Проектирование измерительной системы измерения массы

Рис. 2 Структурная схема счетчика жидкости «Центросоник – М» 
 
 

Рис. 3 Схема установки счетчика жидкости «Центросоник – М» 
 

3. Выбор измерительных преобразователей
1. Выбор преобразователя расхода

Используем  преобразователь ПП10

    Типы, шифры, исполнения и характеристики преобразователей ПП10 приведены в  таблице 2. 
 
 
 
 

    Таблица 2

 

Примечания 

    А) По согласованию с изготовителем  могут быть выполнены другие конструкции  присоединительных частей.

    Б) Преобразователи ПП10 имеют исполнения со струевыпрямителями (индекс «С») или без них (индекс «А»). 

    Из  таблицы выберем преобразователь  ПП10-50-36А 

    Диапазон  давления измеряемых жидкостей от 0,1 до 6,4 МПа.

    Диапазон  температуры измеряемых жидкостей - от минус 40 до плюс 50 ^оС.

       При монтаже преобразователя ПП10 в трубопровод должны быть выдержаны прямолинейные участки.

       Счетчик предназначен для работы  при барометрическом давлении  от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.) и соответствует группе Р1 по ГОСТ 12997-84. Выполнение указанного требования обеспечивается конструкцией.

    Увеличение расхода измеряемой жидкости выше верхнего предела Fмакс или уменьшение ниже нижнего предела Fмин соответствующего исполнению счетчика, не выводит из строя преобразователи ПП10. Для указанных режимов работы  преобразователей  ПП10  характеристики  не нормируются. 

    Преобразователь ПП10 предназначается для преобразования осредненной скорости потока измеряемой жидкости в интервалы времени распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в направлении потока, против него, а также по траектории, перпендикулярной вектору осредненной скорости потока.

        Преобразователь ПП10 с условным проходам  50 мм выполняется составным.

    Основной частью составных преобразователей являются преобразователи расхода ПР, которые имеют 6 исполнений - ПР-40; ПР-60; ПР-80; ПР-100; ПР-130 и ПР-160.

Преобразователи расхода ПР выполняются литыми.

    В сочетании с переходами преобразователи расхода ПР образуют исполнения  преобразователей ПП10, отличающихся условными проходами и верхними пределами расходов.

Предусматриваются две основные конфигурации переходов:

-    прямые, для потоков с большими осредненными скоростями;

-    «конфузор-дифузор», для потоков с малыми осредненными скоростями.

Обе конфигурации переходов могут выполняться  с трубчатыми струевыпрямителями для работы в закрученных потоках.

    Для соединения к преобразователям расхода ПР к переходам приварены соответствующие условным проходам нестандартные фланцы.

Присоединение переходов к трубопроводам –  сваркой.

    Устанавливаются также исполнения ПП10, включающие только преобразователи расхода ПР. В этом случае в соответствии со спецификацией заказа для присоединения к трубопроводам поставляются нестандартные ответные фланцы.

        Преобразователи расхода ПР и преобразователи ПП10 выполняются из нержавеющей стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72.

Материал  переходов, струевыпрямителей  и ответных фланцев – Сталь 10 ГОСТ 1050-88.

    Габаритные и установочные размеры преобразователей ПП10 приведены на рис. 4.

    В состав преобразователей расхода ПР и преобразователей ПП10  входят следующие основные узлы и детали:

- корпус;

- четыре пьезопреобразователя;

- два плоских  отражателя ;

- два скошенных  отражателя;

- комплект спецвинтов;

- аксессуары (табличка  маркировочная, крышки, винт заземления, разъем и др.).

Материал корпусов пьезопреобразователей – титановый сплав 3ММ ОСТ 1.92062-78

    По виду взаимодействия с измеряемой средой преобразователи классифицируются как ультразвуковые, прямоточные, с использованием многократных отраженных УЗК.

Зондирование  измеряемой среды  в каждом такте  осуществляется одновременно по двум траекториям - опорной и информационной.

Два смежных  такта зондирования по потоку и против (для информационной траектории) составляют цикл зондирования.

Частота  следования  циклов для всех типоразмеров составляет 155 Гц. 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 4 Преобразователь  ПП10. Габаритные установочные размеры.  
 

2. Выбор плотномера.

       

Для данной ИИС подойдет плотномер «Плот-3м»

    Изделие предназначено для измерения  плотности жидкости на потоке с максимальной кинематической вязкостью до 100 мм²/с (100 сСт) в диапазоне температур контролируемой жидкости от минус 40 до плюс 85 °С и передачи измеряемых значений по запросу извне в измерительную систему или персональный компьютер (ППЭВМ) по интерфейсу “токовая петля” (ИРПС) или RS-485. Изделие может дополнительно измерять температуру и кинематическую вязкость жидкости.

    По  погрешности измерения плотности  изделие:

    - 0,1 % от измеряемой величины (Б).

    Для передачи измеряемых значений изделие  имеет:

    - выход по интерфейсу RS-485 (исполнение R)

    Изделие выполняет свои функции под управлением  управляющего контроллера в диалоговом режиме в соответствии с протоколом обмена АУТП.414122.006 Д1-* (имеется несколько версий протокола информационного обмена).

    Для питания изделия и согласования уровней входных и выходных сигналов изделия и управляющего контроллера используется адаптер АД-2 АУТП.436231.003.

    Изделие предназначено для длительной непрерывной  работы.

    Условия эксплуатации изделия:

    1) по защищенности от воздействия  окружающей среды исполнение IP54 по ГОСТ 14254-80;

    2) по стойкости и прочности к  воздействию синусоидальной вибрации - по ГОСТ 12997-84 исполнение N3;

    3) по стойкости к воздействию  температуры и влажности окружающего  воздуха по ГОСТ 15150-69 исполнение  У1.

    Изделие с искробезопасными цепями уровня ib имеет маркировку взрывозащиты “1ЕхibdIIВТ5 В КОМПЛЕКТЕ С БАСТИОН” или“1ЕхibdIIВТ5 В КОМПЛЕКТЕ С БАСТИОН-4”, соответствует ГОСТ Р 51330.0-99, ГОСТ Р 51330.10-99, ГОСТ Р 51330.1-99 и может устанавливаться во взрывоопасных зонах (В-I) помещений и наружных установок согласно гл. 7.3 ПУЭ и других директивных документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

    Изделие обеспечивает измерение плотности  в одном из девяти диапазонов в  соответствии с таблицей 1.

    Таблица 1

Для ИИС подходит диапазон 4. 
 

Технические характеристики

    Питание изделия осуществляется от источника  постоянного тока, установленного вне  взрывоопасной зоны, через искрозащитный барьер БАСТИОН АУТП.468243.001 ТУ или БАСТИОН-4 АУТП.468243.006 при напряжении на входе изделия (выходе барьера) от 6,5 до 20 В, потребляемый изделием ток не превышает 20 мА.

    Общий вид изделия приведен на рисунке 1, габаритные размеры - в таблице 2:

    Таблица 2

    Масса изделия:

    - ПЛОТ-3М-25 (6,3 МПа) не превышает  8,0 кг.

    Время готовности к работе не более 20 с.

    Контролируемая  среда - чистые однородные жидкости: товарная (очищенная) нефть и продукты ее переработки (бензины, дизтоплива различных марок, бензол, толуол), спирты, сжиженный углеводородный газ (СУГ), растворители и другие жидкости, неагрессивные по отношению к  сплавам 45HХТ, 12Х18H9Т, 12Х18H10Т.

    Максимальная  кинематическая вязкость контролируемой жидкости не должна превышать 100 мм²/с (100 сСт). Давление контролируемой жидкости не должно превышать 6,3 МПа (63 кгс/см²). 

 

1–датчик; 2-преобразователь электронный; 3-втулка; 4,5- гайка

Рис. 5 

    Рабочий диапазон температур и диапазон измерения  температуры контролируемой жидкости от минус 40 до плюс 85 °С.

    Перепад давления на изделии при максимальном расходе контролируемой жидкости и  вязкости (3 ± 0,5) мм²/с не превышает 50 кПа (0,5 кгс/см²).