Теплосчетчики СТУ-1 мод. 3

Назначение

Теплосчетчики СТУ-1 Модель 3 предназначены для измерения количества тепловой энергии, тепловой мощности, объемного (массового) расхода, объема (массы), температуры, давления теплоносителя в закрытых и открытых системах теплоснабжения, а так же количества других измеряемых сред.

Описание

Принцип действия теплосчетчиков основан на измерении времени распространения ультразвуковых импульсов в потоке теплоносителя через ультразвуковые преобразователи расхода, которые работают попеременно в режиме приемник-излучатель. Скорость распространения ультразвукового сигнала в теплоносителе, заполняющему трубопровод, представляет собой сумму скоростей ультразвука в неподвижном теплоносителе и скорости потока теплоносителя в проекции на рассматриваемое направление распространения ультразвука. Время распространения ультразвукового импульса зависит от скорости движения теплоносителя.

В состав теплосчетчиков входят:

- от одного до четырех ультразвуковых преобразователя расхода (УПР) или от одной до четырех пар монтируемых на поверхности трубопровода пьезоэлектрических преобразователя (ПЭП);

- электронный блок (ЭБ);

- четыре пары подобранных преобразователей температуры сопротивления (ПТС);

- кабель частотный РК-50;

- кабель КММ;

- четыре преобразователя давления;

- модем (GSM/GPRS - модем);

- пульт накопительный.

Акустические оси, состоящие каждая из пары ПЭП, могут располагаться на УПР либо по диаметру (одна ось), либо по двум взаимно перпендикулярным диаметрам в одной плоскости (две оси), либо по одной хорде (одна ось), либо по двум хордам (верхняя и нижняя оси), либо по двум взаимно перпендикулярным хордам в одной плоскости (две оси), либо по четырем хордам (четыре оси). УПР измеряют расход теплоносителя, соответственно по подающему и обратному трубопроводам первого (ТВ1) и/или второго теплового ввода (ТВ2) и/или измерения расхода горячей и холодной воды (в ТВ и/или ТВ2).

Электронный блок теплосчетчика формирует импульсы, поступающие на пьезоэлектрические преобразователи ПЭП1 (ПЭП3, ПЭП5, ПЭП7). ПЭП1 (ПЭП3, ПЭП5, ПЭП7) преобразуют электрический импульс в акустический ультразвуковой импульс (УЗИ), излучаемый в измеряемую среду, например по потоку. Задержанный ультразвуковой сигнал, полученный от пьезоэлектрических преобразователей ПЭП2 (ПЭП4, ПЭП6, ПЭП8), преобразуясь в электрический сигнал, поступает в электронный блок для обработки. Затем процесс измерения расхода повторяется с той разницей, что преобразователи ПЭП1 (ПЭП3, ПЭП5, ПЭП7) становятся приемниками УЗИ, а ПЭП2 (ПЭП4, ПЭП6, ПЭП8) - излучателями против потока. Электронный блок измеряет время задержки распространения сигнала по и против потока, вычисляет мгновенный объемный и массовый расходы, накопленные объемы в м3 и в тоннах, формирует архив данных.

Величина температуры теплоносителя, полученная от платиновых преобразователей температуры ПТС1, ПТС2, ПТС3, ПТС4 в виде омического сопротивления, поступает в электронный блок для обработки. Полученная информация преобразуется, отображается на ЖКИ и архивируется.

Величина избыточного давления, полученная от преобразователей давления ПД1, ПД2, ПД3, ПД4 в виде нормированных токовых сигналов 4-20 мА, поступает в электронный, где преобразуется, отображается на ЖКИ, архивируется.

Полученная информация о массовом расходе, температуре и давлении используется для расчета тепловой мощности и количества тепловой энергии по соответствующему алгоритму.

Текущая, накопленная информация и значения программируемых параметров индицируются на ЖКИ и выводятся для внешних потребителей информации через интерфейсные выходы USB, RS 232,RS 485, приемопередатчик радиоканала, сервер Ethernet.

Теплосчетчики выпускаются трех моделей: Модель 3.1, Модель 3.2, Модель 3.3, которые отличаются друг от друга количеством подключаемых ультразвуковых преобразователей расхода, преобразователей температуры сопротивления, преобразователей давления, а также возможностью подключения внешних счетчиков воды или расходомеров с импульсными или частотными выходами.

Рисунок 1 - Общий вид теплосчетчиков СТУ-1 Модель 3

Место нанесения оттиска поверительного клейма

Место пломбировки проволокой и пломбой

Рисунок 2 - Схема пломбировки электронного блока

Пьезопреобразователь

Рисунок 3 - Схема пломбировки ультразвуковых преобразователей расхода

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) теплосчетчиков СТУ-1 Модели 3 по аппаратному обеспечению является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измерительных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. ПО хранится в энергонезависимой памяти. Программная среда постоянна, отсутствуют средства и пользовательская оболочка для программирования или изменения ПО.

Программное обеспечение средства измерения 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, её хранение, защиту ПО и данных;

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

- компоненты защищенного интерфейса для обмена данными между средством измерения и внешними устройствами.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Т а б л и ц а 1

Метрологические характеристики теплосчетчиков нормированы с учетом влияния программного обеспечения.

Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014. На теплосчетчиках предусмотрена надежная защита от несанкционированных вмешательств в работу прибора, которые могут привести к искажению результатов измерений, а именно:

- введение соответствующего пароля;

- ведение архивов нештатных ситуаций и изменений с указанием времени и даты.

Программирование теплосчетчиков может быть произведено только после вскрытия пломб на крышке корпуса теплосчетчиков.

Технические характеристики

Пределы допускаемой относительной погрешности теплосчетчиков при измерении количества тепловой энергии, в зависимости от разности температур Л 0 в подающем и обратном трубопроводах, приведены в таблице 2

Т а б л и ц а 2

Пределы допускаемой относительной погрешности теплосчетчиков при измерении объемного (массового) расхода и объема (массы), приведены в таблице 3

Т а б л и ц а 3

Номинальный диаметр, DN

Диапазон расходов, м3/ч

Пределы допускаемой относительной погрешности ЭБ при преобразовании входных сигналов и индикации, % - расхода - объема

- времени распространения ультразвуковых импульсов

- времени наработки

- тепловой мощности

- тепловой энергии при: 3 оС < ДТ < 10 оС

10 оС < ДТ < 20 оС

20 оС < ДТ < 145 оС

Пределы допускаемой абсолютной погрешности ЭБ при преобразовании входных сигналов и индикации, оС

- температуры теплоносителя

- разности температур теплоносителя

Пределы допускаемой погрешности ЭБ при преобразовании входных сигналов и индикации избыточного давления теплоносителя, приведенной к верхнему пределу измерений, %

Пределы допускаемой абсолютной погрешности теплосчетчиков при измерении температуры теплоносителя, оС, не более

Пределы допускаемой абсолютной погрешности теплосчетчиков при измерении разности температур теплоносителя, оС не более Пределы допускаемой приведенной погрешности теплосчетчиков при измерении давления, %, не более

Диапазон температуры теплоносителя, оС

Максимальное рабочее давление теплоносителя, МПа

Напряжение питания, В

Потребляемая мощность, Вт, не более

Габаритные размеры электронного блока, мм, не более

Масса электронного блока, кг, не более

Степень защиты

Средняя наработка на отказ, ч

Средний срок службы, лет, не менее

Условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха, оС

- относительная влажность, %

- атмосферное давление, кПа

15 - 1800 от 0,03 до 97200

±0,5 ±0,6

±0,4 ±0,1 ±0,8 ±1,0 ±0,8 ±0,6

±0,25 ±0,1

±0,5

±(0,6 + 0,004 • t)

±(0,1 + 0,001- At)

±0,5 от 1 до плюс 150 1,6 3,6 0,2 120х110х80 0,7

IP67 73000 12

от плюс 5 до плюс 50 до 95 от 84 до 106,7

Знак утверждения типа

наносится на лицевую сторону корпуса теплосчетчика методом плоской фотопечати и в центре титульного листа руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки в соответствии с таблицей 4.

Т а б л и ц а 4

Поверка

осуществляется в соответствии с документом ТЕСС 00.030.03 МП «Инструкция. ГСИ. Теплосчетчики СТУ-1 Модель 3. Методика поверки.», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИР» 27 августа 2014 г.

Основные средства поверки:

- установка поверочная УПСЖ-50, диапазон расхода от 1,0 до 50 м3/ч, погрешность менее ±0,3 %;

- частотомер электронно-счетный GFC-8131H, диапазон измеряемых частот от 0,005 Гц до 150 МГц, относительная погрешность по частоте кварцевого генератора ±1,5-10’7;

- генератор сигналов Г3-112/1, диапазон частот от 10 Гц до 10 МГц, погрешность установки частоты ±[2 +(30/f)]%;

- секундомер СОП пр-2а-3-000 ТУ 25-1894.003-90;

- термометр стеклянный лабораторный ТЛ-4, цена деления 0,1оС, предел измерения 0-100 оС, ТУ 25-2021.003-88;

- угломер с нониусом 2-2, модель 127, ГОСТ 5378-88, диапазон измерений: внутренних углов - от 40 до 180 град., наружных углов - от 0 до 360 град., основная погрешность, не более 2';

- штангенциркуль ШЦ-1-150-0.05, ГОСТ 166-89, цена деления 0,05 мм, диапазон измерения 0-150 мм;

- приспособление УТ-12 (кювета).

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации ТЕСС 00.030.03 РЭ.

Нормативные документы

1 ГОСТ 8.374-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода (объема и массы) воды.

2 ГОСТ Р ЕН 1434-1-2011 Теплосчетчики. Часть 1. Общие требования.

3 ТЕСС 00.030.03 ТУ Теплосчетчики СТУ-1 Модель 3. Технические условия.

Рекомендации к применению

осуществление торговли