- высокая надежность ввиду отсутствия движущихся частей, отсутствия препятствий движению потока;
- коррекция номинальной статической характеристики расходомера УРЖ2КМ модель 1 (аппроксимация) по четырем участкам;
- врезка датчиков по диаметру, по одной или по двум хордам, что уменьшает погрешность измерения до 0,75 % и уменьшает величину прямолинейного участка до 10 Ду;
- интерфейсные выходы RS-232 или RS-485 (гальваническая развязка) для подключения компьютера, модема (GSM -модем), накопительного пульта (протокол обмена ModBus);
- почасовой архив на 85 суток, суточный архив на 5,5 лет;
- проливной, имитационный метод поверки УРЖ2КМ модель 1;
- программная защита от несанкционированного доступа;
- сохранение запрограммированных параметров, накопленной информации при отключении питания;
- высокая помехозащищенность, стабильность в работе;
- современная элементная база (SMD).
Конструкция, принцип работы
Пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП), установленные на ультразвуковой преобразователь расхода (УПР), связаны с платой аналоговой расходомера УРЖ2КМ модель 1. Плата аналоговая преобразует сигналы полученные с пьезоэлектрических преобразователей в унитарный код, который поступает на плату процессора. Полученная информация преобразуется в визуальную. По полученным сигналам с платы аналоговой так же рассчитываются расход, объем теплоносителя, время наработки. УРЖ2КМ модель 1 выполняет вывод результата измерения в виде импульсов объема нормированного веса с помощью пассивного импульсного выхода по каждому каналу непрерывно. Рассчитанная процессором информация так же поступает на интерфейсный выход RS-232 или RS-485.
Схема 1. Структурная схема УРЖ2КМ модель 1
Принцип действия расходомера УРЖ2КМ модель 1 основан на измерении времени распространения импульсов ультразвукового колебания через двигающуюся жидкость. Разность между временем распространения ультразвуковых импульсов в прямом, обратном направлениях относительно движения жидкости пропорциональна скорости ее потока и, следовательно, ее расходу.
Возбуждение ультразвуковых колебаний осуществляется пьезоэлектрическими преобразователями, располагаемыми на участке трубопровода, в котором производится измерение расхода жидкости. В зависимости от установки пьезоэлектрического преобразователя относительно сечения потока скорость последнего измеряется по двум или одному каналу ультразвуковых колебаний.
Участок трубопровода с пьезоэлектрическими преобразователями, установленными на его диаметрально противоположных сторонах, образует первичный ультразвуковой преобразователь расхода (УПР). В одноканальном УПР устанавливаются два пьезоэлектрических преобразователя, которые размещаются на оси, проходящей через диаметр поперечного сечения УПР. Двухканальный УПР содержит две пары ПЭП, которые размещены на осях, параллельных друг другу и проходящих через равные хорды поперечного сечения. Хорды располагаются на расстоянии 0,25 внутреннего диаметра от центральной оси трубопровода. Оси установки пьезоэлектрического преобразователя располагаются под углом к оси УПР. Пьезоэлектрические преобразователи в паре работают попеременно в режиме приемник/излучатель, обеспечивают излучение в жидкость, прием из нее ультразвуковых импульсов под углом к оси трубопровода.
Ультразвуковой преобразователь расхода представляет собой отрезок трубы из легированной стали, к торцам которой приварены два фланца. В средней зоне трубы приварены держатели, служащие для установки пьезоэлектрических преобразователей, которые устанавливаются с медными прокладками, фиксируются в держателях гайками. УПР подключается к ЭБ кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом и длиной до 200 м. Длина соединительного кабеля может быть увеличена при выполнении требований к принимаемому сигналу.
Пьезоэлектрические преобразователи в паре работают попеременно в режиме приемник/излучатель, обеспечивают излучение в жидкость, прием из нее ультразвуковых импульсов под углом к оси трубопровода. Устройство, содержащее электронные узлы формирования импульсов поступающих на или с пьезоэлектрического преобразователя, вычисления расхода, объема на основе измеряемого времени распространения ультразвуковых импульсов, образует вторичный преобразователь - электронный блок.
Электронный блок УРЖ2КМ модель 1 обеспечивает:
- измерение времени распространения ультразвуковых импульсов по одному или двум каналам измерения;
- накопление объема в счетчиках с режимами счета по модулю, с учетом знака или только в одном направлении;
- индикацию результатов измерений, а также вывод в виде токовых и импульсных сигналов;
- архивирование в энергонезависимой памяти результатов измерения, ведение календаря, часов независимо от перерывов питания;
- вывод измерительной, архивной информации через последовательный интерфейс RS-485 или RS-232;
- время наработки измерительных каналов.
Каналы измерения независимы друг от друга, работают параллельно и гальванически развязаны между собой и выходными сигналами.
Ультразвуковой расходомер УРЖ2КМ модель 1 может использоваться автономно, а также в качестве первичных преобразователей расхода или объема в составе теплосчетчиков, распределенных измерительных систем и АСУ ТП.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) установки по аппаратному обеспечению является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измерительных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. Программное обеспечение хранится в энергонезависимой памяти УРЖ2КМ модель 1. Программная среда постоянна, отсутствуют средства и пользовательская оболочка для программирования или изменения ПО.
Технические характеристики
- - измеряемая среда УРЖ2КМ модель 1 - вода с кинематической вязкостью от 0,198·10-6 до 1,569·10-6 м2/с, содержанием твердых веществ не более 1 % от объема, максимальной скоростью не более 12 м/с, числом Рейнольдса не ниже Re 10000, температурой от 0 до 150 °С, давлением не более 1,6 МПа, либо любая другая жидкость, для которой известна скорость распространения ультразвука и имеется методика выполнения измерений;
- напряжение от 187 до 242 В;
- частота (50±1) Гц;
- максимальная мощность, потребляемая от сети не более 2 Вт;
- среднее время наработки на отказ не менее 50 000 ч;
- средний срок службы не менее 12 лет;
- масса УПР беструбного исполнения 0,7 кг.
Наименование
Значение
Условный проход, DN, мм
15
20
25
32
40
50
65
80
100
150
200
Максимальный расход (Qнаиб), м3/ч
3,5*
5*
8
36 (11*)
48 (17*)
75 (24*)
127
192
300
675
1200
Переходный расход (Qперех), м3/ч
0,08*
0,14*
0,2*
0,6 (0,44*)
0,9 ( 0,7*)
1,5 (0.9*)
2,5
3,8
6
14
24
Минимальный расход (Qнаим), м3/ч
0,03*
0,05*
0,07*
0,2 (0,16*)
0,3 (0,2*)
0,5 (0,3*)
0,9
1,3
2
4,5
8
Таб. 1. Измерение УРЖ2КМ модель 1 среднего объемного расхода жидкости в зависимости от диаметра условного прохода трубопровода
Примечания:
* - значения для U-образной конструкции;
- Qнаиб, Qперех, Qнаим, м3/ч, для трубопровода с условным диаметром от DN 250 по DN 3000 мм, определяются по формулам:
Qнаиб = 0,03 · DN2;
Qперех = 0,0006 · DN2, (1);
Qнаим = 0,0002 · DN2, (2);
где: DN – условный диаметр УПР или трубопровода, мм;
- (1) диаметры труб первого и второго каналов могут быть крайне разными;
- (2) УПР с условными проходами от DN15 по DN25 имеют измерительные участки U-образной формы. DN от 32 по DN 50 имеют измерительные участки полнопроходной формы или U-образной формы (обозначения в скобках – для участков U-образной формы, без скобок – для участков полнопроходной формы). УПР с условными проходами от DN65 и выше имеют только полнопроходные измерительные участки.
Вид сигнала
Пределы, диапазон изменения
Нагрузка, коммутируемый сигнал
Количество в зависимости от исполнения электронного блока
Выходной аналоговый силой постоянного тока
0 - 5 мА; 4 - 20 мА
до 0,5 кОм
1 (2)
Выходной импульсный
Umax + 12В; fmax - 100 Гц (вес импульса от 0.0001 до 65535 л/имп)
не менее 100 Ом
1 (2)
Последовательный
цифровой интерфейс
RS-485
Скорость передачи: от 1200 до 115200 бод; расстояние до 1200 м
не менее 100 Ом; количество устройств в сети до 255
1
Последовательный
цифровой интерфейс
RS-232
Скорость передачи: от 1200 до 115200 бод; расстояние до 3 м
количество устройств 1
1
Таб. 2. Характеристики выходных сигналов УРЖ2КМ модель 1
Эксплуатационные характеристики
Эксплуатационные характеристики электронного блока:
- температура окружающей среды от 5 °С до 50 °С;
- влажность окружающей среды не более 80 % при температуре не более +35 °С;
- воздействие синусоидальных вибраций по группе исполнений L3 ГОСТ12997.
Эксплуатационные характеристики ультразвукового преобразователя расхода:
- температура окружающей среды от минус 40 °С до плюс 60 °С;
- влажность окружающей среды не более 95 % при температуре +35 °С;
- воздействие синусоидальных вибраций по группе исполнений N3 ГОСТ 12997.
Гарантийный срок эксплуатации
Гарантийный срок эксплуатации ультразвукового расходомера УРЖ2КМ модель 1 - 24 месяца со дня ввода в эксплуатацию.
Габаритные и установочные размеры
Схема 2. Габаритные и установочные размеры УРЖ2КМ модель 1
Отличительные особенности
- высокая надежность ввиду отсутствия движущихся частей, отсутствия препятствий движению потока;
- коррекция номинальной статической характеристики расходомера УРЖ2КМ модель 1 (аппроксимация) по четырем участкам;
- врезка датчиков по диаметру, по одной или по двум хордам, что уменьшает погрешность измерения до 0,75 % и уменьшает величину прямолинейного участка до 10 Ду;
- интерфейсные выходы RS-232 или RS-485 (гальваническая развязка) для подключения компьютера, модема (GSM -модем), накопительного пульта (протокол обмена ModBus);
- почасовой архив на 85 суток, суточный архив на 5,5 лет;
- проливной, имитационный метод поверки УРЖ2КМ модель 1;
- программная защита от несанкционированного доступа;
- сохранение запрограммированных параметров, накопленной информации при отключении питания;
- высокая помехозащищенность, стабильность в работе;
- современная элементная база (SMD).
Конструкция, принцип работы
Пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП), установленные на ультразвуковой преобразователь расхода (УПР), связаны с платой аналоговой расходомера УРЖ2КМ модель 1. Плата аналоговая преобразует сигналы полученные с пьезоэлектрических преобразователей в унитарный код, который поступает на плату процессора. Полученная информация преобразуется в визуальную. По полученным сигналам с платы аналоговой так же рассчитываются расход, объем теплоносителя, время наработки. УРЖ2КМ модель 1 выполняет вывод результата измерения в виде импульсов объема нормированного веса с помощью пассивного импульсного выхода по каждому каналу непрерывно. Рассчитанная процессором информация так же поступает на интерфейсный выход RS-232 или RS-485.
Схема 1. Структурная схема УРЖ2КМ модель 1
Принцип действия расходомера УРЖ2КМ модель 1 основан на измерении времени распространения импульсов ультразвукового колебания через двигающуюся жидкость. Разность между временем распространения ультразвуковых импульсов в прямом, обратном направлениях относительно движения жидкости пропорциональна скорости ее потока и, следовательно, ее расходу.
Возбуждение ультразвуковых колебаний осуществляется пьезоэлектрическими преобразователями, располагаемыми на участке трубопровода, в котором производится измерение расхода жидкости. В зависимости от установки пьезоэлектрического преобразователя относительно сечения потока скорость последнего измеряется по двум или одному каналу ультразвуковых колебаний.
Участок трубопровода с пьезоэлектрическими преобразователями, установленными на его диаметрально противоположных сторонах, образует первичный ультразвуковой преобразователь расхода (УПР). В одноканальном УПР устанавливаются два пьезоэлектрических преобразователя, которые размещаются на оси, проходящей через диаметр поперечного сечения УПР. Двухканальный УПР содержит две пары ПЭП, которые размещены на осях, параллельных друг другу и проходящих через равные хорды поперечного сечения. Хорды располагаются на расстоянии 0,25 внутреннего диаметра от центральной оси трубопровода. Оси установки пьезоэлектрического преобразователя располагаются под углом к оси УПР. Пьезоэлектрические преобразователи в паре работают попеременно в режиме приемник/излучатель, обеспечивают излучение в жидкость, прием из нее ультразвуковых импульсов под углом к оси трубопровода.
Ультразвуковой преобразователь расхода представляет собой отрезок трубы из легированной стали, к торцам которой приварены два фланца. В средней зоне трубы приварены держатели, служащие для установки пьезоэлектрических преобразователей, которые устанавливаются с медными прокладками, фиксируются в держателях гайками. УПР подключается к ЭБ кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом и длиной до 200 м. Длина соединительного кабеля может быть увеличена при выполнении требований к принимаемому сигналу.
Пьезоэлектрические преобразователи в паре работают попеременно в режиме приемник/излучатель, обеспечивают излучение в жидкость, прием из нее ультразвуковых импульсов под углом к оси трубопровода. Устройство, содержащее электронные узлы формирования импульсов поступающих на или с пьезоэлектрического преобразователя, вычисления расхода, объема на основе измеряемого времени распространения ультразвуковых импульсов, образует вторичный преобразователь - электронный блок.
Электронный блок УРЖ2КМ модель 1 обеспечивает:
- измерение времени распространения ультразвуковых импульсов по одному или двум каналам измерения;
- накопление объема в счетчиках с режимами счета по модулю, с учетом знака или только в одном направлении;
- индикацию результатов измерений, а также вывод в виде токовых и импульсных сигналов;
- архивирование в энергонезависимой памяти результатов измерения, ведение календаря, часов независимо от перерывов питания;
- вывод измерительной, архивной информации через последовательный интерфейс RS-485 или RS-232;
- время наработки измерительных каналов.
Каналы измерения независимы друг от друга, работают параллельно и гальванически развязаны между собой и выходными сигналами.
Ультразвуковой расходомер УРЖ2КМ модель 1 может использоваться автономно, а также в качестве первичных преобразователей расхода или объема в составе теплосчетчиков, распределенных измерительных систем и АСУ ТП.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) установки по аппаратному обеспечению является встроенным. Преобразование измеряемых величин и обработка измерительных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. Программное обеспечение хранится в энергонезависимой памяти УРЖ2КМ модель 1. Программная среда постоянна, отсутствуют средства и пользовательская оболочка для программирования или изменения ПО.
Технические характеристики
- - измеряемая среда УРЖ2КМ модель 1 - вода с кинематической вязкостью от 0,198·10-6 до 1,569·10-6 м2/с, содержанием твердых веществ не более 1 % от объема, максимальной скоростью не более 12 м/с, числом Рейнольдса не ниже Re 10000, температурой от 0 до 150 °С, давлением не более 1,6 МПа, либо любая другая жидкость, для которой известна скорость распространения ультразвука и имеется методика выполнения измерений;
- напряжение от 187 до 242 В;
- частота (50±1) Гц;
- максимальная мощность, потребляемая от сети не более 2 Вт;
- среднее время наработки на отказ не менее 50 000 ч;
- средний срок службы не менее 12 лет;
- масса УПР беструбного исполнения 0,7 кг.
Наименование
Значение
Условный проход, DN, мм
15
20
25
32
40
50
65
80
100
150
200
Максимальный расход (Qнаиб), м3/ч
3,5*
5*
8
36 (11*)
48 (17*)
75 (24*)
127
192
300
675
1200
Переходный расход (Qперех), м3/ч
0,08*
0,14*
0,2*
0,6 (0,44*)
0,9 ( 0,7*)
1,5 (0.9*)
2,5
3,8
6
14
24
Минимальный расход (Qнаим), м3/ч
0,03*
0,05*
0,07*
0,2 (0,16*)
0,3 (0,2*)
0,5 (0,3*)
0,9
1,3
2
4,5
8
Таб. 1. Измерение УРЖ2КМ модель 1 среднего объемного расхода жидкости в зависимости от диаметра условного прохода трубопровода
Примечания:
* - значения для U-образной конструкции;
- Qнаиб, Qперех, Qнаим, м3/ч, для трубопровода с условным диаметром от DN 250 по DN 3000 мм, определяются по формулам:
Qнаиб = 0,03 · DN2;
Qперех = 0,0006 · DN2, (1);
Qнаим = 0,0002 · DN2, (2);
где: DN – условный диаметр УПР или трубопровода, мм;
- (1) диаметры труб первого и второго каналов могут быть крайне разными;
- (2) УПР с условными проходами от DN15 по DN25 имеют измерительные участки U-образной формы. DN от 32 по DN 50 имеют измерительные участки полнопроходной формы или U-образной формы (обозначения в скобках – для участков U-образной формы, без скобок – для участков полнопроходной формы). УПР с условными проходами от DN65 и выше имеют только полнопроходные измерительные участки.
Вид сигнала
Пределы, диапазон изменения
Нагрузка, коммутируемый сигнал
Количество в зависимости от исполнения электронного блока
Выходной аналоговый силой постоянного тока
0 - 5 мА; 4 - 20 мА
до 0,5 кОм
1 (2)
Выходной импульсный
Umax + 12В; fmax - 100 Гц (вес импульса от 0.0001 до 65535 л/имп)
не менее 100 Ом
1 (2)
Последовательный
цифровой интерфейс
RS-485
Скорость передачи: от 1200 до 115200 бод; расстояние до 1200 м
не менее 100 Ом; количество устройств в сети до 255
1
Последовательный
цифровой интерфейс
RS-232
Скорость передачи: от 1200 до 115200 бод; расстояние до 3 м
количество устройств 1
1
Таб. 2. Характеристики выходных сигналов УРЖ2КМ модель 1
Эксплуатационные характеристики
Эксплуатационные характеристики электронного блока:
- температура окружающей среды от 5 °С до 50 °С;
- влажность окружающей среды не более 80 % при температуре не более +35 °С;
- воздействие синусоидальных вибраций по группе исполнений L3 ГОСТ12997.
Эксплуатационные характеристики ультразвукового преобразователя расхода:
- температура окружающей среды от минус 40 °С до плюс 60 °С;
- влажность окружающей среды не более 95 % при температуре +35 °С;
- воздействие синусоидальных вибраций по группе исполнений N3 ГОСТ 12997.
Гарантийный срок эксплуатации
Гарантийный срок эксплуатации ультразвукового расходомера УРЖ2КМ модель 1 - 24 месяца со дня ввода в эксплуатацию.
Габаритные и установочные размеры
Схема 2. Габаритные и установочные размеры УРЖ2КМ модель 1
Обозначение
L, мм
D, мм
Тип ПЭП
ПП15– 032
ПП15– 040
ПП15– 050
ПП15– 065
ПП15– 080
ПП15– 100
ПП15– 150
ПП15– 200
ПП15– 250
ПП15– 300
ПП15– 400
ПП15– 500
ПП15– 600
ПП15– 700
ПП15– 800
ПП15– 900
ПП15– 1000
ПП15– 1200
305
320
270
295
310
335
405
460
520
600
740
840
940
1030
1140
1210
1310
1510
135
145
160
180
195
215
280
335
405
450
580
710
-
-
-
-
-
-
ПЭП-6-20
ПЭП-6-20
ПЭП-3-25
ПЭП-3-25
ПЭП-3-25
ПЭП-3-25
ПЭП-3-25
ПЭП-3-25
ПЭП-3-35
ПЭП-3-35
ПЭП-3-35
ПЭП-3-35
ПЭП-3-35
ПЭП-3-35
ПЭП-3-50
ПЭП-3-50
ПЭП-3-50
ПЭП-3-50
Таб. 3. УПР изготовленные из нержавеющей стали
Обозначение
L, мм
D, мм
ПП15с– 150
ПП15с– 200
ПП15с– 250
ПП15с– 300
ПП15с– 400
ПП15с– 500
ПП15с– 600
ПП15с– 700
ПП15с– 800
ПП15с– 900
ПП15с– 1000
ПП15с– 1200
650
720
900
840
980
1120
1260
1330
1450
1510
1690
1930
159
219
273
325
426
530
630
720
820
920
1020
1220
Таб. 4. УПР изготовленные из нержавеющей стали, фланцевые
Исполнение DN
мм
d
A
H
ПП14-15ф
ПП14-20ф
ПП14-25ф
ПП14-32ф
ПП14-40ф
ПП14-50ф
15
20
25
32
40
50
Труб ½
Труб ¾
Труб 1
Труб 1¼
Труб 1½
Труб 2
-
440
575
440
710
575
-
130
130
130
130
115
Таб. 5. УПР изготовленные из нержавеющей стали, фланцевые
Исполнение DN
мм
d
A
H
ПП14-15
ПП14-20
ПП14-25
ПП14-32
ПП14-40
15
20
25
32
40
Труб ½
Труб ¾
Труб 1
Труб 1¼
Труб 1½
150
150
150
200
200
130
130
130
130
130
Таб. 6. УПР изготовленные из нержавеющей стали, резьбовые
Скачать описание типа УРЖ 2КМ
Скачать руководство по эксплуатации УРЖ2КМ
Скачать свидетельство об утверждении средств измерений РФ УРЖ2КМ
Скачать технический паспорт УРЖ2КМ