книги / Расходомеры и счетчики газа, узлы учета
..pdf1 2
и 7777
flf
11
И
Рис. 3.8. Структурная схема датчиков СГПС
где рсу — коэффициент расхода СУ; цСАГ — коэффициент расхо
да САГ; Qc — суммарный объемный расход через СУ и САГ; Sh — число Струхаля; I — длина рабочей камеры САГ; 5 — площадь поперечного сечения СУ.
Струйные промышленные счетчики газа включают в себя сле дующие узлы и функциональные блоки (рис. 3.8): проточную часть первичного преобразователя 1, содержащую СУ 12 и САГ 2; пьезо датчики 3, преобразующие пульсацию давления в каналах обрат ной связи САГ в электрический сигнал; термоанемометрический датчик 10уобеспечивающий измерение расхода в диапазоне от 1 до 4 % Qmax и индикацию расхода в диапазоне (%) 0 ,l-lQ max; дат чик абсолютного давления 9; датчик температуры 8; схему форми рования сигналов от пьезодатчиков 4 и термоанемометрического датчика 10; вычислитель 5, обеспечивающий линеаризацию харак теристики САГ, приведение измеренного объема к стандартным условиям по давлению, температуре и расчет коэффициента сжи маемости, а также индикацию измеренного объема 6; литиевые батарейки 7; клапан 11 у обеспечивающий перекрытие проточной части счетчика при истечении срока службы батареек.
Все узлы и функциональные блоки выполнены в одном кор пусе.
Основная техническая характеристика струйных промышлен ных счетчиков газа приведена ниже:
Измеряемые расходы, Qmax, м3/ ч ................................ |
10, 16, 25, 40, 63, 100 |
|
Динамический диапазон измерения Qmax/Q mjn • • • |
100:1 |
|
Относительная погрешность измерения объема, |
|
|
приведенного к стандартным условиям, % ............. |
±1,5 |
|
Давление измеряемой среды, кПа, не более............ |
600 |
|
Температура измеряемой среды, °С ........................... |
-30... |
+50 |
Температура окружающего воздуха, °С ..................... |
-30... |
+50 |
Габаритные размеры, м м ................................................ |
244x168x164 |
Разработанный ряд струйных промышленных счетчиков при родного газа СГПС внесен в Реестр Росстандарта.
62518 |
81 |
ГЛАВА 4. ВЫЧИСЛИТЕЛИ (КОРРЕКТОРЫ) РАСХОДА И ОБЪЕМА ГАЗА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ
4.1. СОСТАВНЫЕ (КОМПЛЕКТНЫЕ)
И ВСТРОЕННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛИ (КОРРЕКТОРЫ)
Имеются два вида счетчиков газа: один вид — составные, они комплектуются заказчиками расходомерами, термометрами, мано метрами и отдельно вычислителями (иначе корректорами) расхода и объема газа; другой вид счетчиков — со встроенными корректо рами в расходомеры — собираются производителем из определен ного типа расходомера, корректора, манометра и термометра и по ставляются заказчику в виде измерительного комплекса (ИК). Вы числители расхода газа зачастую называют корректорами объема газа (приведенного к стандартным условиям: Т = 293,15 К, Р = = 0,1013 МПа). Например, некоторые мембранные (диафрагмен ные) счетчики (ВК-4Т и др.) имеют механические корректоры с биметаллическими термометрами, встроенными в счетчик изгото вителем. Таким образом, измерительные комплексы могут быть составными или заводской готовности со всеми датчиками.
Турбинные расходомеры СГ-16М и СГ-75М имеют импульсные выходные сигналы, благодаря этому они используются вместе с встраиваемым электронным корректором ЕК-88К, датчиками дав ления и температуры в едином изделии измерительного комплек са СГ-ЭК. СГ-16М может комплектоваться и корректором только по температуре типа ТС-90, а может применяться и с составными корректорами СПГ741 (упрощенная модель, рассчитанная на дат чики расходомеров и счетчиков с импульсным сигналом), СПГ761 (762 и 763), рассчитанные на разные газы и универсальными по сигналам от датчиков расхода (от дифманометров СУ, тахометрических и др.). Универсальными вычислителями (корректорами) являются модели ВКГ-2 («Теплоком», Санкт-Петербург), ВТД («Динфо», Москва). Они являются основой измерительных ком плексов ГСК-2 и СТД (составных), куда входят датчики согласно документации этих ИК.
Корректор СПГ741 («Логика», Санкт-Петербург) может обслу живать расходомеры газа, имеющие выходные импульсные сигна лы частотой до 18 Гц, термометры ТСМ и ТСП с НСХ 50 и 100 Ом (это сопротивление при 0 °С) и преобразователи давления (мано метры) и перепада давления с выходными сигналами постоянного тока или напряжения, например, мало потребляющие ток от лити евой батареи. К таким корректорам подключают и другие прибо ры узла учета.
По ГОСТ Р8.596-2002 [26] вычислители (корректоры) явля ются комплексным компонентом измерительной системы (ИС).
82
4.2. ВЫЧИСЛИТЕЛИ (КОРРЕКТОРЫ)
И КОМПЛЕКСНЫЕ ГАЗОСЧЕТЧИКИ ДЛЯ УЗЛОВ УЧЕТА
Вычислители ВТД (СТД). Вычислитель ВТД (СТД), выпускае мый фирмой «Динфо» (Москва), — это комбинированное средство измерений, в состав которого могут входить преобразователи объем ного расхода газа («Днепр-7», Yewflo, ДРГ.М, «Метран-ЗООПР», V-Bar, PhD, «Гидрофлоу», «PROWIRL», ДРГ, РП, СГ), перепада дав ления и давления («Сапфир», «Метран»), термопреобразователи и электросчетчики.
Основные функциональные возможности счетчика СТД опреде ляются в первую очередь характеристиками используемого в со ставе СТД универсального вычислителя ВТД:
обслуживание одним вычислителем от 1 до 10 каналов учета с любым (из списка) энергоносителем (вода, пар, природный, техни ческие газы, электроэнергия), назначаемым пользователем с кла виатуры;
задание конфигурации узла учета с клавиатуры или от ПЭВМ (используются самые различные схемы учета);
накопление отчетных данных в архивах (за часы, сутки, меся цы), гибкое задание количества суток отчета);
интегрирование в локальные и распределенные системы конт роля и учета с использованием интерфейсов RS232, RS485, паке тов связи.
В настоящее время выпускаются вычислители ряда ВТД, соче тающие как универсальные функции, так и специализацию на про стые узлы учета, например, вычислитель ВТД-Г для учета воды, пара, газа на двух трубопроводах.
Вычислители ВТД-Г изготавливают в пластмассовом корпусе со степенью защиты IP65; его габаритные размеры 122x120x57 мм [47]. На лицевой панели установлены пленочная клавиатура (с 16 клавишами) и индикатор ЖКИ (рис. 4.1) с подсветкой, обеспечи вающие ввод параметров настройки, вывод текущих и отчетных данных на ЖКИ, принтер, IDM PC, note-book.
Техническая характеристика вычислителя ВТД следующая:
Параметры измеряемой среды: |
-50 |
+150 |
||
температура, ° С ..................................................... |
|
|||
давление, М П а........................................................ |
|
0,1-10 |
||
Погрешность: |
|
|
± 0,1 |
|
по показаниям температуры, ° С ..................... |
|
|||
при частотном импульсном сигнале, % |
. . . |
±0,05 |
||
при |
токовом входном |
сигнале для 0-20, |
|
|
4 -20, 0 -5, мА, % ................................................. |
|
±[0,05 + 0,012(IJ I - 1)] |
||
П итание |
............................................................................. |
|
220 В (+30/-40) В; 50 Гц |
|
Потребляемая .......................................мощность, В т |
0,7-2,5 |
|||
Питание |
измерительных |
преобразователей |
от |
|
В Т Д ..................................................................................... |
|
|
10 В; 30 мА |
|
Межповерочный .................................интервал, л е т |
|
4 |
83
5
Рис. 4.1. Внешний вид вычислителя ВТД счетчика СТД:
1 — местопломбыизготовителяВТД; 2 — местопломбыорганизации, разрешающей пуск; 3 — разъемы; 4 — клавиатура; 5 — жидкокристаллический индикатор
ВТД-У2 имеет в составе 65 каналов: 2 канала дискретного вво да, 8 каналов дискретного вывода, 16 каналов измерения частот ных или импульсных сигналов, 39 каналов измерения токовых сигналов, из которых 22 канала могут использоваться для измере ния термосопротивления.
По каждому каналу учета может быть назначен любой энерго носитель из списка до 20 видов: вода, пар, природный газ, воздух, азот, аргон, кислород, водород, ацетилен, двуокись углерода, аммиак, коксовый и доменный газы и т. д., а также электроэнергия.
Корректоры СПГ741. Корректор СПГ741, выпускаемый фир мой «Логика» (Санкт-Петербург), является средством измерения, обеспечивающим взаимные расчеты между потребителями и по ставщиками природного газа, и используется для работы в составе узлов учета совместно с преобразователем объема или объемного расхода газа (рис. 4.2). Корректор удовлетворяет требованиям «Пра вил учета газа» и «Правил поставки газа потребителям РФ ». Уравнения вычислений расхода природного газа, реализованные в корректоре, соответствуют ПР 50.2.019. Вычисления физических характеристик газа выполняются согласно ГОСТ 30319.0-30319.3.
Корректор рассчитан на работу совместно с датчиками объема или объемного расхода, давления и температуры газа. К корректо ру могут быть одновременно подключены:
84
7 |
сппт* |
ТЕК АРХ |
БД УПР |
|
£ |
||||
6 |
ЧЕШ15 |
|||
|
||||
5 |
|
|||
|
|
|
||
4 |
|
|
Сшдт-Лепрбпг |
|
j T T T T T r m n ^ r m i r t |
||||
X ' |
,1C/glUS |
|
X |
|
, з в |
|
|
&Е |
Рис. 4.3. Элементы панели корректора СПГ741:
1 — кабельные вводы; 2 — отверстиядля навесных пломб; 3 — крепление крышки монтажного отсека; 4 — оптический порт; 5 — место клейма поверителя; 6 — клавиатура; 7— табло
него источника питания напряжением от 9 до 24 В постоянного или переменного тока. Важным свойством корректора является высокая надежность хранения информации — все архивы разме щаются в энергонезависимой памяти. Даже при самых неблаго приятных условиях эксплуатации, которые могут привести к поте ре работоспособности корректора, наличие «почасовых слепков» его состояния позволяет восстановить всю информацию об узле учета с точностью до одного часа.
Для исключения несанкционированного изменения данных ис пользуется защищенный режим работы корректора, при котором функция ввода блокируется.
Архивные значения параметров в любой момент могут быть выведены на табло корректора и на компьютер.
Подключение компьютера или модема для считывания отчетов осуществляется по интерфейсу RS-232C. Кроме того, имеется воз можность подключать переносный компьютер с помощью адаптера АПС70 к оптическому коммуникационному порту корректора (рис. 4.3).
Программа считывания отчетов входит в комплект поставки каждого корректора.
Принтер с интерфейсом CENTRONICS подключается к коррек тору посредством адаптера АПС45. Этот адаптер также обеспечи
86
Существенным достоинством корректоров является наличие режима компенсации смещения «нуля» и «диапазона» датчиков давления и перепада давления, который позволяет выполнять их оперативную подстройку на месте эксплуатации без доступа к орга нам регулировки.
Введением специальной уставки полностью исключается влия ние эффекта «самохода».
Средние и суммарные значения измеряемых и вычисляемых па раметров заносятся в архивы, причем с привязкой к расчетному дню и часу. Различают четыре типа таких архивов, имеющих раз личную глубину хранения:
часовые архивы — 960 ч; суточные архивы — 366 сут; декадные архивы — 12 мес.; месячные архивы — 24 мес.
Вспециальном архиве ведется учет полного времени работы и перерывов электропитания.
Важным свойством корректоров является высокая надежность хранения информации — все архивы размещаются в энергонезави симой памяти и сохраняются в течение 12 лет при отключенном питании. Даже при самых неблагоприятных условиях эксплуата ции, способных привести к потере работоспособности корректоров, наличие «почасовых слепков» его состояния позволяет восстано вить всю информацию об узле учета с точностью до одного часа.
Текущие и архивные значения всех измеряемых параметров и результатов вычислений всегда могут быть выведены на табло кор ректора и на персональный компьютер.
Для исключения несанционированного изменения данных ис пользуется защищенный режим работы корректора, при котором функция ввода блокируется.
Корректор рассчитан на работу совместно с датчиками расхода, объема, перепада давления, давления и температуры газа.
Вкачестве датчиков к корректору могут быть одновременно подключены:
восемь преобразователей с выходными сигналами тока 0 -5, 0 - 20 или 4-20 мА;
три преобразователя с выходными частотными или числоим пульсными сигналами 0-1000 Гц;
три термопреобразователя сопротивления с характеристиками 50П, 100П, 50М и 100М.
Корректор СПГ761 является средством измерений, обеспечива ющим взаимные расчеты между потребителями и поставщиками природного газа, и используется в составе узлов учета природного газа, где он может обслуживать одновременно три трубопровода.
Применение корректора с выводом данных на персональный ком пьютер, принтер и считывающее устройство показано на рис. 4.6.
Корректор соответствует требованиям «Правил учета газа» и «Правил поставки газа потребителям РФ».
88
Рис. 4.7. Внешний вид вычислителя ВКГ-2
рительных комплексов природного газа (ГОСТ 8.563 и ПР.50.2.019), имеющих до трех измерительных трубопроводов [44].
Вычислитель содержит:
восемь каналов измерения температуры (ТСМ/ТСП-50,100, 500); восемь каналов измерения тока [0-5, 0(4)-20 мА]; восемь каналов измерения частоты (до 1000 Гц).
Вычислитель обеспечивает измерение, вычисление и регистра цию на индикаторе и внешних устройствах:
текущих, среднечасовых и среднесуточных значений расхода в рабочих и стандартных условиях;
итоговых (суммарных) значений объема в рабочих и стандарт ных условиях;
текущих, среднечасовых и среднесуточных значений давления, перепада давления и температуры;
диагностику нарушений назначенных диапазонов изменения па раметров газа и изменение алгоритма измерений по заданным ус ловиям;
времени работы и действия диагностируемых ситуаций; ведение календаря.
В целях технологического контроля на узле учета вычислитель дополнительно обеспечивает измерение, вычисление и регистрацию на индикаторе и внешних устройствах давления и (или) перепада давления, а также температуры. Количество контролируемых до полнительных параметров определяется разностью между общим числом измерительных входов (восемь для каждого измеряемого параметра) и числом соответствующих входов, использованных для измерений по трубопроводам.
Глубина архива средних параметров составляет 60 суток. Ито говые значения объема и настроечная база данных энергонезави симы и сохраняются неограниченное время. Настройка вычисли теля (ввод базы данных) осуществляется пользователем с клавиа туры прибора или с помощью ПК.
Архивная информация по интерфейсам RS-232, RS-485 и ♦Centronics», может быть представлена на внешние устройства: принтер, модем, накопительный пульт НП, компьютер.
90