Датчики расхода DYMETIC-1204M

Назначение

Датчики расхода «DYMETIC-1204M» (далее - датчики) предназначены для измерения и преобразования объёма жидкости в последовательность именованных выходных электрических импульсов.

Описание

Принцип действия датчика основан на измерении времени прохождения неоднородностей потока жидкости относительно активных либо пассивных пьезоэлектрических преобразователей (далее - ПА) с последующим преобразованием измеренных величин в последовательность именованных выходных электрических импульсов с нормированным значением каждого в заданных единицах объёма.

Датчики обеспечивают измерение и передачу в устройство верхнего уровня информации об объёме, формируемой электронной схемой, в виде числоимпульсных и, опционально, кодовых выходных сигналов, а также измерение и регистрацию на встроенном знаковом индикаторе (далее - дисплей) текущего значения объёмного расхода измеряемой жидкости.

Конструктивно датчик представляет собой моноблок, состоящий из цилиндрического корпуса, в проточной части которого размещены ПА, и электронного блока, соединённого с корпусом через полую стойку, залитую компаундом. Торцевые поверхности корпуса имеют овальную или плоскую форму (в зависимости от исполнения) под фланцевое соединение типа «сэндвич».

Функционально датчик имеет два исполнения, отличающиеся конструкцией ПА, характеристиками измеряемой среды, способами формирования выходных сигналов и динамическими диапазонами1 измеряемых расходов (далее - Dd):

- исполнение Н - «DYMETIC-12O4M»: активные ПА, измеряемая среда - жидкость с газосодержанием до 0,01 м3/м3, Dd до 100;

- исполнение Г - «DYMETIC-1204M-Г»: пассивные ПА, измеряемая среда - жидкость с газосодержанием от 0,01 до 0,1 м3/м3, Dd до 40.

Электронный блок представляет собой взрывозащищённую оболочку в виде цилиндрического корпуса с двумя крышками, одна из крышек имеет смотровое окно. Внутри электронного блока размещены печатная плата с электронной схемой и дисплей, размещённый перед смотровым окном. Подключение к устройствам верхнего уровня обеспечивается через кабельный ввод, расположенный на боковой поверхности электронного блока.

Электронная схема датчика содержит микропроцессорное устройство, которое производит формирование выходных сигналов в виде последовательности «именованных» электрических импульсов с нормированными значениями каждого импульса от 0,001 до 0,1 м3, а также в виде показаний текущего значения объемного расхода в м3/ч на дисплее датчика.

Датчики могут работать в комплекте с устройствами верхнего уровня: преобразователями измерительными БПИ-04 счётчика СВУ и аналогичными, микровычислительными устройствами типа «DYMETIC-5101», «DYMETIC-5102.1», «ИМ2300», «ТУРА-Д-5102.1», «ТУРА-ТD0004» и другими вторичными устройствами, в том числе с терминалами ЭВМ любых типов или с контроллерами в составе систем учёта жидкости, воспринимающими числоимпульсные сигналы в виде коммутируемого ключа (открытый коллектор).

Датчики могут устанавливаться на открытом воздухе под навесом или в помещениях (объёмах) с отоплением и без (например, металлические помещения без теплоизоляции, помещения насосных блоков кустовых насосных станций, блоков водораспределительных гребёнок и др. узлов учета жидкости, боксы, термошкафы и т.д.).

- Отношение наибольшего расхода к наименьшему

Соединение датчика с устройством верхнего уровня осуществляется с помощью четырехжильного кабеля длиной до 300 м. По отдельному заказу длина кабеля может быть увеличена до 500 м.

Область применения - системы коммерческого и технологического учёта жидкости на промышленных объектах различных отраслей промышленности, в том числе в системах сбора нефти и поддержания пластового давления нефтяных месторождений.

Общий вид датчика представлен на рисунках 1 и 2.

Место нанесения знака поверки

Рисунок 1 - Датчик расхода «DYMETIC-12O4M»

Место нанесения знака поверки

Рисунок 2 - Датчик расхода «DYMETIC-1204М-Г»

Программное обеспечение

Датчик имеет встроенное программное обеспечение (далее - ПО), выполняющее вычислительные операции в соответствии с назначением датчика и влияющее на его метрологические характеристики. ПО обладает идентификационными признаками и имеет защиту от несанкционированного доступа к результатам измерений.

ПО неизменяемое и несчитываемое. Доступ к ПО датчика отсутствует. Предусмотрено перепрограммирование датчика специальными программно-аппаратными средствами изготовителя, при этом ранее введённая информация автоматически уничтожается. Конструкция датчика исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию, уровень защиты ПО по Р 50.2.077-2014 - высокий.

Идентификационные данные ПО представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Измеряемая жидкость - вода пресная (речная, озёрная), подтоварная (поступающая от установок подготовки нефти), минерализованная (морская, пластовая), сеноманская, их смеси, нефть, водонефтяные смеси, химические и другие жидкие продукты, неагрессивные по отношению к сталям марок 12Х18Н10Т, 20Х13, 30Х13 и др. по ГОСТ 5632-72 плотностью от 700 до 1150 кг/м3, вязкостью от 1 до 12^10-6 м2/с, температурой от 0 до плюс 60 °С и объёмным газосодержанием2 до 0,1 м3/м3.

Типоразмеры по расходу, условные проходы (далее - Dy) и расходные параметры датчиков представлены в таблицах 2 и 3. По специальному заказу предусмотрена возможность корректировки диапазона расходов в пределах, оговоренных спецзаказом по согласованию с производителем и региональным органом Росстандарта.

Таблица 2 - Расходные параметры датчиков исполнения Н

Примечания:

1) - Dy трубопровода, мм;

2) - Qmax, м3/ч;

3) - Qt - расход, при котором меняется нормированное значение погрешности.

Таблица 3 - Расходные параметры датчиков исполнения Г

Примечания:

1) - IX трубопровода, мм;

2) — Qmax, м3/ч;

3) - Измеряемая среда с объёмным газосодержанием до 0,1 м3/м3;

4) - Расход Qmin нормируется при вязкости измеряемой среды v = 1,(Х 10—6 м2/с. При работе на средах с вязкостью 1,040—6< v < 1210—6 м2/с наименьшее значение расхода определяется как произведение Qmin на поправочный коэффицент К = v-106.

Датчики имеют два исполнения по величине основной относительной погрешности датчика при измерении объёма (далее - 6V) в диапазоне расходов Qt < Q < Qmax (далее - класс точности), представленные в таблице 4:

Таблица 4 - Пределы погрешности 6V датчиков классов точности 1,5 и 2,5

Приведённая погрешность датчика при измерении расхода                 не более ± 2,5 %.

Дополнительная погрешность датчика при изменении вязкости измеряемой среды не более ± 0,3 % на каждые 240—6 м2/с изменения вязкости.

Дополнительная погрешность датчика исполнения Г при максимальном газосодержании 0,1 м3/м3 не более ± 5,0 %.

Выходные сигналы датчика:

- числоимпульсные частотой от 1 до 1100 Гц, выход оптоизолированный типа «сухой контакт»;

- кодовые (интерфейс RS485 и (или) HART) с поддержанием протоколов обмена с верхним уровнем Modbus RTU и Profibus (опционально).

Потери давления на датчике при расходе Qmax:

- для исполнения Н                                                 не более 0,01 МПа;

- для исполнения Г                                                    не более 0,05 МПа.

Условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха                            от минус 45 до плюс 50 °С;

- относительная влажность окружающего воздуха                                до 100 %.

Питание - постоянный ток напряжением                                   от 11 до 28 В.

Потребляемая мощность:

- для исполнения Н                                                        не более 3 Вт;

- для исполнения Г                                                        не более 1 Вт.

Средняя наработка на отказ                                                не менее 50000 ч.

Средний срок службы                                                    не менее 12 лет.

Степень защиты от воздействия пыли и воды по ГОСТ 14254-96                       IP57.

Датчики устойчивы к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха и имеют группу исполнения С4 по ГОСТ Р 52931-2008, но при температуре окружающего воздуха от минус 45 до плюс 50°С и относительной влажности до 100 %.

Датчики устойчивы к воздействию вибрации и имеют группу исполнения N 1 по ГОСТ Р 52931-2008 (частота от 10 до 55 Гц при амплитуде смещения до 0,15 мм).

Датчики имеют взрывозащищённое исполнение, вид взрывозащиты - «взрывонепроницаемая оболочка», маркировку взрывозащиты «1ExdIIAT6 X».

Знак утверждения типа

наносится на датчик способом сеткографии или любым другим способом, обеспечивающим сохранность в течение всего срока службы, а на титульный лист руководства по эксплуатации с паспортом - типографским способом или штемпелеванием.

Комплектность

Комплектность датчика представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Комплектность датчика

Поверка

осуществляется по документу 1204М.00.00.000 МП «Инструкция ГСИ. Датчики расхода «DYMETIC-1204M». Методика поверки», утверждённому ГЦИ СИ ФБУ «Тюменский ЦСМ» 28 апреля 2014 г.

В перечень основного поверочного оборудования входят:

- поверочная установка на расходы воды от Q4 до Qmax c относительной погрешностью измерения объёма не более 0,5 %;

- частотомер GFC-8131H, диапазон частот от 0,01 Гц до 1,3 ГГц, разрешающая способность 540’6.

Сведения о методах измерений

содержатся в документе 1204М.00.00.000 РЭ (1204М.Г.00.00.000 РЭ) «Датчик расхода «DYMETIC-1204M». Руководство по эксплуатации с паспортом».

Нормативные документы

1 ГОСТ 8.145-75 «ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объёмного расхода жидкости в диапазоне от 3^10-6 до 10 м3/с».

2 ТУ 4213-017-12540871-2014. «Датчики расхода «DYMETIC-12O4M». Технические условия».