15426-12: Счетчики ультразвуковые УЗС-1

Для измерений параметров потока (объема и объемного расхода) жидкостей, без образования инея на внутренней поверхности измерительного участка (ИУ), с температурой -60...180 °С и избыточным давлением до 20 МПа в напорных трубопроводах с диаметром условного прохода Ду 10...2400 мм, для измерений параметров потока горючих и взрывоопасных жидкостей (УЗС-1-Ех); область применения - коммерческий и технологический учет расхода жидкостей на предприятиях различных отраслей промышленности.

Основные данные
Госреестр № 15426-12
Наименование Счетчики ультразвуковые
Модель УЗС-1
Класс СИ 29.01.02
Год регистрации 2012
Методика поверки МП12-70-2011
Межповерочный интервал 4 года
Страна-производитель  Россия 
Центр сертификации СИ
Наименование ГЦИ СИ Самарского ЦСМ
Адрес 443013, г.Самара, пр-т К.Маркса, 134
Руководитель Стрельников Е.А.
Телефон (8*846) 236-08-27
Факс 236-15-54
Информация о сертификате
Срок действия сертификата 24.02.2017
Номер сертификата 45585
Тип сертификата (На серию или на партию) С
Дата протокола Приказ 113 от 24.02.12 п.03
Производитель / Заявитель

ООО НПП "Сигма-С", г.Самара

 Россия 

443110, а/я 4102, Московское шоссе, 18км, литер А, т/ф: (8462) 788053

Скачать

15426-12: Описание типа СИ
591.9 КБ Скачать

Применение

Счетчики ультразвуковые УЗС-1 (далее - УЗС-1) предназначены для измерений параметров потока (объема и объемного расхода) жидкостей в напорных трубопроводах с диаметром условного прохода Ду от 8 до 2400 мм. и избыточным давлением не более 20 МПа.

Подробное описание

Принцип действия УЗС-1 основан на зависимости времени распространения ультразвуковых импульсов в акустически прозрачной жидкости от скорости ее движения. УЗС-1 является вре-мя-импульсным ультразвуковым устройством, преобразующим разность ДТ времен распространения ультразвуковых импульсов по потоку жидкости и против него в параметры потока жидкости и в электрические сигналы. УЗС-1 состоит из блока электронного преобразования (ЭП), измерительного участка (ИУ) и соединительных кабелей.

Разновидности УЗС-1 по типу и количеству ИУ:

-    модель 1.1 - один одноканальный ИУ, Ду от 8 мм до 2400 мм;

-    модель 2.1 - один двухканальный ИУ, Ду от 80 мм до 1000 мм, для измерения расхода жидкости с повышенной точностью;

-    модели 3.1.1 и 3.1.2 - один трехканальный ИУ, Ду от 80 мм до 1000 мм, для измерения расхода жидкости с высокой точностью (модель 3.1.2 для повышения точности измерения расхода имеет дополнительные точки калибровки по рабочему диапазону расходов);

-    модели 4.1.1 и 4.1.2 - один четырехканальный ИУ, Ду от 150 мм до 1000 мм, для измерения расхода жидкости с высокой точностью (модель 4.1.2 для повышения точности измерения расхода имеет дополнительные точки калибровки по рабочему диапазону расходов);

-    модель 2.2 - два одноканальных ИУ, Ду от 8 мм до 2400 мм, для измерения расходов жидкостей в двух трубопроводах.

Разновидности УЗС-1 по конструктивному исполнению:

-    "К" - компактная версия (ЭП и ИУ объединены в составе единого узла), применяется для моделей 1.1, 2.1, 3.1, 4.1;

-    "Р" - раздельная версия, ЭП и ИУ соединены дистанционно при помощи коаксиального кабеля длиной не более 250 м, применяется для всех моделей;

-    "МК" - раздельная версия, предназначенная для установки УЗС-1 на действующем трубопроводе с Ду свыше 150 мм с использованием монтажного комплекта (МК) и комплекта соединительных кабелей, применяется для моделей 1.1 и 2.2.

Разновидности УЗС-1 по наличию индикации на ЭП:

-    "И" - индикация имеется;

-    без буквы - индикация отсутствует.

ЭП служит для возбуждения пьезоэлектрических преобразователей (ПП), расположенных на ИУ, усиления и обработки приемных сигналов с ПП, формирования импульсного сигнала с частотой, пропорциональной расходу, формирования сигналов для индикации значений суммарного и мгновенного расходов и формирования выходных сигналов.

ЭП вычисляет параметры потока с учетов констант, введенных в память ЭП УЗС-1:

-    внутренний диаметр трубопровода, D м;

-    расстояние между ПП, Ьпп , м;

-    угол установки ПП, a, 0;

-    гидродинамический коэффициент, m;

-    время задержки сигнала в ПП, с;

-    коэффициент коррекции за счет смещения акустической оси относительно оси трубопровода, Ксо (модели 2.1, 3.1, 4.1);

- коэффициент влияния конкретного акустического канала на значение расхода УЗС-1, Квл (модели 2.1, 3.1, 4.1).

Примечание - Значения Ксо, Квл определяются экспериментально при калибровке УЗС-1.

ИУ представляет собой отрезок трубы с фланцами и установленными на нем ПП.

ИУ могут изготавливаться с ультразвуковым каналом, ориентированным вдоль оси ИУ (ИУ, исполнение 1), с ультразвуковым каналом, ориентированным под углом к оси ИУ и использующим отражение от внутренней стенки ИУ (ИУ, исполнение 2) и с ультразвуковым каналом, ориентированным под углом к оси ИУ, расположенным по диаметру трубопровода или смещенными от оси трубопровода на определенное расстояние, по хорде, (ИУ, исполнение 3). В зависимости от исполнения ИУ используется различный коэффициент масштабирования, указанный в таблице 1.

Таблица 1 - Коэффициент масштабирования, используемый в УЗС-1, в зависимости от исполнения ИУ

Наименование

константы

Исполнение ИУ

Исполнение 1

Исполнение 2

Исполнение 3

Коэффициент масштабирования

450-p

225-p

450-p / n

Примечание - n - число ультразвуковых каналов в ИУ.

Программное обеспечение. Вычисление расхода в УЗС-1 осуществляется по встроенному программному обеспечению (в дальнейшем - ПО).

ПО имеет уровень защиты "С" от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-2010.

Доступ к параметрам УЗС-1 приведен в таблице 2

Таблица 2 - Доступ к параметрам УЗС-1

Наименование параметра

Доступ к ПО

Доступ к параметрам УЗС-1 в режимах "Работа" и "Контроль"

Только чтение введенных и измеренных УЗС-1 параметров (без возможности их изменения)

Доступ к параметрам УЗС-1 в режимах "Настройка", "Поверка" и "Управление" (метрологически значимые разделы меню УЗС-1)

При нажатии на кнопку, находящуюся внутри опломбированного прибора и вводе специального пароля

Доступ к параметрам УЗС-1 в режиме "Служебное" (метрологически незначимый раздел меню УЗС-1)

При нажатии на кнопку, находящуюся внутри опломбированного прибора и вводе второго специального пароля

Доступ к параметрам УЗС-1 через интерфейсные выходы "RS-232", "RS-485", USB, "Ethernet"

Только чтение введенных и измеренных УЗС-1 параметров (без возможности их изменения)

Хранение введенных и измеренных параметров УЗС-1

Внутри УЗС-1 в энергонезависимой памяти

Контроль вскрытия УЗС-1

Мастичная пломба, закрывающая один из винтов, скрепляющих половинки корпуса блока ЭП или свинцовая (пластмассовая) пломба, закрепленная на проволоке, перекрывающей от откручивания один из винтов, скрепляющих половинки корпуса блока ЭП

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения

Наименование параметра

Обозначение

Примечание

Наименование программного обеспечения УЗС-1

407251.004 ПО

Идентификационное наименование программного обеспечения

УЗС-1-2011

Выводится на индикатор УЗС-1 при включении УЗС-1

Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения

Ver 011

Выводится на индикатор УЗС-1 при включении УЗС-1

Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода)

FE749908 (calculate.^)

4EF47D80 (freg.r79) 7319394B (lout.r79)

Проверяется программно при включении УЗС-1 (при загрузке программы из энергонезависимой памяти УЗС-1)

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения

CRC32

Конструкцией УЗС-1 предусмотрена пломбировка УЗС-1.

Схема пломбировки - мастичная пломба, закрывающая один из винтов, скрепляющих половинки корпуса блока ЭП или свинцовая (пластмассовая) пломба, закрепленная на проволоке, перекрывающей от откручивания один из винтов, скрепляющих половинки корпуса блока ЭП. Место пломбировки - нижние боковые винты.

Влияние ПО на метрологические характеристики УЗС-1 в рабочем режиме - отсутствует. Вычисление расхода в УЗС-1 осуществляется по формулам, приведенным в методике "Счетчики ультразвуковые УЗС-1. Методика поверки М12-70-2011" После проведения операций поверки УЗС-1 вход в метрологически значимые разделы ПО блокируются кнопкой "Запрет" и прибор пломбируется.

Запрет доступа для изменения параметров, влияющих на метрологические характеристики УЗС-1, - за счет использования кнопки "Запрет", находящейся внутри опломбированного УЗС-1, пароля на вход в метрологически значимые разделы ПО и пломбирования УЗС-1.

Внешний вид блока ЭП УЗС-1 представлен на рисунке 1.

Технические данные

Диаметры условных проходов (Ду) трубопроводов и соответствующие им значения нижнего расхода (Qh), первого переходного расхода (0п1), второго переходного расхода (0п2) и верхнего расхода ^в) для УЗС-1 приведены в таблицах 4 и 5

Таблица 4 - Диаметры условных проходов (Ду) трубопроводов и соответствующие им значения расхода Qh, Q^, Q^ и Qв для УЗС-1, модели 1.1 и 2.2 ._

Ду,

Значения расходов, м3/ч

мм

Qh

q^

Qd2

8

0,014

0,027

0,054

1,810

10

0,021

0,042

0,085

2,827

12

0,031

0,061

0,122

4,072

15

0,048

0,095

0,191

6,362

20

0,085

0,170

0,339

11,31

25

0,133

0,265

0,530

17,67

32

0,217

0,434

0,869

28,95

40

0,339

0,679

1,357

45,24

50

0,530

1,060

2,121

70,69

65

0,896

1,792

3,584

119,5

80

1,357

2,714

5,429

181,0

100

2,121

4,241

8,482

282,7

125

3,313

6,627

13,25

441,8

150

4,771

9,543

19,09

636,2

200

8,482

16,96

33,93

1131

250

13,25

26,51

53,01

1767

300

19,09

38,17

76,34

2545

400

33,93

67,86

135,7

4524

500

53,01

106,0

212,1

7069

600

76,34

152,7

305,4

10179

700

103,9

207,8

415,6

13854

800

135,7

271,4

542,9

18096

900

171,8

343,5

687,1

22902

1000

212,1

424,1

848,2

28274

1200

305,4

610,7

1221

40715

1400

415,6

831,3

1663

55418

1600

542,9

1086

2171

72382

2000

848,2

1696

3393

113097

2400

1221

2443

4886

162860

Пр имечания

1    УЗС-1 для трубопроводов с условным диаметром Ду от 8 мм до 300мм поставляется в комплекте с ИУ. Данный вариант предусматривает градуировку УЗС-1 с помощью расходомерной поверочной установки (РПУ) или (при отсутствии РПУ) для Ду от 150 мм до 300 мм градуировку теоретическим методом.

2    УЗС-1 для трубопроводов с условным диаметром более 300 мм поставляется с монтажным комплектом. Данный вариант предусматривает монтаж ПП непосредственно на трубопроводе и градуировку УЗС-1 теоретическим методом.

3    Значение Qв дано при скорости течения жидкости 10 м/с. По желанию Заказчика Qв может быть выше указанного в таблице.

Таблица 5 - Диаметры условных проходов трубопроводов и соответствующие им значения рас-

ходов (модели 2.1, 3.1, 4.1)

Ду,

Значения расходов, м3/ч

Модели УЗС-1

мм

Q^

Qd2

2.1

3.1

4.1

80

1,357

2,714

5,429

181,0

+

+

-

100

2,121

4,241

8,482

282,7

+

+

-

125

3,313

6,627

13,25

441,8

+

+

-

150

4,771

9,543

19,09

636,2

+

+

+

200

8,482

16,96

33,93

1131

+

+

+

250

13,25

26,51

53,01

1767

+

+

+

300

19,09

38,17

76,34

2545

+

+

+

Пр имечания

1    УЗС-1 поставляется в комплекте с ИУ (компактная и раздельная версии).

2    Знак "+" означает использование УЗС-1, модели 2.1, 3.1, 4.1 в зависимости от Ду.

Контролируемая жидкость:

-    акустически прозрачная жидкость (объемное содержание в жидкости механических примесей и газовых включений не более 3 %) - холодная и горячая вода, сточные воды, нефть и нефтепродукты, и другие жидкости;

-    температура от плюс 15 °С до плюс180 °С;

-    давление от 0,1 до 20 МПа;

-    кинематическая вязкость не более 300-10-6 м2/с (300 сСт) при условии прохождения через нее ультразвука.

Погрешности УЗС-1, модели 1.1 и 2.2 (Ду от 8мм до 300мм) и модели 2.1, 3.1, 4.1. Градуировка УЗС-1 осуществляется с использованием расходомерной поверочной установки (РПУ). Пределы допускаемой относительной погрешности 5о измерений объема жидкости, пределы допускаемой относительной погрешности Sw измерений объема жидкости по импульсному выходному сигналу, пределы допускаемой приведенной погрешности gF измерений расхода по частотному выходному сигналу, пределы допускаемой приведенной погрешности gQ измерений расхода по индикатору УЗС-1 и пределы допускаемой приведенной погрешности уг измерений расхода по токовому выходному сигналу при определении коэффициента преобразования объема жидкости в число импульсов (при градуировке УЗС-1 по РПУ) приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Пределы допускаемых погрешностей УЗС-1 при градуировке на РПУ

Диапазон

Модель

Погрешность, %

расходов

Sw

gF

gQ

ут

1.1 и 2.2

± 1,0

± 1,0

± 1,1

± 1,2

± 1,3

в

Q

-

2

п

Q

2.1

± 0,6

± 0,6

± 0,7

± 0,8

± 0,9

3.1.1

± 0,5

± 0,5

± 0,6

± 0,7

± 0,8

3.1.2

± 0,3

± 0,3

± 0,4

± 0,5

± 0,6

Q^ - Qв

4.1.1

± 0,5

± 0,5

± 0,6

± 0,7

± 0,8

4.1.2

± 0,3

± 0,3

± 0,4

± 0,5

± 0,6

1.1 и 2.2

± 2,0

± 2,0

± 2,1

± 2,2

± 2,3

2

п

Q

-

п1

Q

2.1

± 2,0

± 2,0

± 2,1

± 2,2

± 2,3

3.1

± 1,0

± 1,0

± 1,1

± 1,2

± 1,3

4.1

± 1,0

± 1,0

± 1,1

± 1,2

± 1,3

1.1 и 2.2

± 4,0

± 4,0

± 4,1

± 4,2

± 4,3

п1

Q

-

н

Q

2.1

± 4,0

± 4,0

± 4,1

± 4,2

± 4,3

3.1

± 2,0

± 2,0

± 2,1

± 2,2

± 2,3

4.1

± 2,0

± 2,0

± 2,1

± 2,2

± 2,3

Примечание - УЗС-1, модели 3.1.2 и 4.1.2 отличаются от УЗС-1, модели 3.1.1 и 4.1.1 соответственно индивидуальной калибровкой УЗС-1 (наличие дополнительных точек калибровки УЗС-1, модели 3.1.2 и 4.1.2).

Погрешности УЗС-1, модели 1.1 и 2.2 (Ду от 150мм до 2400мм) при градуировке УЗС-1 теоретическим методом приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Пределы допускаемых погрешностей, 8о, Sw, gF, gQ, 7т, УЗС-1, модели 1.1 и 2.2, при градуировке УЗС-1 теоретическим методом._

Условный диаметр Ду, мм

Диапазон

расходов

Погрешность, %

Sw

gF

gQ

150

Q^ - Qв

± 2,5

± 2,5

± 2,6

± 2,7

± 2,8

Q^ - Q^

± 3,5

± 3,5

± 3,6

± 3,7

± 3,8

Qн - Q^

± 5,0

± 5,0

± 5,1

± 5,2

± 5,3

200

Q^ - Qв

± 1,5

± 1,5

± 1,6

± 1,7

± 1,8

2

п

Q

1

п1

Q

± 2,5

± 2,5

± 2,6

± 2,7

± 2,8

Qн - Q^

± 4,5

± 4,5

± 4,6

± 4,7

± 4,8

250 и более

Q^ - Qв

± 1,0

± 1,0

± 1,1

± 1,2

± 1,3

2

п

Q

1

п1

Q

± 2,0

± 2,0

± 2,1

± 2,2

± 2,3

Qн - Q^

± 4,0

± 4,0

± 4,1

± 4,2

± 4,3

Примечание - Погрешности указаны при числах Рейнольдса 4000 и более.

3

Индикация объёма цифровая, максимальная емкость счетчика объема 99999999999,999 м . Цена

3    3    3

единицы младшего разряда (весовой коэффициент ”В”): 1л, 10л, 100л, 1м , 10м или 100м (выбирается при настройке прибора, в зависимости от значения Qmax для данного УЗС-1, в соответствии с таблицей 8).

Таблица 8 - Весовой коэффициент ”В” УЗС-1

Qmax, м3/ч

От 0,181 до 3,6

От 0,55 до 36

От 5,5 до 360

От 55 до 3600

От 550 до 36000

От 5500 до 200000

Коэффициент “В“

10л

100л

1м3

10м3

100м3

Изменение информации на счетчике объема происходит с дискретностью, равной весовому коэффициенту ”В”. При отключении электропитания УЗС-1 информация о значении объема сохраняется в памяти ЭП.

УЗС-1 имеет возможность учета объема жидкости, прошедшей в прямом и обратном направлениях и суммарного объема.

Индикация расхода цифровая, с плавающей запятой, в м /час. Минимальное значение единицы младшего разряда 0,0001 м3/час. При изменении направления потока УЗС-1 индицирует отрицательное значение расхода.

Индикация времени цифровая, в формате: ХХчХХмХХс. Таймер времени исправной работы считает время, когда УЗС-1 находится в рабочем режиме. Таймер время не считает при:

-    отсутствии жидкости в ИУ;

-    обрыве соединительных кабелей;

-    неисправности ПП или блока ЭП;

-    отсутствии электропитания УЗС-1. При отключении питания часы реального времени в приборе работают от внутреннего источника питания.

Выходные сигналы УЗС-1:

-    импульсно-частотный выход - сигнал в виде замыкания цепи клемм ”IMP+” и ”IMP-” блока ЭП оптоэлектронным ключом;

-    токовый выход, кроме УЗС-1, модель 2.2, (клеммы ”+Iout” и ”-Iout”), (0^5) мА или (0^20) мА, или (4^20 ) мА.

-    интерфейсные выходы, RS - 232, RS - 485, USB выход, выход Ethernet.

УЗС-1 формирует архив, часовой - 2400 ч, суточный - 370 суток, месячный архив - 150 месяцев.

Электропитание УЗС-1 - постоянное напряжение (24 ± 6) В.

Электрическая мощность, потребляемая УЗС-1, не более 6 Вт.

Габаритные размеры, мм:

-    ЭП, раздельная версия УЗС-1, длина - 248, ширина - 146, высота - 113;

-    ЭП, компактная версия УЗС-1, длина - 222, ширина - 146, высота - 82;

-    ИУ, в зависимости от Ду и Ру, длина - (550-950), диаметр фланцев - (90-800), высота -(160-800).

Масса, блок ЭП- не более 3,0 кг, ИУ - от 3,4 до 235,4 кг (в зависимости от Ду и Ру).

Рабочие условия эксплуатации:

-    компактная версия без индикации:

а)    температура окружающей среды от минус 30°С до плюс 45°С;

б)    относительная влажность воздуха до 95% при температуре + 35 °С и менее, без конденсации влаги (группа С4 по ГОСТ Р 52931-2008);

в)    группа исполнения по виброустойчивости N1 по ГОСТ Р 52931-2008;

г)    исполнение IP-65 по ГОСТ 14254;

-    компактная версия с индикацией, блок ЭП (раздельная версия с индикацией):

а)    температура окружающей среды от минус 10 °С до плюс 45 °С;

б)    относительная влажность воздуха до 80% при температуре + 35 °С и менее, без конденсации влаги (группа В4 по ГОСТ Р 52931);

г)    группа исполнения по виброустойчивости N1 по ГОСТ Р 52931;

д)    исполнение IP-53 по ГОСТ 14254 (без выходов RS-232, USB, Ethernet), IP-21 (с используемыми выходами RS-232, USB, Ethernet);

-    раздельная версия ИУ (ПП):

а)    температура окружающей среды от минус 40°С до + 60 °С (по спецзаказу от минус 60°С до + 80°С);

б)    относительная влажность воздуха до 100 % при температуре + 30°С и менее, с конденсацией влаги (группа С2 по ГОСТ Р 52931);

в)    группа исполнения по виброустойчивости N2 по ГОСТ Р 52931-2008;

г)    исполнение IP-67 по ГОСТ 14254.

Средний срок службы УЗС-1 - не менее 12 лет.

Утвержденный тип

наносится на лицевую панель УЗС-1 методом шелкографии и ставится на обложке паспорта 407251.002 ПС полиграфическим способом.

Комплект

Таблица 9 - Комплектность УЗС-1

Обозначение

Наименование

Кол.

Примечание

407251.004

Счетчик ультразвуковой УЗС-1

1

Компактная версия

407251.003

Блок ЭП

1 шт.

Раздельная версия

Обозначение в зависимости от Ду, Ру

Участок измерительный ИУ

1 шт. (модель 1.1), 2шт. (модель 2.2)

Раздельная версия, поставка с ИУ

5.836.000

Установочный комплект

1 шт. (модель 1.1), 2шт. (модель 2.2)

Раздельная версия, поставка с монтажным комплектом

685661.002

Комплект соединительных кабелей

1 шт. (модель 1.1), 2шт. (модель 2.2)

Раздельная версия, Ьк до 250м

Вставка плавкая 0,5 А 250 В

2 шт.

ЗИП

407251.004 РЭ

Руководство по эксплуатации

1

-

Обозначение

Наименование

Кол.

Примечание

407251.004 ПС

Паспорт

1

-

МП12-70-2011

Методика поверки

1

-

Информация о поверке

осуществляется по документу «Счетчики ультразвуковые УЗС-1. Методика поверки» М12-70-2011, утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Самарский ЦСМ» 19.08.2011 г.

В перечень основного поверочного оборудования входят:

-    установка расходомерная поверочная, ПГ ± (0,05.. .0,33) %.

- Ттакт

-    частотомер Ч3-63, ПГ ± ( I ± 1 ' 1 0 8 I + - ”-- ) % ДЛИ2.721.007-02 ТУ;

-    вольтметр В7-40, пг ± [ | ± 0 2 | + 0 02 ( -- ----- - 1 ) ] %, Тг 2.710.016 ТУ.

Методы измерений

Руководство по эксплуатации 407251.004 РЭ.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к счетчикам ультразвуковымУЗС-1

1    ГОСТ 8.145-75 ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объемного расхода жидкости в диапазонеОсуществлени 3 • 10-6.. .10 м3/с.

2    ТУ 4213-001-21220450-2011 - Счетчики ультразвуковые УЗС-1. Технические условия.

Рекомендации

Осуществление торговли и торговых операций