Комплекс технических средств ИСТОК. Методы и средства измерения энергоресурсов (стр. 2 )

4.1.2 достоинства и недостатки метода

Основным недостатком данного метода является небольшой (1 : 3,5) диапазон измерения расхода в связи квадратичной зависимостью расхода от перепада давления:

Датчики перепада давления, как правило, характеризуются значением приведенной погрешности - g, параметры которой определяются по верхней границе диапазона измерения. Поэтому диапазон измерения, в котором нормируется относительная погрешность d, используется обычно в интервале от 30 до 100% максимального измеря­емого расхода. Так, при уменьшении расхода в 4 раза по сравнению с макси­мальным, перепад давления на сужающем устройстве уменьшится в: 42=16 раз, а при уменьшении расхода в 10 раз — соот­ветственно в 100 раз, при этом относительная погрешность измерения перепада давления увеличится в тех же соотношениях.

Поэтому заданная точность в расходомерах, работающих по принципу измерения перепада давления на одном датчике с линейной выходной характеристикой, гарантируется только в пределах от 30% до 100% шкалы.

Несколько лучшие результаты измерения имеют датчики перепада давления с корнеизвлекающей выходной характеристикой. Заданная точность измерения перепада давления при использовании такого датчика гарантируется в пределах от 15% до 100% шкалы.

Несомненным достоинством измерения расхода методом переменного перепада давления является то, что данный метод является самым надежным, апробированным и рас­пространенным для любых технологических процессов. Эта тенденция распространена не только на рынках стран СНГ, но и на рынках западных стран, что подтверждается западными промышленными экспертами. Несмотря на то, что внедряются более новые способы изме­ре-ния расхода, имеющие преимущества для определенных применений, расходомеры по пере-паду давления остаются наиболее популярными по следующему ряду причин:

- Стабильная повторяемость результатов измерения;

- Испытанная надежность и точность при правильной установке и применении;

- Прямая установка в процесс;

- Простота калибровки и обнаружения неисправностей уст­ройства;

- Распространенные во всем мире промышленные стандарты (имеются теоретические и эмпирические данные).

4.1.3 структурная схема СИ ИСТОК-ГАЗ-01; СИ ИСТОК-ПАР-05; СИ ИСТОК-ВОДА-08

ССУ, в указанных системах измерительных, применяются в комплекте с датчиками давления типа Метран-100 или Aplisens, термопреобразователями сопротивления с номи-нальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П) по ГОСТ 6651.

Комплектность

Обозначение	Наименование
ТУ РБ 300047573.003-2000; Производство НПЦ «Спецсистема», РБ	Преобразователь измерительный многофункциональ-ный ИСТОК – ТМ
Производство фирмы «APLISENS» Sp. z.o. o, Польша	Преобразователи давления PС-28, PR-28
ТУ 4212-012-12580824-001;Производство ПГ «Метран», г. Челябинск, Россия	Датчики давления Метран-100-ДД; Метран-100-ДА
ГОСТ 8.563.2	Стандартное сужающее устройство
ГОСТ 6651	Термопреобразователи сопротивления с номинальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П), со значениями W100=1,3910 и W100=1,3850; класс А, В
АМСК.426485.140 ВЭ	Комплект эксплуатационных документов
МП. МН 1360-2004	СОЕИ РБ. Системы измерительные ИСТОК. Методика поверки
* - допускается применение одного вычислителя для четырех систем различного исполнения; ** - допускается использование преобразователей давления РС-28, PR-28 или датчиков давления Метран-100-ДА, Метран-100-ДД..

4.2 осредняющая напорная трубка - сенсор Annubar. ИЗМЕ-РЕНИЕ РАСХОДА ГАЗА, ПАРА И воды.

4.2.1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Напорные устройства создают перепад давления (DР), зависящий от динамического давления потока, т. е. в зависимости от скорости потока, существующей в месте их уста-новки. Создаваемый в осредняющих напорных трубках перепад давления, в соответствии с теоремой Бернулли, пропорционален квадрату скорости жидкости в трубе. В общем виде формула расчета объемного расхода при применении сенсора Annubar имеет следующий вид:

Q = KÖDР,

где: K – коэффициент расхода сенсора Annubar.

Сенсоры расхода Rosemount 485 Annubar (Rosemount Inc., США) являются запатентован-ными первичными чувствительными элементами расхода жидкостей и газов. Они встра-иваются по диаметру трубопровода в протекающий поток. Перепад давления, возникающий в сенсоре Annubar, создается путем блокировки потока передней поверхностью сенсора. Ско-рость потока уменьшается и останавливается, создавая через лобную щель в камере высокого давления, давление, равное давлению потока. Т-образный конструктив Rosemount 485 Annubar создает более низкий скоростной профиль потока с тыльной стороны сенсора, что приводит к возникновению области низкого давления (возникает эффект «всасывания»). Измерение этого давления производится при помощи 3-х камер низкого давления, через специальные щели, расположенные на тыльной стороне сенсора Annubar. Работая на том же самом принципе как и камера высокого давления, камера низкого давления поддерживает среднее низкое давление. Измеренная разность давлений в обеих камерах дает точный и стабильный сигнал перепада давления, который пропорционален расходу.

Первичный элемент расхода Annubar имеет точность ±1% от значения расхода при изменении потока в диапазоне 10:1.

4.2.2 достоинства и недостатки метода

К достоинствам сенсоров расхода Annubar необходимо отне­сти:

- простота и низкая стоимость установки;- возможность установки и замены без остановки потока;- долговременная стабильность;- применим для жидкости, газов и пара; - низкие потери давления;- отсутствие зависимости коэффициента потока от числа Рейнольдса в широких пределах;- наиболее технологичен в установке для трубопроводов большого диаметра;- простота поверки;

К недостаткам сенсоров расхода Annubar необходимо отне­сти:

- уменьшение точности измерения при числе Рейнольдса Re<20000 (Re<15000 для больших диаметров);- не применим для жидкостей с высокой вязкостью;

4.2.3 структурная схема СИ ИСТОК-ГАЗ-02; СИ ИСТОК-ПАР-05; СИ ИСТОК - ВОДА-09

Сенсоры Annubar, в указанных системах измерительных, применяются в комплекте с датчиками давления типа Метран-100 или Aplisens, термопреобразователями сопротивления с номи-нальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П) по ГОСТ 6651.

Комплектность

Обозначение	Наименование
ТУ РБ 300047573.003-2000; Производство НПЦ «Спецсистема», РБ	Преобразователь измерительный многофункциональ-ный ИСТОК – ТМ
Производство фирмы «APLISENS» Sp. z.o. o, Польша	Преобразователи давления PС-28, PR-28
ТУ 4212-012-12580824-001;Производство ПГ «Метран», г. Челябинск, Россия	Датчики давления Метран-100-ДД; Метран-100-ДА
Производство фирмы «EMERSON», США	Датчик расхода ANUBAR
ГОСТ 6651	Термопреобразователи сопротивления с номинальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П), со значениями W100=1,3910 и W100=1,3850; класс А, В
АМСК.426485.140 ВЭ	Комплект эксплуатационных документов
МП. МН 1360-2004	СОЕИ РБ. Системы измерительные ИСТОК. Методика поверки
* - допускается применение одного вычислителя для четырех систем различного исполнения; ** - допускается использование преобразователей давления РС-28, PR-28 или датчиков давления Метран-100-ДА, Метран-100-ДД..

4.3 вихревой РАСХОДОМЕР PROWIRL. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ГАЗА, ПАРА И воды.

4.3.1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Вихревые расходомеры используют явление, названное "Испускание вихря", которое происходит в том случае, когда поток среды (пара, газа или жидкости) встречается с необ-текаемым препятствием (вихреобразующим телом). Периферийные слои среды не могут обтекать определенные контуры вихреобразующего тела и отделяются от его поверхности, формируя вихри, которые движутся по направлению потока (так называемая «вихревая дорожка Кармана). Вихри отделяются от «вихреобразующего тела» с частотой, пропорциональной средней скорости потока в трубе.

где: f = частота вихря;

d = диаметр тела сопротивления;

Vo= скорость среды.

Теоретическое обоснование вихревого расходомера состоит в том, что постоянная Строухала остается таковой для широкого диапазона чисел Рейнольдса (диапазона изме-рений). Частота образования вихрей не зависит от давления, температуры и плотности среды. Следовательно, один и тот вихревой расходомер может применяться для измерения объ-емного расхода пара, газа и жидкостей.

4.3.2 достоинства и недостатки метода

К достоинствам вихревых расходомеров необходимо отне­сти:

- низкую стоимость установки; - широкий динамический диапазон;- высокую точность;

- долговременную стабильность;- линейное соотношение между первичным и выходным сигналом;- линейность, не зависящую от плотности, вязкости или давления измеряемой среды;- применяемость для жидкости, газов и пара;- низкие потери давления;

К недостаткам вихревых расходомеров необходимо отне­сти:

- уменьшение точности измерения при числе Рейнольдса Re<20000;

- не применим для жидкостей с высокой вязкостью;

4.3.3 структурная схема СИ ИСТОК-ГАЗ-03; СИ ИСТОК-ПАР-07; СИ ИСТОК-ВОДА-10

Расходомеры Prowirl, в указанных системах измерительных, применяются в ком-плекте с датчиками давления типа Метран-100 или Aplisens, термопреобразователями сопро-тивления с номинальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П) по ГОСТ 6651.

Комплектность

Обозначение	Наименование
ТУ РБ 300047573.003-2000; Производство НПЦ «Спецсистема», РБ	Преобразователь измерительный многофункциональ-ный ИСТОК – ТМ
Производство «APLISENS» Sp. z.o. o, Польша	Преобразователи давления PС-28
ТУ 4212-012-12580824-001;Производство ПГ «Метран», г. Челябинск, Россия	Датчики давления Метран-100-ДА
Производство «EDREESS+HAUSER Flowtec AG», Швейцария	Расходомер вихревой PROWIRL
ГОСТ 6651	Термопреобразователи сопротивления с номинальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П) со значениями W100=1,3910 и W100=1,3850; класс А, В
АМСК.426485.140 ВЭ	Комплект эксплуатационных документов
МП. МН 1360-2004	СОЕИ РБ. Системы измерительные ИСТОК. Методика поверки
* - допускается применение одного вычислителя для четырех систем различного исполнения; ** - допускается использование преобразователей давления РС-28 или датчиков давления Метран-100-ДА.

4.4 тахометрические РАСХОДОМЕРы ГАЗА.