Счетчики ультразвуковые УЗС-1

Назначение

Счетчики ультразвуковые УЗС-1 (далее - УЗС-1) предназначены для измерений объема и объемного расхода акустически прозрачных жидкостей.

Описание

Принцип действия УЗС-1 основан на методе прямых измерений разности времени при прохождении ультразвука в жидкости от одного пьезоэлектрического преобразователя (ПН) к другому в прямом и обратном направлении. Электрические импульсы с электронного преобразователя (ЭП) поступают поочередно то на один, то на другой ПП, входящих в один канал измерения, в результате чего ультразвук проходит путь по потоку и против потока жидкости.

УЗС-1 состоят из преобразователя расхода жидкости ультразвукового и электронного преобразователя (ЭП).

УЗС-1 для трубопроводов с условным диаметром Ду от 8 мм до 150 мм поставляется в комплекте с ИУ. Данный вариант предусматривает градуировку УЗС-1 с помощью расходомерной поверочной установки (РПУ). УЗС-1 для трубопроводов с условным диаметром более 150 мм поставляется с ИУ или с монтажным комплектом. Вариант с монтажным комплектом предусматривает монтаж ПП непосредственно на трубопроводе и градуировку УЗС-1 теоретическим методом.

Преобразователь расхода жидкости ультразвуковой состоит из измерительного участка (ИУ) или трубопровода с закрепленными на нем ПП. Количество ПП определяется числом используемых каналов измерений. Каждый канал работает с одной парой ПП. ИУ представляет собой отрезок трубы с фланцами и установленными на нем ПП. ИУ могут быть изготовленными с приварными фланцами и патрубками для установки ПП или цельными (литыми или выточенными из куска металла). ИУ могут изготавливаться с ультразвуковым каналом, ориентированным вдоль оси ИУ (ИУ, исполнение 1), с ультразвуковым каналом, ориентированным под углом к оси ИУ и использующим отражение от внутренней стенки ИУ (ИУ, исполнение 2) и с ультразвуковым каналом, ориентированным под углом к оси ИУ, расположенным по диаметру трубопровода или смещенными от оси трубопровода на определенное расстояние, по хорде, (ИУ, исполнение 3).

ЭП служит для возбуждения пьезоэлектрических преобразователей (ПП), усиления и обработки приемных сигналов с ПП, формирования импульсного сигнала с частотой, пропорциональной расходу, формирования сигналов для индикации значений суммарного объема и мгновенного расхода. Под застекленным окном в верхней крышке корпуса ЭП расположен жидкокристаллический индикатор под ним находится ряд кнопок управления ЭП.

УЗС-1 имеет энергонезависимый архив:

часовой - 2400 ч, суточный - 370 суток, месячный архив - 150 месяцев.

УЗС-1 обеспечивает передачу данных через интерфейс RS-485 по протоколу MODBUS.

УЗС-1 имеет токовый выход 4-20 мА с протоколом HART.

УЗС-1 имеет взрывозащищённое исполнение. Для взрывозащищенного исполнения применяются имеющие сертификат взрывозащиты корпуса типа ССFE-1 и ОЭАВ-3.1 В1,5.

УЗС-1 выпускаются в следующих модификациях:

- модель 1.1 - один одноканальный ИУ, Ду от 8 мм до 2400 мм;

- модель 2.1 - один двухканальный ИУ, Ду от 50 мм до 1000 мм, для измерения расхода жидкости с повышенной точностью;

- модель 2.2 - два одноканальных ИУ, Ду от 8 мм до 2400 мм, для измерения расходов жидкостей в двух трубопроводах.

Разновидности УЗС-1 по конструктивному исполнению:

- «К» - компактная версия (ЭП расположен на ИУ и представляют единый узел), применяется для моделей 1.1 и 2.1;

- «Р» - раздельная версия, ЭП и ИУ соединены дистанционно при помощи коаксиального кабеля длиной не более 250 м, применяется для всех моделей;

- "МК" - раздельная версия, предназначенная для установки УЗС-1 на действующем трубопроводе с Ду свыше 150 мм с использованием монтажного комплекта (МК) и комплекта соединительных кабелей, применяется для моделей 1.1 и 2.2.

Общий вид УЗС-1 представлен на рисунке 1.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.

СЧЕТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УЗС-1

электронный преобразователь (ЭП)

преобразователь расхода одноканальный

преобразователь расхода двухканальный

Рисунок 1. Общий вид УЗС-1

место нанесения знака поверки

Рисунок 2. Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки

Программное обеспечение

УЗС-1 - это измерительный прибор со встроенным программным обеспечением (ПО). По состоит из метрологически значимой части, которая не может быть изменена в процессе эксплуатации счетчика. В функции ПО входят: сбор измерительной информации, ее обработка (вычисление объема и расхода), представление на дисплее измерительной информации, параметров настройки и конфигурации; хранение результатов и передачу данных через защищенный интерфейс. Все команды и данные, поступающие через интерфейс данных, все комбинации кнопок интерфейса пользователя, все настраиваемые параметры документированы.

Конструкция УЗС-1 исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. Если УЗС-1 опломбирован, возможно только считывание данных.

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Диаметры условных проходов (Ду) трубопроводов и соответствующие им значения нижнего расхода (Qh), первого переходного расхода (Q^), второго переходного расхода (Qii2) и верхнего расхода (Qb) для УЗС-1 приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Диаметры условных проходов (Ду) трубопроводов и соответствующие им значения расхода Qh, Qn1, Qn2 и Qb для УЗС-1, модели 1.1 и 2.2.

Таблица 3 - Диаметры условных проходов трубопроводов и соответствующие им значения расходов

(модель 2.1)_______________________________________________________________________________________

Таблица 4 - Метрологические характеристики УЗС-1

Таблица 5 - Пределы допускаемых погрешностей УЗС-1 при градуировке на РПУ

где:

5о - пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема жидкости, 5w - пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема жидкости по импульсному выходному сигналу,

Погрешности УЗС-1, модели 1.1 и 2.2 (Ду от 150мм до 2400мм) при градуировке УЗС-1 теоретическим методом приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Пределы допускаемых погрешностей, 5о, 5w УЗС-1, модели 1.1 и 2.2, при градуировке УЗС-1 теоретическим методом._____________________________________________________

Погрешности в таблицах 4-6 указаны при числах Рейнольдса 4000 и более.

Таблица 7 - технические характеристики УЗС-1____________________________

Таблица 8 - Весовой коэффициент «В» УЗС-1

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель УЗС-1, на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Таблица 9 - Комплектность УЗС-1

Поверка

осуществляется по документу МП 208-091-2018 «ГСИ. Счетчики ультразвуковые УЗС-1. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» от 20.12.2018 г.

Основные средства поверки:

установка поверочная 1-го разряда в соответствии с приказом Росстандарта от 07.02.2018 г. №256 (часть 1), диапазон воспроизведения объемного расхода воды от 0,014 до 1000,0 м3/ч, пределы допускаемой относительной погрешности измерений не более ±0,15 %;

частотомер электронно-счетный ЧЗ-63/1 (регистрационный номер 9084-90), диапазон частот от 0,1 до 200 МГц, ПГ ±1,5-10-7 за 30 суток;

вольтметр цифровой В7-38 (регистрационный номер 8730-82), погрешность по току ±(0,25+0,02ln/Ix).

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

Знак поверки наносится на лицевую панель ЭП в соответствии с рисунком 2 и в свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 07.02.2018 г. № 256 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерения массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расхода жидкости

ТУ 4213-001-21220450-2016 - Счетчики ультразвуковые УЗС-1. Технические условия