Ультразвуковой расходомер

   Группа  устойчивости к атмосферному давлению Р2 по ГОСТ 12997-93 (66-106,7 кПа).

   Группы  устойчивость к механическим воздействиям N2 (ВП) и V3 (ПЭА, ПП) по ГОСТ 12997-93.

   Степень защиты от попадания пыли и влаги IР54 (ВП) и IР68 (ПЭА) по ГОСТ 14254-96.

   Взрывозащищенное  исполнение расходомера в соответствии с требованиями действующих "Правил устройства электроустановок" обеспечивается укомплектованием его ПЭА искробезопасного исполнения и блоками искрозащиты (БИ).

   Уровень взрывозащиты - особовзрывобезопасный. Вид взрывозащиты - искробезопасная электрическая цепь. Маркировка взрывозащиты:

• ПЭА - "ОЕхiаIIВТ6 Х в комплекте УРСВ";
• БИ - "ЕхiаIIВ в комплекте УРСВ".

   Расходомер-счетчик  зарегистрирован в Государственном  реестре средств измерения под  № 18802-99.

   Технические характеристики:

   Расходомер  выполняет измерения при постоянном и (или) переменном (реверсивном) направлении  потока жидкости в трубопроводе для  каждого направления. Расходомер обеспечивает возможность выполнения одно- или  многоканальных измерений. Одноканальные  измерения выполняются в одном  трубопроводе, многоканальные - в нескольких.

   Расходомер  выполняет измерение, хранение и  вывод на пульт управления или  персональный компьютер следующих  параметров:

• среднего объемного расхода жидкости с указанием направления потока;
• объемов жидкости нарастающим итогом - отдельно для каждого направления потока;
• объемов жидкости нарастающим итогом, как суммы результатов измерения в обоих направлениях потока;
• скорости потока жидкости по каждому трубопроводу для каждого направления потока жидкости;
• направлении потока жидкости в каждом трубопроводе с указанием знака (знак "+" - соответствует "прямому", а знак "-" - обратному направлению потока;
• скорости ультразвука в измеряемой жидкости;
• текущей даты и времени;
• результатов автодиагностики;
• данных журналов отказов, нештатных ситуаций, вмешательств оператора.

     Прибор  обеспечивает хранение в энергонезависимом  архиве:

• значений измеренных объемов (часовых, суточных, месячных) для обоих направлений потока за последние 728 ч., 64 сут., 24 мес. соответственно;
• информации журнала событий (отказов, нештатных ситуаций, вмешательств оператора) с указанием типа события, даты и времени его начала и окончания, в журнале фиксируется до 352 текущих событий.

   Срок  сохранности информации при отключении внешнего питания не менее 1 года.

   Вывод измерительной, диагностической, справочной и архивной информации, ввод необходимых  установочных данных осуществляется посредством  интерфейсов RS232/RS485 при помощи пульта управления (ПУ) или персонального  компьютера (ПК).

   Интерфейс RS232 обеспечивает непосредственную связь  расходомера с одним ПК, при  длине связи до 15 м. Интерфейс RS485 позволяет обеспечивать непосредственную связь в сети из 127 абонентов на расстояние до 1200 м. Дальность связи с помощью модема ограничена только длинной телефонной линии. Скорость передачи по RS232/RS485 - 300 - 38 400 Бод.

   Расходомер  выполняет вывод измеренных значений объема жидкости по каждому каналу измерения в виде частотного выходного  сигнала в диапазоне частот от 15 до 2500 Гц или в виде импульсов  с нормированным весом от 0,0001 до 100 м3/имп.

   В импульсном режиме вес импульса в  диапазоне 0,0001-100 м3/имп и длительности выходного импульса в диапазоне 1-500 мс устанавливается с ПУ или ПК.

   При неправильном сочетании длительности и веса импульса и (или) при частоте  следования импульсов больше максимально  возможной (2500 Гц) появляется сообщение  о нештатной ситуации.

   Частотные (импульсные) выходы гальванически  развязаны через изолированные  электронные ключи.

   Отличительной особенностью конструкции измерительного участка (ИУ) расходомера УРСВ-520V является применение соединительной арматуры, используемой в топливных системах тепловозных дизельных двигателях. В составе расходомера могут  поставляться ИУ, изготовленные из углеродистой стали (ИУ-032), нержавеющей  стали (ИУ-132) и стали 09Г2С (ИУ-232).

   Дополнительно к основным функциям измерения среднего объемного расхода и объема топлива  в расходомере УРСВ-520V предусмотрена  возможность определения массового  расхода и массы топлива по каждому каналу в соответствии с  введенным в расходомер значением  плотности топлива. В расходомере  также реализован алгоритм автоматической коррекции установленных значений плотности и вязкости при изменении  температуры и давления топлива  в каждом трубопроводе. Для определения  количества израсходованного топлива  в расходомере УРСВ-520V к двум измерительным  каналам добавлен третий – вычислительный канал. Он производит вычисление разности объемов (масс) топлива, прошедших через 1-ый и 2-ой каналы. Программно может  задаваться разный порядок вычисления разности объемов (масс): V1 – V2 (М1 – М2) или V2 –V1 (М2 – М1). Для обеспечения корректной работы расходомера вычисление разности производится только тогда, когда происходят измерения по обоим каналам. В противном случае расходомером фиксируется нештатная ситуация и вычисление разности объемов (масс) не происходит. Следует обратить внимание на то, что погрешность вычисления разности объемов (масс) определяется погрешностью, с которой эти объемы (массы) были измерены в каждом канале.

   Расходомер-счетчик  ультразвуковой УРСВ «ВЗЛЕТ МР» исполнения УРСВ-520V может применяться как  на железнодорожном, морском, так и  сухопутном транспорте. При этом использование  данного расходомера в системах мониторинга транспортных средств  позволяет:

• определять текущий расход топлива;
• определять объем израсходованного топлива;
• контролировать режимы работы двигателя;
• производить нормирование и анализ расхода топлива в различных режимах эксплуатации транспорта.

   Возможности эксплуатации расходомера УРСВ-520V не ограничиваются только указанными системами. Данный расходомер может быть установлен и на стационарных объектах, на которых  производится отбор топлива из рециркуляционной магистрали. Расходомер УРСВ-520V может быть применен не только для измерения расхода дизельного топлива, но и для измерения расхода других типов жидкостей (в том числе и мазутов) в широких диапазонах их температуры и вязкости.

   Во  всех рассмотренных случаях надежная и стабильная работа ультразвуковых расходомеров определяется рядом факторов, главным из которых является выполнение следующего условия – режим течения  и состав рабочей жидкости не должны препятствовать распространению в  ней ультразвуковых колебаний. Образование  в топливной магистрали областей разрежения и (или) наличие в рабочей  жидкости большого количества газовых  включений приводит, как правило, к неустойчивой работе ультразвуковых расходомеров. Положительный опыт эксплуатации расходомеров УРСВ-520V на железнодорожном, морском и сухопутном транспорте показывает, что существующие там топливные системы позволяют использовать в них ультразвуковые расходомеры УРСВ «Взлет МР» для учета расхода топлива.

   Для модернизации танка Т-72Б, цель которой  установка расходомера в топливную  систему танка для учета расхода  топлива, проведем сравнительный анализ ультразвуковых расходомеров, представленных выше, с помощью таблицы 1.3.

                                                                                                               Таблица 1.3.

     Сравнительный анализ ультразвуковых расходомеров 

	Днепр-7	Гобой-1	SONOFLO	Взлет МР
Рабочая среда	Вода, жидкости, водяной пар (от 100 до 200 Co)	Природный газ	Жидкости	Вода, кислоты, щелочи, нефть, молочные продукты и  нефтепродукты
Преимущества	Нет дополнитель-ного гидравлического сопротивления; показания не зависят от скорости звука среды, ее состава, температуры и давления; возможность измерения скорость потока в незаполненных трубопроводах.	Возможность установки на вертикальных и горизонтальных участках трубопровода; устойчивость к воздействию постоянных и переменных электромаг-нитных полей; совмещенность счетчика с газовым корректором; единое конструктивное исполнение.	Высокая помехозащи-щенность; высокая точность и воспроизво-димость измерений; возможность монтажа без «остановки» трубопровода.	Применение  соединительной арматуры, используемой в топливных системах дизельных двигателей; измерительные участки из нержавеющей стали; возможность определения массового расхода и массы топлива по каждому каналу в соответствии с введенными значениями плотности  топлива.

                                                                                               Продолжение таблицы  1.3.

Недостатки	Не всегда возможная  установка датчика внизу трубы; большое время реакции прибора  на изменение расхода жидкости.	Малый диапазон измерений; из-за резьбового соединения – сложность монтажа.	Точность измерения  зависит от расстояний между электроакус-тическими преобразова-телями, толщины стенок и диаметров труб.	Точность измерения  зависит от режима течения и состава  рабочей жидкости.
Область применения	Химическая, нефтедобываю-щая, и пищевая промышленности; ТЭЦ, АЭС.	Жилые дома, администра-тивные здания, производст-венные помещения, водоснабже-ние, местное отопление.	Энергетичес-кая, химическая, пищевая промышлен-ности, коммуналь-ный сектор.	Энергетика, коммунальное хозяйство, нефтегазовая, химическая, пищевая промышлен-ности.
Погрешность измерений	± 2,0%	± 2,0%	≤ ± (0,5 – 1,5%)	± (0,45 – 1,0%)

 

   Из  таблицы видно, что ультразвуковой расходомер «Взлет МР» может быть применим для учета расхода в  топливных системах двигателей. Преимуществом  такого расходомера является низкая погрешность, практически отсутствуют  недостатки. При помощи расходомера  «Взлет МР» можно диагностировать  расход топлива в топливной системе  танка Т-72Б. Расходомер «Взлет МР»  производит измерения и осуществляет обработку результатов измерения. Дополнительно к основным функциям измерения среднего объемного расхода  и объема топлива в расходомере  предусмотрена возможность определения  массового расхода и массы  топлива по каждому каналу в соответствии с введенным в расходомер значением  плотности топлива. В расходомере  также реализован алгоритм автоматической коррекции установленных значений плотности и вязкости при изменении  температуры и давления топлива в каждом трубопроводе. Для определения количества израсходованного топлива в расходомере к двум измерительным каналам добавлен третий – вычислительный канал. 

 

2 Установка ультразвукового расходомера «Взлет МР» в систему

питания топливом двигателя танка Т-72Б 

2.1 Требования  к установке расходомера «Взлет  МР»

   Меры  безопасности:

1. К проведению работ по монтажу (демонтажу) расходомера допускается персонал:
• имеющий право на выполнение данного вида работ на объекте установки расходомера, а также разрешение предприятия-изготовителя;
• имеющий право на проведение работ на электроустановках с напряжением до 1000 В;
• знакомый с документацией на расходомер и вспомогательное обо-рудование, используемое при проведении работ.
2. При проведении работ с расходомером опасными факторами являются:

• переменное напряжение с действующим значением до 242 В частотой 50 Гц;
• давление в трубопроводе (до 25 МПа);
• температура рабочей жидкости (до 160 °С);
• другие факторы, связанные с профилем и спецификой объекта, где производится монтаж.

3. Перед проведением работ необходимо убедиться с помощью измерительного прибора, что на трубопроводе отсутствует опасное для жизни переменное или постоянное напряжение.
4. В процессе работ по монтажу, пусконаладке или демонтажу расходомера запрещается:

- производить  подключения к прибору, переключения  режимов работы или замену  электрорадиоэлементов при включенном питании;

- выполнять  рабочие операции на участке  трубопровода, находящегося под  давлением; 

- использовать  неисправные электрорадиоприборы, электроинструменты либо без подключения их корпусов к магистрали защитного заземления (зануления).

5. Перед  тем, как подключить расходомер  к электрической сети питания   необходимо корпус соединить  с магистралью защитного заземления (зануления).

   ВНИМАНИЕ! Перед подключением к магистрали защитного заземления (зануления) необходимо убедиться в отсутствии на ней напряжения.