10 Объектноориентированные контроллеры. Тепловычислители.

Теплосчетчик состоит из двух основных частей:

• тепловычислителя;

• датчиков (расхода, температуры и давления).

Тепловычислитель – это специализированное микропроцессорное устройство, предназначенное для обработки сигналов (аналоговых, импульсных или цифровых – в зависимости от применяемого датчика) от датчиков, преобразования их в цифровую форму, вычисления количества тепловой энергии в соответствии с принятым алгоритмом (определяемым схемой теплоснабжения), индикации и хранения в энергонезависимой памяти прибора параметров теплопотребления.

Датчики расхода – наиболее важный элемент теплосчетчика в смысле влияния на его технические и потребительские характеристики.

В качестве датчика расхода могут применяться:

• функционально завершенное самостоятельное устройство (расходомер, расходомер-счетчик или счетчик), для которого принято обобщенное название – преобразователь расхода (ПР);

• первичный преобразователь расхода (ППР), способный функционировать только совместно с тепловычислителем определенного типа.

В первом случае датчик расхода формирует унифицированный выходной сигнал (импульсный или токовый), который может обрабатываться различными тепловычислителями, чьи выходы согласованы с выходными сигналами датчика расхода.

Преобразователь расхода состоит из первичного и вторичного преобразователей расхода. Вторичный преобразователь расхода - это электронный блок, который может быть конструктивно объединен с ППР, а может иметь раздельное исполнение. В некоторых случаях вторичный преобразователь расхода является функциональной частью тепловычислителя, причем вторичный преобразователь расхода и тепловычислитель монтируются в одном корпусе и иногда на одной плате (теплосчетчики единого исполнения).

Датчики расхода принципиально и конструктивно различаются по способу измерения расхода теплоносителя.

Способы измерения расхода теплоносителя:

• измерение переменного перепада давления на сужающих устройствах;

• электромагнитный;

• ультразвуковой;

• вихревой;

• тахометрический и т. д.

В подавляющем большинстве теплосчетчиков выполняется измерение объемного расхода теплоносителя и последующее вычисление массового расхода на основе данных о температуре и плотности.

• Датчики температуры – это подобранные по метрологическим характеристикам пары термосопротивлений, которые подключаются к тепловычислителю по двух-, трех- или четырехпроводной схеме.

• Датчики давления предназначены для измерения избыточного давления и преобразования его в унифицированный выходной сигнал в трубопроводах потребителей и производителей тепловой энергии. Датчики давления в незначительной степени влияют на технические и потребительские свойства теплосчетчика. Зачастую в тепловычислителе не предусмотрена возможность подключения датчиков давления. Если такая возможность существует, то следует иметь в виду, что для питания датчиков давления может потребоваться дополнительный источник питания.

Основные требования к теплосчетчикам:

• теплосчетчики должны иметь сертификат Госстандарта РФ об утверждении типа средств измерения, быть зарегистрированы в Государственном реестре средств измерения;

• теплосчетчики должны обеспечивать измерение тепловой энергии с относительной погрешностью не более 5 % при разности температур в подающем и обратном трубопроводах от 10 до 20 ^оС и не более 4 % при разности температур более 20 ^оС;

• приборы, измеряющие массу (объем) теплоносителя (в составе теплосчетчика), должны иметь относительную погрешность не более 2 % в диапазоне расхода воды от 4 до 100 %;

• измерение температуры теплоносителя должно выполняться с абсолютной погрешностью Δt ≤ ± (0,6 + 0,004t), где t – это температура теплоносителя;

• приборы, регистрирующие давление теплоносителя, должны обеспечивать его измерение с относительной погрешностью не более 2 %.