Расходомеры жидких сред УРАН-1Р

Назначение

Расходомеры жидких сред УРАН-1Р (далее - расходомеры) предназначены для измерения объемного расхода различных жидкостей в трубопроводах и передачи результатов измерения в виде унифицированного выходного сигнала.

Описание

Принцип действия расходомеров - ультразвуковой с времяимпульсным кодированием. Расходомер генерирует одиночный импульс длительностью 250 нс акустической волны, проходящий через измеряемый поток, и регистрирует изменения, вызываемые потоком. При прохождении акустического импульса по потоку жидкости время прохождения импульса уменьшается, при прохождении против потока - увеличивается. На основе разности времени прохождения акустических импульсов по и против потока проводится вычисление объемного расхода.

Конструктивно расходомер состоит из преобразователя первичного углового (ППУ) или преобразователя первичного осевого (ППО), преобразователя вторичного расхода жидкости (РЖУ), соединительного кабеля связи с преобразователем первичным (КСП), соединительного кабеля связи с преобразователем вторичным (КСВ), переходной муфты (М-12).

Расходомеры имеют один канал измерения. Цепи электрического питания, контроля и выходных сигналов гальванически изолированы друг от друга.

Преобразователи первичные (ПП) устанавливаются в разрыв трубопровода. В зависимости от условий эксплуатации предусмотрены модификации преобразователей первичных, отличающиеся конструктивным исполнением, материалом корпуса, способом соединения с трубопроводом и максимальным рабочим давлением контролируемой среды:

- ППО - для трубопроводов с диаметром условного прохода от 10 до 40 мм включительно;

- ППУ - для трубопроводов с диаметром условного прохода от 50 до 150 мм включительно.

Прием, обработка измерительной информации от первичных преобразователей и формирование выходного сигнала осуществляется вторичным преобразователем расхода жидкости. В зависимости от исполнения вторичного преобразователя расходомеры имеют один из видов выходного сигнала:

- напряжение постоянного тока от 0 до 5 В или от 0 до 10 В при сопротивлении нагрузки не менее 2 кОм;

- сила постоянного тока от 4 до 20 мА при сопротивлении нагрузки не более 500 Ом;

- цифровой сигнал по интерфейсу RS-485 со специальным протоколом информационного обмена.

Для аналоговых выходных сигналов линейная зависимость пропорциональна измеряемому расходу.

Подсоединение внешнего кабеля к вторичному преобразователю осуществляется через клеммную колодку, подвод внешних кабелей к преобразователям первичным осуществляется через групповой сальник, расположенный на боковой стенке корпуса вторичного преобразователя прибора.

Расходомеры соответствуют требованиям по электромагнитной совместимости в условиях электромагнитной обстановки средней жесткости по группе исполнения III с критерием качества функционирования А по ГОСТ 32137-2013.

Степень защиты расходомеров, обеспечиваемая оболочкой, IP67 по ГОСТ 14254-96.

Расходомеры предназначены для работы во взрывобезопасных помещениях.

Фотографии внешнего вида расходомеров приведены на рисунках 1 и 2, на которых цифрой 1 обозначены места пломбировки от несанкционированного доступа, а цифрой 2 место нанесения знака утверждения типа и наклейки поверителя.

2

Рисунок 2- Внешний вид расходомера с преобразователем первичным угловым (ППУ)

Рисунок 1- Внешний вид расходомера с преобразователем первичным осевым (ППО)

Программное обеспечение

В расходомерах используется встроенное программное обеспечение (ПО), которое предназначено для выполнения функций измерения, перевода измеренного значения в единицы объемного расхода и передачи полученного результата.

ПО обеспечивает выполнение следующих функций:

- измерение (вычисление) времени прохождения ультразвукового импульса по потоку и против потока;

- пересчет полученных временных соотношений в значение расхода;

- выдача значения расхода в виде силы постоянного электрического тока, напряжения постоянного электрического тока или цифровым интерфейсом RS-485.

Влияние ПО на метрологические характеристики расходомеров учтено при нормировании их значений.

И дентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1.

Таблица 1

Конструкция расходомеров исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.

Уровень защиты ПО и измерительной информации «Высокий» по Р 50.2.077-2014 г.

Технические характеристики

Расходомеры в зависимости от вида измеряемой среды имеют исполнения, указанные в таблице 2.

Таблица 2

Пределы основной допускаемой приведенной погрешности измерений (уосн), выраженной в процентах от верхнего предела измерений, %:

- в диапазоне от 31 2 до 102 % верхнего предела измерений                                   ±2,5;

- в диапазоне от 10 до 100 % верхнего предела измерений                                 ±1,0.

Дополнительная погрешность расходомеров, вызванная отклонением

температуры измеряемой среды от градуировочного значения3

на каждые 10 °С, не более                                                                   0,1*Уосн.

Дополнительная погрешность расходомеров, вызванная отклонением

температуры окружающей среды от градуировочного значения4

на каждые 10 °С, не более                                                                   0,2^уосн.

Вариация выходного сигнала расходомеров, не более                                       |уосн.|

Выходной сигнал расходомера:

- напряжение постоянного тока, В                                         от 0 до 5; от 0 до 10

- сила постоянного тока, мА                                                   от 4 до 20 мА

- цифровой сигнал                                                       интерфейс RS-485.

Параметры питания (номинальные значения):

- для расходомеров с выходным сигналом в виде напряжения постоянного тока

(от 0 до 5 В или от 0 до 10 В) от сети переменного тока:

- напряжение, В                                                                        220;

- частота, Гц                                                                               50; 400;

- для расходомеров с выходным сигналом в виде силы постоянного тока

(от 4 до 20 мА) или цифровым (RS-485) от сети постоянного тока:

- напряжение, В                                                                         24; 27;

Потребляемая мощность расходомеров:

- при питании от сети переменного тока

(cos ф не менее 0,8 при индуктивной реакции , В •А, не более

- при питании от источника постоянного тока, Вт, не более

Рабочие условия эксплуатации расходомеров:

- температура окружающей среды, °С                                от минус 10 до плюс 55;

- относительная влажность воздуха при температуре 50 °С, %

Габаритные размеры расходомеров, мм, не более:

- преобразователя первичного осевого (ППО)                                    390х165х211;

- преобразователя первичного углового (ППУ)                                   700х400х374;

- преобразователя вторичного расхода жидкости (РЖУ)                         340х255х105.

Масса, кг, не более:

- преобразователя первичного осевого (ППО)                                             15,8;

- первичного преобразователя осевого (ППУ)                                            172,9;

- преобразователя вторичного расхода жидкости (РЖУ)                                    8,3.

Номенклатура типоразмеров расходомеров в зависимости от диаметра условного прохода (Ду) и верхнего предела измерений, рабочего давления (Ру) приведена в таблице 3.

Таблица 3

Продолжение таблицы 3

Продолжение таблицы 3

Знак утверждения типа

наносится на специальную табличку, прикрепленную к корпусу вторичного преобразователя и на титульный лист эксплуатационной документации.

Комплектность

Комплектность расходомеров представлена в таблице 4

Таблица 4

Поверка

осуществляется по документу РИЮУ.407254.003 МИ «Расходомеры жидких сред УРАН-1Р. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ЗАО КИП «МЦЭ» 12.09.2014 г.

Основные средства поверки:

- установка поверочная расходомерная тепловая ПРТ (Госреестр СИ № 31244-06), диапазон воспроизведения расхода от 0,01 до 200 м3/ч, пределы допускаемой приведенной погрешности измерений ±0,1 %;

- устройства поверочные «Имитатор расхода» (Госсреестр СИ № 57496-14), диапазон имитации расходов от 0 до 630 м3/ч. Предел допускаемой приведенной погрешности имитации расхода ±0,35 %.

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 8.145-75. «ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объемного расхода жидкостей в диапазоне от 3-10-6 до 10 м3/с»;

ГОСТ 32137-2013. «Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний»;

ГОСТ 12.2.007-75. «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности»;

РИЮУ.407254.003 ТУ. «Расходомеры жидких сред УРАН-1Р. Технические условия».