Корректоры объема газа CORUS, 50499-12

Назначение

Корректоры объема газа CORUS (в дальнейшем - корректоры) предназначены для измерений в рабочих условиях объема и объемного расхода природного газа по ГОСТ 5542-87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения» и других неагрессивных газов в рабочих условиях и приведения значений измеренного объема и расхода к стандартным условиям.

Описание

Принцип действия основан на преобразовании корректором электрических сигналов, поступающих от измерительных преобразователей температуры, давления и объемного расхода газа в рабочих условиях, в значения измеряемых величин с последующим определением объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям на основании известных зависимостей.

Объем природного газа в стандартных условиях вычисляется по одному из методов соответствии с ГОСТ 30319.2-96: AGA8-92 DC, GERG-91 мод., NX19 мод., NX19, по 16 Z-коэффициентам.

Температура, давление и коэффициент сжимаемости, соответствующие стандартным условиям, вводятся в корректор как исходные данные.

Ввод этих данных осуществляется с помощью специального программного обеспечения, посредством:

-    персонального компьютера через оптическую головку или коммуникационный

блок искробезопасной защиты;

-    персонального компьютера при помощи PSTN/GSM модема.

Конструктивно корректор выполнен в виде электронного блока, заключенного в

герметичный поликарбонатный корпус (степень защиты IP65 по ГОСТ 14254-96).

Корректор комплектуется преобразователем абсолютного давления и термометром сопротивления, встроенным источником питания (литиевая батарея).

В качестве преобразователя абсолютного давления, входящего в состав корректора, используются преобразователи фирмы «Keller AG», Швейцария.

В качестве термометра сопротивления, входящего в состав корректора, используются термометр сопротивления PT 1000 (кл. А по ГОСТ Р 8.625-2006) (в дальнейшем - термометр сопротивления).

На графическом жидкокристаллическом дисплее выводятся:

-    объем газа в рабочих условиях (индекс нескорректированного объема), м3;

-    объем газа, приведенный к стандартным условиям (индекс скорректированного

объема), нм3;

-    расход газа в рабочих условиях, м3/ч;

-    расход газа, приведенный к стандартным условиям, м3/ч;

-    абсолютное давление газа, бар;

-    давление газа, измеренное вторым преобразователем P2 (в варианте комплектации

вторым преобразователем давления P2), бар;

-    температура газа, °С;

-    коэффициент сжимаемости;

-    коэффициент коррекции;

-    текущие дата и время;

-    версия и дата встроенного программного обеспечения корректора;

-    4 значения контрольных сумм CRC, управляемых встроенным программным обеспечением «Kernel»;

-    статусы текущих и предыдущих (хранящихся в памяти) аварийных сигналов тревоги;

-    положение переключателей режима программирования «Прог.» и пользовательского «Польз.»;

-    серийный номер корректора;

-    серийный номер и диапазон измерений преобразователя давления;

-    серийный номер и диапазон измерений термометра сопротивления;

-    метод расчета коэффициента сжимаемости;

-    цена входного импульса от счетчика газа;

-    остаточный срок службы батареи;

-    компонентный состав газа;

-    база данных зарегистрированных параметров и событий.

Информация хранится в циклически записываемой базе данных (до 5900 записей) с программируемыми интервалами времени: 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30 мин, 1 ч.

Корректор имеет цифровые интерфейсы: оптический порт со скоростью обмена 12009600 бод; интерфейс RS-232 со скоростью обмена 300-19200 бод, интерфейс RS-485 со скоростью обмена 300-38400 бод (2 независимых порта).

Корректор изготавливается взрывозащищенным с маркировкой взрывозащиты: 0ExiaIICT4.

По специальному заказу корректор комплектуется следующими дополнительными устройствами:

-    дополнительной встроенной платой интерфейса RS-485 с двумя пассивными независимыми портами;

-    вторым преобразователем давления P2, входящим в состав корректора, подключаемым к дополнительной встроенной плате корректора и предназначенным для мониторинга работы регулятора давления (в качестве второго преобразователя давления P2 используются пьезорезистивные преобразователи абсолютного или избыточного давления фирмы «Keller AG», Швейцария);

-    встроенным PSTN модемом;

-    погружной гильзой для термометра сопротивления;

-    монтажным комплектом для подсоединения преобразователя давления к счетчику газа;

-    оптической головкой;

-    коммуникационным блоком искробезопасной защиты ISB+, предназначенным для непосредственного снятия информации через интерфейс RS-232 или RS-485 на персональный компьютер, осуществления внешнего электропитания подключаемого корректора и ограничения тока входных цепей, идущих к корректору, до значения, предотвращающего возможность взрыва, и устанавливаемым во взрывобезопасной зоне;

-    модемом для удаленного доступа к корректору при помощи телефонной сети, устанавливаемым во взрывобезопасной зоне;

-    GSM-модемом для удаленного доступа к корректору при помощи сотовой сети стандарта GSM, устанавливаемым во взрывобезопасной зоне;

-    частотно-аналоговым преобразователем, позволяющим преобразовывать выходной частотный сигнал корректора (данные о давлении, температуре газа и о приведенном расходе) в аналоговый сигнал (4...20) мА и устанавливаемым во взрывобезопасной зоне.

Программное обеспечение

Корректоры имеют встроенное программное обеспечение (ПО). Структура и взаимосвязи частей ПО показаны на рисунках 2 и 3.

Идентификационные данные ПО корректоров по МИ 3286-2010 приведены в таблице

1.

Таблица 1

Основные функции частей ПО:

в составе корректора имеются три платы:

•    плата жидкокристаллического дисплея;

•    процессорная плата, на которой установлены ключевые компоненты прибора (микроконтроллер и его периферийные устройства: модули оперативной и флэш-памяти, и пр.);

•    плата ввода/вывода, на которой расположены все разъемы, микросхемы для сбора данных давления и температуры, обработки низкочастотных (НЧ) импульсов, аварийных импульсов нарушения защиты, цифровых входных и выходных импульсов, пассивный порт RS-232 и встроенная литиевая батарея.

Встроенное программное обеспечение корректора разделено на два отдельных микроконтроллера, расположенных на плате ввода/вывода и процессорной плате, при этом функционально состоит из трех следующих частей:

•    метрологическое встроенное программное обеспечение, предназначенное для аналоговых измерений на плате ввода/вывода («Metrol»);

•    метрологическое встроенное программное обеспечение («Kernel»), управляющее ядром продукта и обеспечивающее целостность всех метрологических функций;

•    неметрологическое встроенное программное обеспечение, осуществляющее управление всеми функциями, не имеющими отношения к метрологии («Application»).

Таким образом, часть встроенного программного обеспечения корректора с функциями, подлежащими государственному метрологическому контролю и надзору, четко отделена от других частей программного обеспечения. Программное обеспечение «Kernel» осуществляет управление всеми остальными задачами, не подлежащими государственному метрологическому контролю и надзору, с предоставлением приоритета выполнению метрологических задач.

Доступ к загрузке программного обеспечения «Metrol» и «Kernel» блокируется переключателем режима программирования, таким образом, изменение метрологического программного обеспечения невозможно без нарушения установленных на корректоре метрологических пломб. Программное обеспечение приложения «Application» может обновляться без нарушения установленных метрологических пломб.

В программное обеспечение «Kernel» интегрированы:

•    метрологические функции;

•    управление и защита метрологических параметров;

•    управление и защита данных измерений;

•    защищенный интерфейс к остальным частям встроенного программного обеспечения;

•    резервное копирование метрологических параметров и данных измерений;

•    проверка ядра, параметров и цельности данных;

•    отображение метрологических измерений и параметров.

Устройство корректора обеспечивает возможность одновременной информационной

связи:

•    по оптоэлектронному интерфейсу посредством оптической головки;

•    по последовательному интерфейсу RS-232 (1 пассивный порт) с реализацией протокола Modbus RTU и/или I-FLAG;

•    по последовательному интерфейсу RS-485 (2 пассивных независимых порта) с реализацией протокола Modbus RTU и/или I-FLAG (в варианте комплектации дополнительной встроенной платой интерфейса RS-485).

Опрос корректора осуществляется как непосредственно с компьютера через оптическую головку или коммуникационный блок искробезопасной защиты, так и с помощью PSTN/GSM модема с использованием программного обеспечения, поставляемого по специальному заказу.

Конструкция корректора предусматривает возможность установки пломб, предназначенных для защиты от несанкционированного доступа к следующим элементам корректора:

к элементам, обеспечивающим метрологическую настройку корректора;

к клеммам подключения термометра сопротивления, преобразователя давления и НЧ

кабеля корректора;

к переключателю режима программирования, с помощью которого блокируется доступ к смене метрологических настроек корректора.

Пломбирование корректора предусматривает установку пломб на две защитные пластины, блокирующие доступ к процессорной плате и блоку метрологических компонентов платы ввода/вывода (рисунок 4).

Оттиск поверительного клейма наносится на маркировочный шильдик корректора методом печати при осуществлении первичной поверки на заводе-изготовителе или на пломбы, устанавливаемые на две защитные пластины, блокирующие доступ к процессорной плате и блоку метрологических компонентов платы ввода/вывода.

1    - защитная пластина процессорной платы

2    - защитная пластина блока метрологических компонентов платы ввода/вывода

3    - маркировочный шильдик с метрологическими параметрами настройки корректора

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-2010 - С.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики корректоров представлены в таблице 2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносят на маркировочный шильдик корпуса корректора и на титульный лист паспорта методом печати.

Комплектность

Таблица 3

Поверка

осуществляется по методике МП-2550-0185-2012 «Корректоры объема газа CORUS. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 17 февраля 2012 г. Основные средства измерений, необходимые при поверке корректора:

-    барометр PTB220 А, погрешность ± 0.15 гПа;

-    манометры грузопоршневые по ГОСТ 8291:

МП-2,5, диапазон измерений (от 0,25 до 2,5) кгс/см , погрешность ±0,02 % или ±0,05 %; МП-60, диапазон измерений (от 6 до 60) кгс/см2, погрешность ±0,02 % или ±0,05 %.

-    стенд СКС6, пределы допускаемой относительной погрешности формирования сигналов частоты ± 0,0035 %;

-    калибратор температуры ТС2000, диапазон измерений (от минус 40 до 150) °С;

-    термометр сопротивления платиновый ПТС-10М, второго разряда;

-    психрометр, диапазон измерений относительной влажности (от 10 до 100) % при температуре (от минус 10 до 40) °С.

Сведения о методах измерений

Методика прямых измерений изложена в руководстве по эксплуатации «Корректоры объема газа CORUS».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к корректорам объема газа CORUS

1    ГОСТ Р 8.618-2006 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов».

2    ГОСТ 30319.2-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости».

3    ПР 50.2.019-2006 ГСИ «Количество природного газа. Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков».

4    Техническая документация фирмы-изготовителя.

Рекомендации к применению

-    осуществление торговли и товарообменных операций;

-    выполнение государственных учетных операций.