книги / Расходомеры и счетчики газа, узлы учета

1 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:

Разработанный ряд струйных промышленных счетчиков при­ родного газа СГПС внесен в Реестр Росстандарта.

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:

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

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