Расходомеры акустические доплеровские AquaProfiler, Q-Eye

Назначение

Расходомеры акустические доплеровские, моделей AquaProfiler, Q-Eye (далее-расходомеры) предназначены для измерений скорости, уровня и расхода воды (в том числе и загрязненной) в напорных и безнапорных трубопроводах.

Описание

Принцип действия расходомеров основан на измерении объема и расхода жидкости методом «площадь-скорость». Объем и объемный расход определяются на основании измеренных значений скорости и уровня потока воды.

Модели расходомеров Q-Eye и AquaProfiler используют метод измерения скорости потока жидкости, основанный на эффекте Доплера, путем измерения сдвига частоты между излучаемыми в поток и отраженными от него ультразвуковыми сигналами.

Уровень жидкости определяется, в зависимости от типа датчика уровня:

- гидростатическим методом (принцип действия основан на измерении гидростатического давления жидкости, датчик оснащен компенсатором атмосферного давления);

- ультразвуковым методом (во время проведения измерений приемо-излучающий элемент датчика включается сначала на излучение, а затем на прием отраженного от водной поверхности сигнала, время прохождения ультразвукового импульса до поверхности жидкости и обратно пропорционально расстоянию от преобразователя до свободной поверхности жидкости).

Расходомеры состоят из электронного блока и датчиков скорости и уровня жидкости.

Электронный блок управляет процессом измерений, принимает, преобразовывает и архивирует измеренные значения, полученные от первичных преобразователей (датчиков уровня и скорости).

Различные модификации расходомеров отличаются исполнением присоединяемых к ним датчиков: контактный (погружной, врезной, гидростатический, ультразвуковой), бесконтактный (ультразвуковой радарный); пределами допускаемой относительной погрешности при определении расхода и объема жидкости, вариациями интерфейсов, входов и выходов.

Расходомеры модели Q-Eye выполнены в следующих модификациях:

1. для бесконтактного (ультразвуковые радарные датчики уровня и скорости размещаются над потоком жидкости) измерения расхода жидкости:

- Q-Eye Radar: стационарный расходомер для бесконтактного измерения расхода жидкости в открытых каналах (оснащен ультразвуковым радарным датчиком скорости и ультразвуковым датчиком уровня);

2. для контактного (датчик размещен непосредственно в потоке жидкости) измерения расхода жидкости:

- Q-Eye M II: портативный расходомер с погружным ультразвуковым комбинированным датчиком уровня скорости (Q-Eye M II GSM/GPRS - опционально оснащен GSM/GPRS модемом);

- Q-Eye PSC: стационарный расходомер (одно - двухканальные версии)

- Q-Eye H-ADCP: стационарный расходомер для измерения скорости и расхода жидкости в реках и каналах.

Стационарные модификации расходомера Q-Eye оснащены погружным ультразвуковым комбинированным датчиком уровня и скорости, врезными датчиком скорости и датчиком уровня, радарными ультразвуковыми датчиками скорости и уровня, гидростатическими и ультразвуковыми датчиками уровня с выходным сигналом 0/4-20 мА.

Расходомеры модели AquaProfiler выполнены в следующих модификациях:

-AquaProfiler MC: стационарный расходомер с погружным ультразвуковым комбинированным датчиком уровня и скорости, врезными датчиками уровня и скорости, гидростатическими и ультразвуковыми датчиками уровня с выходным сигналом 4-20 мА;

- AquaProfiler M-Pro: портативный расходомер для измерения скорости и расхода жидкости в ручьях, бетонных каналах, частично заполненных трубопроводах    с погружным

ультразвуковым комбинированным датчиком уровня и скорости.

Электронные блоки расходомеров имеют встроенный буквенно-цифровой жидкокристаллический дисплей с подсветкой на передней панели. На жидкокристаллическом дисплее отображаются следующие значения измеряемых величин:

- средняя скорость;

- уровень;

- объем;

- расход;

в том числе и качество сигнала.

Настройка расходомеров возможна с помощью клавиатуры либо с ЭВМ. С помощью сервисной программы (поставляемой отдельно на диске) “Q Vision” или “Aquaprofiler” и подключенной к расходомеру ЭВМ осуществляется выбор: единиц измерений, диапазон измерений датчиков уровня, конфигурация параметров измерительного трубопровода и архивация полученных результатов. Расходомеры поддерживают съемные карты Compact Flash до 2Гб.

Для использования расходомера в составе информационных системах с отображением измеряемых параметров в режиме реального времени для передачи данных измерений в сторонние информационные системы, расходомер оснащен аналоговыми, релейными и цифровыми (RS-485 или RS-232) выходами.

При установке датчика скорости необходимо соблюдение длин прямых участков: выше по потоку 5Hmax, (в случаях со сложным профилем потока см. руководство по эксплуатации) и 3Hmax ниже по потоку, где Hmax - значение максимального уровня жидкости в водоводе.

В целях предотвращения доступа к узлам регулировки и настройки, а также к элементам конструкции, предусмотрены места пломбирования. Внешний вид расходомеров, датчиков и места пломбирования указаны на Рисунке 1.

Q-Eye MII Q-Eye MII/GSM

Место пломбирования

Q-Eye PSC

Q-Eye Radar AquaProfiler MC

Q-Eye H-ADCP

AquaProfiler M-Pro с рюкзаком

Планшетный ПК HDA-Pro

погружной ультразвуковой датчик

скорости с интегрированным гидростатическим датчиком уровня

CM - погружной ультразвуковой датчик скорости с интегрированным гидростатическим датчиком уровня

S30a - ультразвуковой радарный датчик скорости;

SebaPuls - ультразвуковой радарный датчик уровня

погружной ультразвуковой комбинированный датчик уровня-

скорости

гидростатические датчики уровня с выходным сигналом 4-20мА

врезной ультразвуковой датчик скорости

Рисунок 1

Типы подключаемых датчиков в разных модификациях расходомеров приведены в Таблице 1. Таблица 1

Программное обеспечение

Расходомеры имеют встроенное программное обеспечение (ПО). Структура и взаимосвязи частей ПО показана на Рисунке 2.

Основные функции частей программного обеспечения:

1) Блок расчета расхода предназначен для расчетов его значений по результатам измерений сигнала, формируемого на электродах расходомера;

2) Блок расчета объема предназначен для расчетов его значений по результатам измерений расхода;

3) Блок архивации предназначен для расчетов и хранения измерительной и диагностической информации;

4) Блок обмена предназначен для вывода через последовательный порт измерительной, диагностической и настроечной информации на внешние устройства приема;

5) Блок индикации предназначен для визуального отображения на табло расходомера измерительной, диагностической и настроечной информации;

6) Блок реального времени предназначен для измерения времени работы расходомера и времени действия диагностируемых ситуаций;

7) Блок диагностики предназначен для контроля значений измеренных параметров на соответствие заданным значениям и формирования диагностических сообщений.

Рисунок 2

Идентификационные данные встроенного ПО приведены в Таблице 2. Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-

2010 - С.

Таблица 2

Нормирование метрологических характеристик расходомера проведено с учетом того, что встроенное программное обеспечение является неотъемлемой частью расходомера.

Технические характеристики

Таблица 3

- для полнозаполненных (напорных) трубопроводов.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносят на эксплуатационную документацию типографским способом и на электронный блок расходомера в виде наклейки.

Комплектность

Электронный блок - 1шт.;

Датчик (и), измеряющий уровень и скорость потока - количество и тип датчиков зависит от модификации расходомера;

Руководство по эксплуатации - 1 шт.;

Методика поверки - 1 шт.;

Комплект дополнительного оборудования и приспособлений (опционально, по предварительному заказу):

Поверка

осуществляется по документу МП-2550-0216-2013 «расходомеры акустические доплеровские модели AquaProfiler, Q-Eye. Методика поверки» утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в марте 2013 г.

Основные средства поверки:

- установка для поверки измерителей скорости потока жидкости УДИС-6, диапазон измерений скорости от 0,15 до 6 м/с, погрешность ± 0,15 %;

-Государственный специальный эталон единицы скорости водного потока ГЭТ 137-83 (диапазон 0,05-20 м/с, СКО = 0,2 %, НСП= 0,2 %)

- установка гидродинамическая ГДУ-400/0,5 (максимальным расход 190 м3/ч,

погрешность ±0,3 %)

- лазерный дальномер DISTO™ classic диапазон измерений от 0 до 100 м, погрешность ± 1,0 мм;

- установка уровнемерная УРГ-6000 (верхний предел измерений 6м, погрешность ± 1 мм).

Сведения о методах измерений

Методы измерений изложены в Разделе 1 и Приложении 1 «Руководства по эксплуатации»

Нормативные документы

ГОСТ 8.510-2002 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкости».

ГОСТ 8.477-82 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости».

Техническая документация фирмы-изготовителя.

Рекомендации к применению

- выполнение государственных учетных операций;

- осуществление торговли и товарообменных операций.