Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МОЙ ДИПЛОМ_1 / прочее / Метран(расход).pdf
Скачиваний:
275
Добавлен:
14.03.2016
Размер:
2.65 Mб
Скачать

Метран-331

117

 

 

Счетчик газа вихревой Метран-331

Êîä ÎÊÏ 42 1312

Измеряемая среда:

-природный газ;

-сжатый воздух;

-технические газы

Принцип измерения расхода - вихревой

Диаметр условного прохода многопараметрического датчика: 32, 50, 80, 100, 150 мм

Пределы измерений расхода при рабочих условиях 6…5000 м3

Динамический диапазон по расходу 1:30

Взрывозащищенное исполнение

Связь с внешними устройствами вычислительной техники

Основные преимущества:

-одновременное измерение 3-х параметров среды (F, P, T) одним многопараметрическим датчиком;

-существенное сокращение кабельных линий и врезок в трубопровод, удобство монтажа;

-отсутствие подвижных элементов в проточной части;

-снижение потерь давления по сравнению с измерением расхода методом перепада давлений на диафрагме и турбинными расходомерами;

-возможность эксплуатации многопараметри- ческого датчика Метран-335 в помещениях категории В-1а, В-1б, а также на открытом воздухе;

-архивирование данных по часам, суткам и месяцам;

-сохранение архивных данных в течение 5 лет, в т.ч и при отсутствии питания;

-защита от несанкционированного доступа;

-возможность построения сети сбора данных.

Россия, 454138, Челябинск, Комсомольский проспект, 29, а/я 9127

Òåë. (3512) 98-85-10, 41-68-01. Ôàêñ (3512) 41-45-17. Http://www.metran.ru. E-mail:metran@metran.ru

118

Метран-331

 

 

НАЗНАЧЕНИЕ

СОСТАВ СЧЕТЧИКА

Счетчик газа Метран-331 предназначен для

Счетчик является составным изделием,

измерений объемного расхода, избыточного давления и

включающим в себя:

температуры газа, вычисления расхода и объема газа,

- датчик многопараметрический (датчик) Метран-335 с

приведенных к нормальным условиям в соответствии с

ÊÌ×;

"Правилами учета газа" ¹1198 и ГОСТ30319(0-3).

- устройство микровычислительное (вычислитель) Метран-

Счетчик применяется для коммерческого и

333 ñ ÊÌ×.

технологического учета расхода и объема природного газа,

 

сжатого воздуха, технических газов на объектах

 

промышленности и коммунального хозяйства; газовые

 

котельные, технологические установки (печи и т.д), ГРС,

 

ГРП, узлы учета различных газов.

 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ СЧЕТЧИКА МЕТРАН-331

Измеряемая среда:

-природный газ;

-сжатый воздух*;

-технические газы*: кислород, азот, СО2, газообразные углеводороды (*по спецзаказу).

Параметры измеряемой среды:

-температура от минус 20 до 50°С;

-избыточное давление в трубопроводе до 1,6 МПа;

-плотность при нормальных условиях (НУ): 0,6…1,3 кг/м3

Динамический диапазон по расходу 1:30

Пределы измерений расхода при рабочих условиях (РУ) и исполнения по давлению приведены в табл.1, 2 соответственно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр условного

 

 

 

 

Расход газа при РУ, ì3

 

 

 

 

 

прохода датчика Dу, мм

минимальный, Fmin

номинальный, Fном

 

максимальный, Fmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32*

 

 

6

 

 

80

 

 

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

15

 

 

265

 

 

 

 

530

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

30

 

 

500

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

80

 

 

1250

 

 

 

 

2500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

150

 

 

2500

 

 

 

 

5000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Датчик с Dу 32 устанавливается в трубопровод Dу 50.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

Параметр

 

 

 

Исполнение по давлению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальное рабочее избыточное давление, МПа

 

 

0,25

 

0,6

 

1,0€

 

1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диапазон рабочих избыточных давлений, МПа

 

 

 

0...0,25

0,2...0,6

0,3...1,0

0,5...1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метрологические характеристики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основная допускаемая

 

Относительная, %

 

 

 

Абсолютная

 

 

 

 

погрешность измерений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

Расход при РУ

Объем при РУ

 

Время

Избыточное давление, МПа

Температура, °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предел

 

±2,0€

±1,5

 

±0,01

±(0,001+0,01Ð),

 

 

±0,5

 

 

 

где Р - измеренное давление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пределы основной допускаемой относительной погрешности:

-приведения объема (расхода) к НУ ±0,5%;

-преобразования кодовых сигналов датчика в показания дисплея ±0,1%.

Потери давления на датчике не превышают

0,197ρF2d-4 ÌÏà,

ãäå ρ - плотность газа при РУ, кг/м3; F - расход газа при РУ, м3/÷;

d - внутренний диаметр проточной части датчика, мм.

Выходной сигнал датчика для связи с вычислителем - цифровой код по 4-м параметрам F,V,P,T.

Длина кабеля связи до 300 м

Интерфейсы для связи RS232C, RS485

Метран-331

119

 

 

Подключаемые устройства вычислительной техники: ПК, принтер с последовательным интерфейсом (EPSON LX 300 или аналогичный), Hayes-совместимый модем

Максимальное количество счетчиков, объединенных в сеть - 256 шт.

НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЛОКОВ СЧЕТЧИКА

I. Датчик многопараметрический Метран-335

Назначение:

-измерение расхода газа при рабочих условиях (РУ);

-вычисление объема газа при РУ;

-измерение температуры газа;

-измерение избыточного давления газа;

-передача измеренных значений параметров на вычислитель Метран-333.

Устройство и принцип действия

Конструктивно датчик представляет собой моноблок, состоящий из корпуса проточной части и электронного блока. В корпусе проточной части датчика размещены первичные преобразователи объемного расхода, избыточного давления и температуры.

Электронный блок представляет собой плату цифровой обработки сигналов первичных преобразователей, заключенную в корпус.

Измерение расхода газа реализовано на вихревом принципе действия. На входе в проточную часть датчика установлено тело обтекания 1 (рис.1).

Ðèñ.1.

За телом обтекания, по направлению потока газа, симметрично расположены два пьезоэлектрических преобразователя пульсаций давления 2.

II. Вычислитель Метран-333

Назначение и функциональные возможности

-преобразование информации о значениях расхода, объема, температуры и избыточного давления, полученной в цифровом виде от датчика, в показания дисплея (табл.4);

-вычисление объемного расхода и объема газа при НУ (приведение к нормальным условиям);

-архивирование данных по часам, суткам и месяцам (табл.4);

-передача информации на устройства вычислительной техники и в сеть сбора данных (табл.4);

-формирование и вывод на дисплей и устройства верхнего

При протекании потока газа через проточную часть датчика за телом обтекания образуется вихревая дорожка, частота следования вихрей в которой с высокой точностью пропорциональна скорости потока, а, следовательно, и расходу. В свою очередь, вихреобразование приводит к появлению за телом обтекания пульсаций давления среды. Частота пульсаций давления идентична частоте вихреобразования и в данном случае служит мерой расхода.

Пульсации давления воспринимаются пьезоэлектрическими преобразователями, сигналы с которых в форме электрических колебаний поступают на плату цифровой обработки, где происходит вычисление объемного расхода и объема газа при РУ и формирование выходных сигналов по данным параметрам в виде цифрового кода.

Преобразователь избыточного давления 3 тензорезистивного принципа действия размещен перед телом обтекания вблизи места его крепления. Он осуществляет преобразование значения избыточного давления потока в трубопроводе в электрический сигнал, который с выхода мостовой схемы преобразователя поступает на плату цифровой обработки.

Термопреобразователь сопротивления платиновый 4 размещен внутри тела обтекания. Для обеспечения непосредственного контакта ТСП со средой в теле обтекания выполнены отверстия 5. Электрический сигнал термопреобразователя также подвергается цифровой обработке.

Плата цифровой обработки 6, содержащая два микропроцессора, производит обработку сигналов преобразователей пульсаций давления, избыточного давления и температуры, в ходе которой обеспечивается фильтрация паразитных составляющих, обусловленных влиянием вибрации, флуктуаций давления и температуры потока, и происходит формирование выходных сигналов многопараметрического датчика по расходу, объему при РУ, давлению и температуре в виде цифрового кода, выходные сигналы передаются на вычислитель 7.

Проточная часть датчика и тело обтекания выполнены из стали 12Х18Н10Т.

уровня журнала событий (нештатные ситуации (НС), несанкционированное вмешательство, корректировка часов реального времени);

-сигнализация о сбое в работе и вывод на дисплей признаков НС;

-сохранение архивной информации не менее 5 лет, в т.ч и при перерывах в электропитании;

-автоматическое тестирование технического состояния счетчика при включении питания и перезапуске;

-кодовая защита от несанкционированного доступа;

-электрическое питание датчика Метран-335.

120

Метран-331

 

 

Основные технические параметры вычислителя

Индицируемые, архивируемые параметры и возможности их считывания приведены в табл.4.

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

Наименование параметра

Индикация на дисплее

Запись

Тип архива

Регистрация

Вывод на внешний

вычислителя*

в архив

на принтере

интерфейс (ПК, сеть)

 

 

 

 

 

 

Текущее значение объемного

 

 

 

 

 

расхода газа, ì3

 

 

 

 

 

Fðó

+

-

-

-

+

Fíó

+

-

-

-

+

 

 

 

 

 

 

Текущее значение температуры

+

-

-

-

+

ãàçà, Ò, °Ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Текущее значение избыточного

+

-

-

-

+

давления газа, êãñ/ñì2, ÌÏà

 

 

 

 

 

Объем газа при РУ**, ì3

+

+

 

+

+

Объем газа при НУ**, íì3

+

+

 

+

+

Среднее значение температуры

+

+

 

+

+

ãàçà**, °Ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее значение избыточного

+

+

Часовой,

+

+

давления**, êãñ/ñì2

суточный,

Суммарное время работы за

+

+

месячный

+

+

отчетный период**, Т, ч, мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время работы в режиме**,

+

+

 

+

+

Òðåæ, ÷, ìèí.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Признаки НС (выход параметров

+

+

 

+

+

за пределы и т.д.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Настройки (установки)

+

-

-

+

+

 

 

 

 

 

 

* Емкость отсчетного устройства (дисплея) - 8 десятичных разрядов.

**Информация отображается на дисплее вычислителя только за прошедшие сутки, месяц (месяцы).

Характеристика архивов

 

 

Таблица 5

 

 

 

Тип архива

Глубина архива (кол-во записей)

Время и дата архивирования

 

 

 

Часовой

1488

 

 

 

 

Суточный

365

 

 

 

 

 

 

Контрактный день (дата отчетного периода) для начала формирования

Месячный

110

месячного архива устанавливается пользователем при настройке

 

 

вычислителя

 

 

 

Интерфейсы для связи с устройствами вычислительной техники: RS232C, RS485

Подключаемые устройства вычислительной техники: ПК, принтер с последовательным интерфейсом (EPSON LX или аналогичный), Hayes-совместимый модем (US Robotics или аналогичный).

Возможность организации сети сбора данных с передачей информации по коммутируемым телефонным линиям. Максимальное количество счетчиков, объединяемых в сеть - 256 шт.

Программное обеспечение для диспетчеризации и связи с ПК входит в комплект поставки.

Настройка счетчика производится на заводе-изготовителе или пользователем с ПК.

ПИТАНИЕ

-24 В; 0,1 А; 2 Вт от блока питания, встроенного в вычислитель Метран-333 - для датчика Метран-335;

-сетевое (220±10) В, (50±1) Гц, 15 ВА - для вычислителя Метран-333.

Метран-331

 

 

 

 

 

121

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внешние воздействия

 

 

Датчик Метран-335

 

Вычислитель Метран-333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура окружающего воздуха, °С

 

 

-40...50

 

 

5...50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительная влажность при температуре 35°С, %

 

 

 

98

 

 

 

 

 

 

 

 

Атмосферное давление, кПа

 

 

 

 

84...106,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вибрация:

 

 

 

 

 

 

 

 

частота вибрации, Гц

 

 

10...55

 

 

5...25

 

амплитуда смещения, мм

 

 

0,15

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряженность переменного магнитного поля частотой 50 Гц,

 

 

 

400

 

А/м, не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Степень защиты от воздействия пыли и влаги по ГОСТ 14254-96:

 

 

 

 

IP57 - Метран-335;

 

 

 

 

 

 

 

 

IP20 - Метран-333.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

 

 

 

 

 

 

Параметр по ГОСТ Р 51330.1

 

Датчик Метран-335

 

Вычислитель Метран-333

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнение по взрывозащите

 

взрывонепроницаемая оболочка

 

 

общепромышленное

 

 

 

 

 

 

 

 

Маркировка взрывозащиты

 

1ExdIIAT3X

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОНТАЖ

Датчик Метран-335

Допускается монтаж на горизонтальном, вертикальном, наклонном трубопроводе по направлению потока. Необходимое условие - отсутствие возможности образования конденсата в месте установки датчика.

Присоединение датчика типа “сэндвич” (датчик уплотняется между фланцами, которые стягиваются между собой шпильками).

Датчик монтируется на измерительной линии, которая входит в состав КМЧ и представляет собой два патрубка специальной конструкции "конфузор-диффузор", обеспечивающие сужение потока на входе и расширение на выходе.

Длины прямолинейных участков без учета измерительной линии в зависимости от предвключенных гидравлических сопротивлений составляют (5-20)Dу перед измерительной линией и (2-5)Dу после нее (табл.8).

 

 

Таблица 8

 

 

 

Вид гидравлического сопротивления (элемент

Длина прямолинейного участка

 

 

трубопровода)

перед "измерительной линией"

после "измерительной линией"

 

датчика

датчика

 

 

 

Переход на другой (больший) Dу

-

-

 

 

 

Отвод 90° *

5Dó

2Dó

 

 

 

2 отвода 90° *

10Dó

2Dó

 

 

 

Задвижка полнопроходная*

5

2

 

 

 

Клапан регулирующий, частично открытая задвижка

20**

5

 

 

 

* В случае применения элементов (например, отводов) другого (большего) условного прохода, следует между этими элементами и переходом на Dу “измерительной линии” установить прямолинейный участок, имеющий диаметр, равный Dу данного элемента, и длину по табл.8, выраженную в Dу данного элемента. Дополнительных прямолинейных участков перед “измерительной линией” в этом случае не требуется.

** В этом случае перед “измерительной линией” следует устанавливать струевыпрямитель.

Вычислитель Метран-333

Монтаж - настенный (рис.4).

Монтажная панель входит в комплект поставки вычислителя.

122

Метран-331

 

 

Монтаж электрических соединений

Длина линии связи между датчиком

Соединение датчика Метран-335 и вычислителя

(соединительной коробкой) и вычислителем определяется

Метран-333 производится 4-х жильным кабелем с гибкими

параметрами применяемого кабеля и составляет не более

медными жилами сечением 0,5-1,5 мм2, например,

300 м (при сечении каждой жилы не более 0,5 мм2).

ПВС 4х0,75 или аналогичным.

Датчик и вычислитель должны быть надежно

Прокладка кабельной трассы в помещениях

заземлены. Соединение датчика с контуром заземления

категории В-1а, В-1б производится в трубе.

производится медным проводником сечением не менее

Применение кабеля в полиэтиленовой оболочке

4 ìì2.

и с полиэтиленовой изоляцией не допускается.

Подключение принтера или ПК к вычислителю

Подключение датчика во взрывоопасной зоне

производится соединительным нуль-модемным кабелем,

производится через соединительную коробку

входящим в комплект поставки принтера.

взрывозащищенного исполнения, имеющую два кабельных

Схема электрических соединений счетчика приведена на

ввода и не менее 4-х клемм или непосредственно.

ðèñ.2.

Соединительная коробка в комплект поставки не входит.

 

Ðèñ.2.

Схема электрических соединений счетчика Метран-331.

ПОВЕРКА

НАДЕЖНОСТЬ

Поверка счетчика Метран-331 производится

Средняя наработка на отказ - 50 000 ч.

поблочно. в соответствии с утвержденной методикой

Средний срок службы счетчика не менее - 12 лет.

поверки:

 

- СПГК.5157.000.00ПМ2 "Счетчик газа вихревой Метран-

 

331";

ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

- СПГК.5157.000.00ПМ2 "Датчик многопараметрический

 

Метран-335";

Гарантийный срок - в течение 12 мес. со дня ввода

- СПГК.5156.000.00ПМ2 "Устройство микровычислительное

в эксплуатацию.

Метран-333".

 

Поверка датчика Метран-335 производится по

 

каналам расхода, температуры и давления, при этом по

 

каналу расхода - проливным и имитационным методами.

 

Межповерочный интервал счетчика - 2 года.

 

Метран-331

 

 

 

 

 

123

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ CЧЕТЧИКА

 

 

ПРИМЕР ЗАПИСИ ПРИ ЗАКАЗЕ

- датчик многопараметрический Метран-335 с КМЧ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(исполнение определяется заказом);

 

Метран-331 - 160 - 0,6 - ТУ4213-034-12580824-2001

- вычислитель Метран-333 с КМЧ;

 

1

2

3

4

- руководство по эксплуатации на датчик;

 

 

 

 

 

 

- руководство по эксплуатации на вычислитель;

 

 

 

 

 

- методика поверки счетчика;

1. Тип счетчика.

 

 

- методика поверки датчика;

2. Максимальный расход при РУ, м3/÷ (òàáë.1).

- методика поверки вычислителя;

3. Максимальное рабочее избыточное давление, МПа

- паспорт;

 

(òàáë.2).

 

 

 

- лазерный диск с программным обеспечением.

4. Обозначение технических условий.

 

В КМЧ датчика входят:

 

 

 

 

 

- фланец

2 øò.;

 

 

 

 

 

- гайка

12 (16, 24) øò.;

 

 

 

 

 

- шпилька

4 (6, 8) øò.;

 

 

 

 

 

- прокладка

2 øò.;

 

 

 

 

 

- линия измерительная

1 øò.

 

 

 

 

 

В КМЧ вычислителя входят:

 

 

 

 

 

- панель монтажная

1 øò.;

 

 

 

 

 

- комплект крепежных деталей.

 

 

 

 

 

ГАБАРИТНЫЕ И УСТАНОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ ДАТЧИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЯ

 

 

 

 

Таблица 9

 

 

 

 

 

Dó, ìì

D, ìì

d, ìì

H, ìì

Масса, кг

 

 

 

 

 

32

86

29*

254

6

 

 

 

 

 

50

86

48

273

5,4

 

 

 

 

 

80

115

76

302

6,5

 

 

 

 

 

100

133

95

320

7,3

 

 

 

 

 

150

180

140

366

10,7

 

 

 

 

 

*Здесь указан эквивалентный диаметр d, фактические геометрические размеры см. рис. для Dу 32.

Рис.3. Датчик Метран-335.

124

Метран-331

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dу датчика,

Dó èçì.

L,

L1,

L2,

L3,

Dô,

Dí,

S,

ìì

линии, мм

ìì

ìì

ìì

ìì

ìì

ìì

ìì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

50

518

269

169

219

160

57

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

50

518

269

169

233

160

57

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

80

758

419

259

247

195

89

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

100

918

519

319

257

215

108

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

150

1338

779

479

280

280

159

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4. Монтаж датчика на трубопроводе.

Метран-331

125

 

 

Масса вычислителя - не менее 4 кг.

Рис.5. Вычислитель Метран-333.

Соседние файлы в папке прочее