Расходомеры Nivus

Назначение

Расходомеры Nivus (далее - расходомеры) и предназначены для измерений скорости и уровня потока жидкости, объемного расхода и объема жидкости в напорных и безнапорных трубопроводах и каналах.

Описание

Принцип работы расходомеров основан на методе «Площадь-Скорость». Для расчёта объемного расхода и объема используются данные о средней скорости потока, уровне заполнения канала жидкостью и геометрические характеристики сечения канала.

Расходомеры имеют измерительные каналы скорости и уровня и состоят из датчика (датчиков) скорости, датчика (датчиков) уровня (при использовании в безнапорных трубопроводах) и вычислительного блока. Расходомеры различных моделей отличаются исполнением вычислительного блока, моделью, комплектацией и количеством датчиков скорости и уровня, диапазонами измерений и погрешностью, наличием коммутационных блоков, которые выбираются в соответствии с характеристиками места измерения.

Расходомеры Nivus выпускаются следующих моделей: NivuFlow 600, NivuFlow 650, NivuFlow 700, NivuFlow 750, NivuFlow 7550, NivuFlow Mobile 600, NivuFlow Mobile 750, NivuChannel, NivuSonic.

В моделях NivuFlow 700, NivuFlow 750, NivuFlow 7550, NivuFlow Mobile 750 скорость потока жидкости измеряется ультразвуковым кросс-корреляционным методом, при этом датчик скорости излучает импульсы ультразвуковых волн под углом к оси трубопровода, которые отражаются от взвешенных частиц или пузырьков воздуха, находящихся в жидкости.

Модель NivuFlow 7550 позволяет проводить измерения скорости потока жидкости ультразвуковым методом измерения (кросс-корреляционным) в комбинации с бесконтактным радарным методом. Переключение методов измерения скорости осуществляется по заданному значению уровня потока жидкости.

В моделях NivuFlow 600, NivuFlow 650, NivuChannel, NivuSonic, NivuFlow Mobile 600 скорость потока измеряется ультразвуковым методом, основанным на определении времени прохождения ультразвукового импульса в направлении по потоку жидкости и против потока. Разность этих времен пропорциональна скорости движения жидкости по трубопроводу или каналу.

Вычислительные блоки моделей отличатся друг от друга размерами, средствами управления и экраном, типами питания, комплектацией (интерфейсами, количеством и видом входных и выходных сигналов), исполнением (бескорпусное для установки в шкафу на DIN-рейку или в корпусе), типом, количеством подключаемых датчиков скорости и уровня, количеством учитываемых мест измерений.

По заказу расходомеры могут комплектоваться аналоговым или GPRS/UMTS/LTE модемом, модулем регистрации и передачи измеряемых параметров.

Для измерения уровня потока жидкости используются ультразвуковой (надводный, подводный), гидростатический, радарный методы.

Расходомер может комплектоваться следующими датчиками уровня:

- гидростатический датчик, в корпус комбинированного датчика скорости;

- гидростатический датчик (NivuBar, AquaBar, UniBar, HydroBar);

- ультразвуковой датчик, встроенный в корпус комбинированного датчика скорости;

- ультразвуковой датчик (OCL, DSM, i-серии, NivuCompact, P-серии NivuMaster);

- радарный датчик (R-серии NivuMaster, VEGAPULS WL 61, VEGAPULS 61).

Датчики уровня P-серии NivuMaster и R-серии NivuMaster подключаются к вычислительному блоку расходомеров Nivus через преобразовательный блок NivuMаster.

В зависимости от модели для обеспечения многоканальности устройства и для индивидуальных технических решений применяется мультиплексор (MPX/iXT0) или модуль расширения (NFE).

На дисплее вычислительного блока расходомера или устройства ввод-вывода информации (для модели NivuFlow Mobile) отображаются следующие значения измеряемых величин в выбранных единицах системы СИ:

- объемный расход жидкости (м3/ч);

- скорость потока жидкости (м/с);

- уровень потока жидкости в трубопроводе (м);

- объем жидкости (м3);

- температура жидкости (без нормирования погрешности) (оС).

Имеется архив дневных показаний , время наработки прибора.

В зависимости от модели расходомера измерительная информация может отображаться на жидкокристаллическом дисплее вычислительного блока или устройства ввод-вывода информации (для модели NivuFlow Mobile), сохраняться на внешний носитель информации, передаваться на компьютер или контроллер по Ethernet, Internet и другим стандартам, таким как RS232, RS485, ModBus TCP/RTU, HART, TCP/IP; а также посредством аналоговых (0-4/20 мА, 0-5 В) и импульсных выходных сигналов.

В зависимости от модели программирование расходомеров осуществляется посредством клавиш управления на вычислительном блоке или с других устройств ввода данных (смартфон, планшет, ноутбук).

При установке датчиков необходимо соблюдать требования к длинам прямых участков (определяется гидравлическими условиями и количеством датчиков (измерительных лучей)) и уровню жидкости в трубопроводе, изложенные в руководствах по эксплуатации приборов.

Минимальные и максимальные параметры поперечного сечения трубопровода, лотка и канала определяются техническими характеристиками датчиков скорости в соответствии с документацией производителя. Выбор модели, комплектации и количества датчиков скорости (измерительных лучей) определяется гидравлическими условиями и характеристиками жидкости.

Вычислительные блоки и датчики расходомеров имеют неразборный корпус, поэтому пломбирование не производится.

Общий вид вычислительных и электронных блоков, датчиков скорости и уровня, дополнительных модулей расширения, мультиплексоров представлен на рисунках 1 - 18.

Рисунок 1 - Общий вид вычислительного блока расходомеров Nivus модели NivuFlow в бескорпусном исполнении

Рисунок 2- Общий вид вычислительного блока расходомеров Nivus моделей NivuFlow в корпусе

Рисунок 3 - Общий вид вычислительного блока расходомеров Nivus моделей NivuFlow Mobile с устройствами ввода-вывода информации

Рисунок 4 - Общий вид вычислительного блока расходомеров Nivus моделей NivuChannel, NivuSonic

1)                           2)                           3)                        4)

Рисунок 5 - Общий вид 1) трубного датчика скорости длиной 30см (тип POA), 2) комбинированного трубного датчика скорости со встроенным ультразвуковым датчиком уровня длиной 30 см (тип POA), 3) комбинированного трубного датчика скорости длиной свыше 30 см (тип POA), 4) трубного датчика с шаровым краном и приварной насадкой (тип

CSM)

моделей NivuFlow 700, NivuFlow 750, NivuFlow 7550, NivuFlow Mobile 750

1)                                      2)                                   3)

Рисунок 6 - Общий вид 1) клиновидного датчика скорости (тип POA), 2) комбинированного клиновидного датчика скорости со встроенным ультразвуковым датчиком уровня (тип POA), 3) комбинированного клиновидного датчика скорости со встроенным гидростатическим и ультразвуковым датиком уровня (тип CS2) моделей NivuFlow 700, NivuFlow 750, NivuFlow

Рисунок 7 - Общий вид 1) клиновидного датчика скорости (тип CSM), 2) комбинированного клиновидного датчика скорости со встроенным гидростатическим датчиком уровня тип CSM_D,

3) электронного блока (EBM) моделей NivuFlow 700, NivuFlow 750, NivuFlow 7550, NivuFlow Mobile 750

Рисунок 8 - Общий вид модуля расширения (NFE)

и мультиплексоров (MPX/iXT)

1)

2)

4)

3)

5)

Рисунок 9 - Общий вид 1) трубного датчика скорости, 2) трубного датчика для диаметров труб до 500 мм с шаровым краном, 3) стержневого датчика (диаметр кристалла 20 мм), 4) стержневого датчика (диаметр кристалла 40 мм), 5) вкручиваемого датчика

расходомеров Nivus моделей NivuFlow 600, NivuFlow 650, NivuFlow Mobile 600, NivuChannel, NivuSonic

1)                                2)                                    3)

Рисунок 10 - Общий вид 1) накладного датчика, 2) шаровидного датчика, 3) датчика-полусферы расходомеров Nivus моделей NivuFlow 600, NivuFlow 650, NivuFlow Mobile 600, NivuChannel, NivuSonic

Рисунок 11 - Общий вид клиновидных датчиков в разных исполнениях корпуса расходомеров Nivus моделей NivuFlow 600, NivuFlow 650, NivuFlow Mobile 600, NivuChannel, NivuSonic

Рисунок 12 - Общий вид датчиков скорости (диаметр кристалла 65 мм) без корпуса и в корпусе расходомеров Nivus моделей NivuFlow 600, NivuFlow 650, NivuFlow Mobile 600, NivuChannel, NivuSonic

Рисунок 13 - Общий вид надводных ультразвуковых датчиков уровня 1) тип DSM, 2) тип OCL

2)

1)

1)                                  2)                                  3)

Рисунок 14 - Общий вид внешних ультразвуковых датчиков уровня расходомеров Nivus: 1) датчик уровня NivuCompact, 2) датчик уровня i-серии диапазона 3 м в исполнении с резьбой, 3) датчик уровня i-серии в стандартном исполнении

2)

3)

4)

5)

6)

7)

Рисунок 15 - Общий вид датчиков уровня P-серии NivuMaster: 1) преобразовательный блок NivuMaster, 2) - 7) датчики уровня P- серии NivuMaster диапазона 3, 6, 10, 15, 25, 40 м

соответственно

1)                                    2)                              3)

Рисунок 16 - Общий вид радарных датчиков уровня: 1) R-серии с преобразовательным блоком NivuMaster, 2) радарного датчика уровня VEGAPULS WL 61, 3) датчика уровня VEGAPULS 61

1)

2)

3)

4)

5)

Рисунок 17 - Общий вид внешних гидростатических датчиков уровня: 1) NivuBar Plus, 2) NivuBar H, 3) NivuBar G, 4) AquaBar, 5) Aquabar BS

1)                                    2)                                    3)

Рисунок 18 - Общий вид внешних гидростатических датчиков уровня: 1) HydroBar, 2) UniBar, 3) UniBar в исполнении со стальным неразъемным корпусом

Программное обеспечение

Встроенное в вычислительный блок программное обеспечение (далее ПО) обеспечивает установку параметров места измерения, настроечных параметров датчиков скорости и датчиков уровня, диапазонов измерения, передачи и записи данных измерения, настройки входных и выходных сигналов, самодиагностики, для расчета расхода, исходя из значений скорости и уровня. Содержит алгоритм вычисления расхода, полностью закрытый для пользователя. Для защиты от несанкционированного доступа к настройкам предусмотрена защита паролем.

Встроенное в датчик скорости и электронный блок ПО содержит алгоритм вычисления средней скорости потока жидкости, полностью закрытый для пользователя.

Конструкция датчиков скорости является неразборной и исключает возможность несанкционированного доступа к ПО СИ и влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Встроенное ПО устанавливается на производстве и не имеет внешнего доступа.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014.

Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом того, что программное обеспечение является неотъемлемой частью расходомеров.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблицах 1 - 4.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО вычислительного блока моделей NivuFlow 600, NivuFlow 650, NivuFlow Mobile 600

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО вычислительного блока моделей NivuFlow 700, NivuFlow 750, NivuFlow 7550, NivuFlow Mobile 750

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО подключаемых датчиков

Таблица 4- Идентификационные данные ПО моделей NivuChannel, NivuSonic

Технические характеристики

Таблица 5 - Метрологические характеристики

Таблица 6 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на эксплуатационную документацию типографским способом и на вычислительный блок расходомера в виде наклейки.

Комплектность

Таблица 7 - Комплектность расходомеров

Поверка

осуществляется по документу МП 2550-0333-2018 «ГСИ. Расходомеры Nivus. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им Д.И. Менделеева» 28.12.2018 г.

Основные средства поверки:

- установка уровнемерная УРГ-6000, регистрационный № 29565-05;

- установка для поверки измерителей скорости потока жидкости УДИС-6, регистрационный № 44510-10;

- установка гидродинамическая ГДУ-400/0,5, регистрационный № 31502-06;

- рулетка измерительная металлическая 2-го класса точности по ГОСТ 7502-98.

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

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и/или в паспорт.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе

Нормативные документы

ГОСТ 8.477-82 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости

ГОСТ 8.486-83 ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости водного потока в диапазоне от 0,005 до 25 м/с

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

Техническая документация фирмы-изготовителя