Архив / 1998 / №2(15) / 

Расходомер РМ1

В промышленности, а также в системах газо-, водо- и теплоснабжения, широко применяется метод измерения расхода жидкостей и газов по перепаду давления на стандартном суживающем устройстве. В качестве первичного прибора часто используются дифманометры ДМ, ДПЭМ и другие, в которых измеряемый перепад давления преобразуется в параметр взаимной индуктивности обмоток дифференциального трансформатора. В качестве вторичных приборов используются самописцы КДС, КДП и другие. Для регистрации суммарного расхода совместно с самописцами применяют частотные сумматоры, например ГСП, КТС, ЛИУС-2, КП 7150.

При измерениях расхода газов и пара необходимо учитывать изменения давления и температуры среды в трубопроводе и вводить соответствующую поправку в результаты измерения.

Для этих целей применялась аппаратура АКЭСР в комплекте с первичными преобразователями и самописцем. Настройка и эксплуатация всего комплекса вторичных приборов трудоемка, а обработка информации, записанной на диаграммах, требует ежедневного обслуживания.

Разработанный микропроцессорный расходомер РМ1 заменяет весь комплекс вторичных приборов, имеет большую точность измерений и сохраняет данные при отключении сети. В расходомере имеются два канала для обработки сигналов с датчиков с выходным сигналом взаимной индуктивности в диапазоне 10-0-10 МГН (рис. 1).

Рис.1. Структурная схема расходомера РМ1
Рис.1. Структурная схема расходомера РМ1

Один из каналов используется для измерения расхода с дифманометрами ДМ, ДПЭМ и другими.

Второй, совместно с преобразователем МЭД, служит для измерения давления в трубопроводе. Канал измерения температуры работает с термометрами сопротивления, подключаемыми по трехпроводной схеме. В состав расходомера входят часы реального времени с резервным батарейным питанием.

В процессе работы регистрируются данные о расходе за конкретный час календарного дня, а также средняя за этот час температура и давление в трубопроводе. Регистрируется время включенного состояния расходомера за этот час и суммарный расход за все время работы. Данные записываются в энергонезависимое запоминающее устройство. Его емкость позволяет ежечасно регистрировать данные в течение 40 суток. В процессе работы данные в памяти циклически обновляются.

Для газов и пара текущий расход автоматически корректируется по измеренным температуре и давлению в трубопроводе, а для водяного пара есть дополнительная возможность индикации образования конденсата.

Практика эксплуатации мембранных дифманометров ДМ показывает, что даже небольшие деформации мембраны, в целом не нарушающие работоспособности преобразователя, приводят к заметной нелинейности передаточной характеристики. Поэтому в разработанном расходомере предусмотрена специальная процедура калибровки дифманометра на поверочном стенде с целью автоматической компенсации нелинейности преобразователя. Линеаризация передаточной характеристики осуществляется путем кусочно-линейной аппроксимации, полученной зависимости выходного сигнала дифманометра от перепада давления, по 15-20 точкам измерения. В канале измерения температуры могут быть использованы и термометры сопротивления ТСМ или ТСП. При этом метод калибровки позволяет использовать датчики, характеристики которых значительно изменились в процессе эксплуатации.

Канал измерения температуры калибруется с помощью магазина сопротивлений с последующим занесением типа используемого термометра. При необходимости можно произвести коррекцию характеристик датчика. Канал измерения давления калибруется совместно с используемым преобразователем на поверочном стенде.
Канал измерения расхода калибруется совместно с используемым дифманометром. По окончании процедуры калибровки вводятся: коэффициент расхода, соответствующий расходу (объемному или массовому) при нормализованном перепаде давления на суживающем устройстве, а при измерениях расхода газов и пара дополнительно - расчетные значения давления и температуры, при которых рассчитывался нормализованный расход.

При установке производится также: установка часов реального времени и сброс счетчика суммарного расхода в ноль.

Расходомер собран в корпусе с габаритами 96х96х160 мм. На задней панели прибора расположена 14-контактная клеммная колодка, через которую присоединяются датчики и подводится сетевое питание.

В процессе эксплуатации с помощью кнопок, расположенных на лицевой панели, можно выводить на индикаторы следующие данные для индикации: текущий расход, младшие и старшие разряды суммарного расхода, давление и температуру среды в трубопроводе, текущее время. Введя специальный код, можно контролировать: уровни сигнала с датчиков в Вольтах, измеряемое сопротивление термометра в Омах, частоту питания и ток возбуждения первичных обмоток дифтрансформаторов. Через код доступа можно считывать с табло данные из памяти за любой час сорока предшествующих суток. Данные могут быть переписаны во внешнюю переносную память с батарейным питанием через двухпроводный интерфейс Micro Line с последующим занесением в ПК типа IBM PC для учета и хранения. Разработаны и поставляются соответствующие аппаратные и программные средства. Процедуру считывания данных можно производить не чаще одного раза в месяц.

Через интерфейс Micro Line данные могут непосредственно передаваться на компьютер в системе АСУ, с целью оперативного контроля и управления материальными потоками.

Владимир Иванов