Расходомеры многофазные SONARtrac

Назначение

Расходомеры многофазные «SONARtrac» (далее - расходомеры) предназначены для измерений объёмного расхода и объёма жидкостей, жидкостных смесей, неэлектропроводных жидкостей, эмульсий в многофазных смесях (далее - измеряемая среда) с учётом компенсации по истинному объёмному содержанию газа в измеряемой среде.

Описание

Принцип работы расходомеров основан на технологии пассивной гидролокации, заключающейся в вычислениях скорости прохождения вихрей вдоль последовательно расположенных по потоку акустических сенсоров. С учётом известных значений площади поперечного сечения трубопровода контроллер блока электроники вычисляет объёмный расход и объём измеряемой среды.

Так как расходомеры не используют электромагнитных полей и не контактируют с измеряемой средой, изменения электропроводности и магнитных свойств измеряемой среды не влияют на показания прибора.

При определении истинного объёмного содержания газа измеряется скорость распространения акустических волн по потоку и против него. По измеренной скорости звука определяется истинное объёмное содержание газа в локальном объёме измеряемой среды в пределах участка трубопровода, ограниченного сенсорным блоком.

Расходомеры обеспечивают:

- формирование цифровых сигналов в стандарте интерфейсов (в зависимости от комплектации) RS485, HART, Profibus, Foundation Fieldbus, Ethernet, несущих информацию о результатах измерений и диагностике;

- формирование токового сигнала в диапазоне тока от 4 до 20 мА, пропорционального измеренному расходу;

- формирование токового сигнала в диапазоне тока от 4 до 20 мА, пропорционального истинному объёмному содержанию газа в измеряемой среде;

- формирование импульсного сигнала, пропорционального измеренному объёму;

- отображение результатов измерений и диагностики посредством табло.

На жидкокристаллическом табло во время проведения измерений могут отображаться следующие значения измеряемых величин в графическом и цифровом виде:

- средняя скорость потока;

- общий объёмный расход;

- текущий объёмный расход;

- истинное объёмное содержание газа в локальном объёме измеряемой среды в пределах участка трубопровода, ограниченного сенсорным блоком;

- объём;

- дата, время.

Процесс измерений расхода многофазной среды происходит следующим образом: измеряемая среда при прохождении по трубопроводу создает пространственные турбулентные вихри (рис.1).

Рисунок 1 - Схема, поясняющая принцип измерений

При вычислениях объёмного содержания газа и приведения его объёма к стандартным условиям имеется возможность подключения дополнительных преобразователей параметров измеряемой среды:

- измерительных преобразователей избыточного давления с верхним пределом измерений 4 МПа и пределами допускаемой приведенной погрешности не более ±0,5 %;

- измерительных преобразователей температуры с диапазоном измерений температуры от 0 до +125 °С.

Расходомеры производятся в нескольких модификациях:

- для измерений объёмного расхода жидкостных потоков на муниципальных предприятиях, а также сточных вод, не относящихся к стокам промышленных процессов, при этом функция измерений объемного содержания газа отсутствует;

- для измерений  объёмного расхода  жидкостных  потоков во всем спектре

промышленных процессов, при этом функция измерений объемного содержания газа

отсутствует;

- для измерений  объёмного расхода  жидкостных  потоков во всем спектре

промышленных процессов, с учетом компенсации по истинному объемному газосодержанию;

- для измерений исключительно объёмного содержания газа в газожидкостных потоках, функция измерений объёмного расхода отсутствует.

Расходомеры могут применяться во взрывоопасных средах в соответствии с требованиями Технического регламента таможенного союза ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах», ГОСТ 30852.13-2002 (МЭК 60079-14:1996), при этом имеют следующую маркировку: сенсорный блок 2Exic IIBT4, блок электроники 2ExnA[ic] IIBT4.

Расходомеры могут входить в состав измерительных систем типа ИС-2. Для этого блок электроники оборудован необходимыми интерфейсами для передачи информации на верхний уровень.

В зависимости от исполнения и параметров измеряемой среды расходомеры монтируются на трубопровод вертикального, горизонтального, либо независимого пространственного расположения.

Расходомеры состоят из нескольких блоков модульного типа в зависимости от вариантов исполнения:

1. Пассивная гидроакустическая система (далее - сенсорный блок).

2. Блок электроники.

Сенсорный блок состоит из комплекта накладных акустических датчиков, установленных в защитный кожух из стекловолокна (рис.2), или нержавеющей стали (рис.3), которые с помощью стяжных хомутов крепятся накладным образом вокруг технологического трубопровода.

Рисунок 2 - Кожух из стекловолокна

Рисунок 3 - Кожух из нержавеющей стали

Блок электроники (рис.4) представляет собой выносной блок, соединённый кабелем с сенсорным блоком, и состоит из контроллера и встроенного жидкокристаллического экрана (рис.5).

Рисунок 4 - Блок электроники

Рисунок 5 - Жидкокристаллический экран

Программное обеспечение

Расходомеры имеют встроенное программное обеспечение (ПО), реализованное в контроллере блока электроники, выполняющее следующие функции:

- обработки измерительной информации от сенсорного блока;

- отображения результатов измерений на дисплее;

- диагностики, индикации неисправностей и предупреждений в виде кодов ошибки.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» в соответствии с Р 50.2.077 - 2014 «ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения».

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средств измерений

Поверка

осуществляется по документу МП 0412-9-2016 «Инструкция. ГСИ. Расходомеры многофазные «SONARtrac». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИР» «31» мая 2016 г.

Основные средства поверки:

Государственный первичный специальный эталон единицы массового расхода газожидкостных смесей ГЭТ 195-2011 по ГОСТ 8.637-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массового расхода многофазных потоков», с диапазоном расходов от 2 до 110 т/ч (для жидкости), от 0,1 до 250 м3/ч (для газа), суммарные неопределенности: расхода жидкости в пределах ±0,08 %, расхода газа в пределах ±0,38 %.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке расходомера и на запись о её результате в паспорте на расходомер в виде оттиска поверительного клейма или наклейки.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК60079-0-98) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования

ГОСТ Р 51330.1-99 (МЭК60079-1-98) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 1. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка

ТР ТС 012/2011 О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах

ГОСТ 8.637-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массового расхода многофазных потоков