ 3286-2010.

Программное обеспечение, необходимое для вывода накопленных данных на монитор ПК, поставляется в комплекте с теплосчетчиком.

а)

б)

Рис 2. Схемы пломбировки

а) ТСМ-ИВП,    б) ТСМ-И

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики теплосчетчика приведены в таблицах 5 и 6.

Таблица 5

Диапазоны измерений расходов теплоносителя и масса ППР приведены в таблице 6. Таблица 6

Примечание - в скобках указано значение наименьшего расхода, измерение которого обеспечивается по согласованию при заказе.

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на эксплуатационную документацию и на лицевую панель теплосчетчиков методом офсетной печати или лазерной гравировки.

Комплектность

Комплект поставки теплосчетчиков соответствует таблице 7.

Таблица 7

Поверка

осуществляется по документу ЭС 99556332.005.000 МП «ГСИ. Теплосчетчики ТСМ. Методика

поверки», утвержденному ГЦИ СИ ОАО «НИИТеплоприбор» от 3 сентября 2012 г.

Основные средства поверки указаны в таблице 8.

Сведения о методах измерений

изложены в ЭС 99556332.005.000 РЭ «Теплосчетчики ТСМ. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

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

2. МИ 2412-97 «Государственная система обеспечения единства измерений. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя».

3. ТУ 4218-005-99556332-2012. « Теплосчетчики ТСМ. Технические условия».

Рекомендации к применению