Рис. 112. Расходомер газа с вычислительным устройством А343
ис учетом изменения коэффициента расширения
ввиде напряжения Е/3. Смещение для знаменателя по решаемой формуле задается из А343. Для расходомеров газа лучшие ре зультаты по точности будут при использовании манометра абсо лютного давления, например типа «Сапфир-22ДА». Желательно применять дифманометр типа «Сапфир-22ДД» для сужающего ус
ми — для газов. Рассмотрим характерные модели таких счетчи ков и корректоров.
Например, счетчики типа СПТ-961 фирмы «Логика» (СанктПетербург) предназначены для воды, перегретого и насыщенного пара, на вид среды программируются пользователем, также и на другие параметры. Счетчик является средством измерения, мультидиапазонным и многофункциональным микропроцессорным измерительным преобразователем входных электрических сиг налов в показания и выходные электрические сигналы, соответ ствующие учитываемым и контролируемым физическим вели чинам. Эти счетчики рассчитаны на работу с преобразователями переменного перепада давления на СУ и с другими преобразовате лями объемного расхода с частотным сигналом и преобразовате лями абсолютного или избыточного давления измеряемой среды в выходной сигнал постоянного тока и термопреобразователями со противления ТСМ, ТСН и ТСП с сопротивлениями 50,100 и 500 Ом, а также и с термопреобразователями — термопарами с выходным сигналом постоянного тока [8].
Счетчик СПТ-961 может применяться со стандартными и из носоустойчивыми диафрагмами, диафрагмами с коническим вхо дом, соплами и трубами Вентури, напорными трубками и устрой ствами. Корректоры СПГ-761 [7] и ВКГ-2 могут применяться со стандартными, износоустойчивыми и с коническим входом диа фрагмами. К ним кроме других датчиков можно подсоединить плотномер и калориметр удельной теплоты сгорания с выходным сигналом постоянного тока.
Каждый из счетчиков СПТ-961, СПГ-761 и ВКГ-2 является мно гоканальным, так как СПТ может обслуживать расходомеры 5 труб, а ВКГ-2 СПГ — 3 труб, причем в каждой трубе могут быть для расширения диапазона измерения расхода установлены три датчика расхода с различными пределами измерения, автомати чески переключаемые вычислителем.
Структурная схема для одной трубы, характерная для всех со временных микропроцессорных расходомеров приведена на рис. 114. Эта схема в основном отображает состав рассматривае мых счетчиков.
Корректоры газа (иначе вычислители, счетчики и газосчетчики) предназначены для вычисления расхода газа, например, по формулам ГОСТ 8.563-97 и ГОСТ 30319-96 с учетом изменяю щихся параметров (давления, температуры, влажности) по сигна лам расходомера. В большинстве это дифманометры расходоме ров с сужающими устройствами и напорными трубками. Однако в ряде случаев применяют турбинные и вихревые. Иногда в кор ректор также вводится сигнал от калориметра газа и плотномера.
Корректоры газа применяют как для технологического конт роля, так и в составе узлов коммерческого учета природного и других газов (кислорода, азота, воздуха и др.).
Новый корректор СПГ-761 взамен СПГ-706 фирмы «Логика» (Санкт-Петербург) предназначен для обслуживания до трех тру-
263
Рис. 114. Структурная схема устройства для измерения и регулирования расхода с помощью
ЭВМ:
1 — одна или несколько строк цифрового табло для ин дикации измеряемых и вычисляемых величин и нештат ных ситуаций: 2 — электронный коммутатор входных сигналов от одного или нескольких датчиков расхода, одного манометрического и одного термометрического приборов; 3 — преобразователь входных сигналов в циф ровой код; 4 — клавиатура для вывода контролируе мых параметров и ввода назначаемых параметров, ко эффициентов и процедур (инструкций); 5 и 6 — внеш нее регулирующее устройство с исполнительным меха низмом, управляемое сигналами счетчика; 7 — контрол лер и центральный процессор; 8 — программа для вычислительной обработки данных; 9 — ПЗУ (постоян ное запоминающее устройство) с набором постоянных величин и коэффициентов; 10 — подпрограммы вычис ления различных величин (р, к и др.) и коэффициентов (например, расширения); 11 — ОЗУ (оперативное ЗУ) с набором инструкций; 12 — интерфейс для работы с внешними устройствами (принтером, ПЭВМ, модемом для
связи по телефонной линии и т. д.)
бопроводов, которые могут относиться к одному или двум по требителям. В разных трубопроводах могут быть разный состав природного газа и различные типы датчиков расхода, давления и температуры, плотности и удельной теплоты сгорания. Методы расчета физических свойств используют по ГОСТ 30319-96 (ИСО 6976). Давление может быть 0,05-12 МПа, температура -30...+65 °С. Допустимое содержание влаги в объемных долях до 0,15. К СПГ-761 можно подключить до восьми датчиков с сигна лами постоянного тока, три частотных сигнала до 1000 Гц и три термометра сопротивления ТСМ и ТСП с НСХ 50 и 100 Ом. Для расширения диапазона измерения к каждому СУ могут быть под соединены три дифманометра, которые автоматически переклю чаются СПГ. Приведение к стандартным условиям осуществля ется в соответствии с ПР50.2.019 и ГОСТ 8.563-97.
Корректоры СПГ-761, СПГ-762 и СПГ-763 обеспечивают: представление результатов измерений и вычислений на табло; архивирование значений параметров: часовые архивы — 840 ч,
суточные архивы — 300 сут., месячные архивы — 24 мес.; сохранение архивов и введенной базы данных в течение 10 лет,
привязку архивов к расчетному часу и расчетному дню; защиту данных и результатов вычислений от несанкционированного из менения;
учет времени работы и перерывов электропитания; исключение явления «самохода», компенсацию смещения «ну
ля» и «диапазона» датчиков давления и перепада давления; автоматическое определение и контроль параметров потока
газа; контроль уровней входных электрических сигналов;
архивирование диагностических сообщений с привязкой по вре мени.
264
Текущие и архивные значения всех измеряемых параметров и результатов вычислений могут быть выведены на табло коррек тора, на принтер для целей документирования результатов изме рений и на компьютер, непосредственно или через телефонный модем.
Эксплуатационные показатели корректора: габаритные размеры — 242 х 186 х 116 мм;
электропитание — 220 В ±10 % , 50 Гц, потребляемая мощность — 7 В -А ;
температура окружающего воздуха — от -10 до +50 °С. Кроме универсальных вычислителей СПТ-961 для воды и пара
(схема которого дана на рис. 115) и СПГ-761 для природного газа фирма «Логика» разработала и более простые счетчики СПТ-941 и СПТ-942. СПТ-941 с двумя расходомерами и двумя термометра-
Рис. 116. Схема контроля параметров и учета теплоносителей по пяти трубам счетчиком СПТ-961
265
ми, а СПТ-942 с шестью расходомерами с импульсными сигнала ми, четырьмя термометрами и четырьмя манометрами. Вычисли тель ВКГ-2 (фирмы «Теплоком», Санкт-Петербург) предназначен для трех расходомеров с СУ или с имульсными выходными сигна лами, пяти сигналов манометров и трех термометров. Эти вычис лители расхода и объема газа обладают большими функциональ ными возможностями, позволяют на табло или на компьютер (пе реносной или стационарный) и принтер выводить измеряемые и вычисляемые параметры, а также часовые, суточные и месячные (на 48 мес.) архивы. Температура окружающего воздуха от -10 до +50 °С. Питание памяти от встроенной батареи (ресурс 4 года), а счетчика около 220 В. Размеры 225 х 180 х 80 мм. Межповероч ный интервал 4 года, погрешность показаний по температуре ±0,15; ±0,05 % по разности давлений. Соединение ВКГ-2 с датчиками СУ в газопроводе приведено на рис. 116 [11].
Алгоритмы вычисления коэффициента сжимаемости, показа теля адиабаты и динамическая вязкость реализованы в соответ ствии с ГОСТ 30318.2-96 [4], ГОСТ 8.563-97, МИ 2588 и ПР 50.2.019.
СПГ-962 предназначен для технических газов (аргон, азот, ам миак, ацетилен, водород, воздух, двуокись углерода, доменный ме тан, коксовый, кислород, окись углерода, природный хлор, этилен), а СПГ-763 — для газовых конденсатов и широких фракций угле водородов.
266