Метран. Расходомеры, преобразователи, счетчики - часть 32

Метран300ПР

129

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Описание принципа действия приведено в общем разделе "Вихреакустические преобразователи расхода Метран

300ПР, Метран320, Метран305ПР".

Конструктивные особенности различных исполнений преобразователей расхода Метран$300ПР приведены в табл.1

Таблица 1

Отличительные особенности

Конструктивное исполнение преобразователя расхода

Метран$300ПР$А

Метран$300ПР$В

Метран$300ПР

Типоразмерный ряд, Dу, мм

25...100

150, 200

250; 300

Схема съема сигнала

однолучевая

двухлучевая

Конструктивное исполнение
присоединительного узла

Конические переходы
"конфузор$диффузор" выполнены в
проточной части

Патрубки специальной формы
"конфузор$диффузор"
монтируются на трубопроводе
отдельно от проточной части

Патрубки и конические
переходы отсутствуют

Для дополнительной стабилизации профиля

скоростей потока и сокращения длин прямолинейных участков

до и после преобразователя на входе в проточную часть и на

выходе из нее используются конические переходы формы

"конфузор" и "диффузор".

У преобразователей исполнения "В" конические

переходы "конфузор$диффузор" представляют собой внешние

патрубки, которые монтируются на трубопроводе, обеспечивая

при этом сопряжение проточной части преобразователя с

трубопроводом (см.рис.4).

У преобразователей исполнения "А" конические

переходы "конфузор$диффузор" выполнены непосредственно

в проточной части (см.рис.5).

У преобразователей Dу 250, 300 мм конические

переходы "конфузор$диффузор" отсутствуют (см.рис.6).

Преобразователь имеет числоимпульный выходной

сигнал вида "оптопара" (ОП, пассивный) или токоимпульсный
(ТИ, активный). Допускается использовать оба типа выходного
сигнала одновременно при отсутствии перемычки  между
клеммами "0" и "4" на клеммной колодке.

В конструкции электронного блока с опциями

аналогового выходного сигнала, цифрового интерфейса на
основе стандарта RS485 и модуля индикации добавляются 3
дополнительные платы. ЖКИ размещается под стеклом крышки
электронного блока.

Электрическое соединение преобразователя со

вторичными приборами по импульсным выходным сигналам
производится через штепсельный разъем (вилка
2РМ22Б10Ш1Е1Б) или сальниковый ввод (тип соединения
определяется заказом).

Электрическое соединение преобразователя по

аналоговому выходному сигналу и интерфейсу RS485
осуществляется через розетку 2РМ22Б10Г1В1, расположенную
на боковой стороне корпуса, симметрично разъему для
подключения цепей питания и импульсного выхода.

Уплотнение крышек корпуса электронного блока

производится резиновыми кольцами, что обеспечивает
герметичность корпуса.

Номинальный расход Qном, определенный при избыточном давлении в трубопроводе 0,3 МПа (3 кгс/см

2

), является условной

величиной и используется для характеристики некоторых параметров преобразователя.

При расходе менее 0,8Qmin происходит выключение электронного блока преобразователя расхода.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

z Диаметры условного прохода Dу трубопровода, на который устанавливаются преобразователи, пределы измерений расхода,
цена и длительность импульсов приведены в табл.2.

Таблица 2

Dу, мм

Пределы измерений, м /ч

Исполнения по цене импульса

исполнение 1

исполнение 2

Qmax

Qном

Qmin

Цена, м /имп.

Длительность, мс

Цена, м /имп.

Длительность, мс

25

9

7,5

0,18

0,001

106±4

0,01

256±4

32

20

12,5

0,25

50

50

25

0,4

0,01

0,1

80

120

60

1

100

200

100

1,5

150

400

200

5

0,1

1,0

200

700

350

6

250

1400

840

12

300

2000

1200

18

3

3

3

130

Метран300ПР

z

 

Выходные сигналы преобразователя:

$ пассивный импульсный типа "замкнуто"/"разомкнуто" $ оптопара (ОП);
$ активный импульсный $ токоимпульсный (ТИ);
$ унифицированный токовый 0$5, 0$20, 4$20 мА (опция);
$ цифровой на основе RS485 (опция);
$ 3$х$строчный ЖК$индикатор (опция);
$ цифровой Bell202 (4$20/HART) $ опция, с IV кв. 2005 г.
Опции аналогового выхода, RS485, ЖКИ могут заказываться в любой комбинации, в т.ч. присутствовать одновременно.

z

 

Параметры выходных сигналов:

$ для выходного сигнала типа "замкнуто"/"разомкнуто" $ оптопара (ОП): максимальное коммутируемое
напряжение $ не более 30 В, допускаемый ток коммутации  не более 32 мА;
$ для токоимпульсного (ТИ): ток нагрузки 7…10 мА, сопротивление нагрузки 0…1,8 кОм (при напряжении питания
36 В). Нагрузка должна быть гальванически связана с отрицательным выводом источника питания;
$ для унифицированного токового сигнала 0$5 мА $ сопротивление нагрузки до 2,5 кОм; для сигнала 0$20,
4$20 мА $ до 1 кОм. Токовый сигнал реализован по 4$х проводной схеме и гальванически развязан от цепей
питания;
$ для цифрового выходного сигнала (по RS485): протокол обмена HART, скорость передачи 1200 бит/c;  количество

преобразователей, объединяемых в единую сеть, до 16.
z

  

Индицируемые параметры (при наличии ЖКИ):

$ мгновенный расход, м

3

/ч;

$ накопленный объем, м

3

;

$ время наработки преобразователя расхода, ч;
$ коды НС (при возникновении).

Параметры процесса индицируются одновременно.
z

  

Нештатные ситуации (коды НС на индикаторе):

$ расход равен нулю ("0");
$ расход 

≤≤≤≤≤ 0,8Qmin ("L");

$ хаотичный характер вихреобразования ("d").

z

  

Погрешности измерений объема и расхода в зависимости от типа выходного сигнала преобразователя приведены в табл.3.

Таблица 3

0,08Qном < Q 

≤≤≤≤≤ Qmax

0,04Qном < Q 

≤≤≤≤≤ 0,08Qmax

Qmin 

≤≤≤≤≤ Q ≤≤≤≤≤ 0,04Qном

0,08Qном < Q 

≤≤≤≤≤ Qmax

0,04Qном < Q 

≤≤≤≤≤ 0,08Qmax

Qmin 

≤≤≤≤≤ Q ≤≤≤≤≤ 0,04Qном

0,08Qном < Q 

≤≤≤≤≤ Qmax

0,04Qном < Q 

≤≤≤≤≤ 0,08Qmax

Qmin 

≤≤≤≤≤ Q ≤≤≤≤≤ 0,04Qном

0,08Qном < Q 

≤≤≤≤≤ Qmax

0,04Qном < Q 

≤≤≤≤≤ 0,08Qmax

Qmin 

≤≤≤≤≤ Q ≤≤≤≤≤ 0,04Qном

Основная допускаемая погрешность измерений

Пределы погрешности, %

Относительная погрешность измерений объема по импульсным сигналам и
интерфейсу RS485 при расходах Q:

±1,0
±1,5
±3,0

Относительная погрешность измерений объема по ЖКИ при расходах Q:

±1,0 плюс одна единица младшего разряда
±1,5 плюс одна единица младшего разряда
±3,0 плюс одна единица младшего разряда

Относительная погрешность измерений мгновенного расхода
по интерфейсу RS485 при расходах Q:

±1,5
±2,0
±3,5

Относительная погрешность измерений мгновенного расхода
по ЖКИ при расходах Q:

±1,5 плюс одна единица младшего разряда
±2,0 плюс одна единица младшего разряда
±3,5 плюс одна единица младшего разряда

Приведенная погрешность измерений расхода по аналоговому токовому
сигналу

±1,5

Относительная погрешность измерений времени наработки по ЖКИ и RS485

±0,1

z

 

Потеря давления жидкости на преобразователе при расходе Q не превышает, МПа:

$ 

∆p=0,02(Q/Qном)

2 

$ для преобразователей с Dу 150…300 мм;

$ 

∆p=0,03(Q/Qном)

2

 $ для преобразователей с Dу 25…100 мм.

z

 

Электропитание  преобразователя осуществляется от внешнего источника постоянного тока напряжением

16…36 В с амплитудой пульсации напряжения источника не более 200 мВ.

Потребляемая мощность преобразователя не превышает 3,6 Вт.

ВНИМАНИЕ!  Поскольку по входам питания расходомера установлены конденсаторы относительно высокой емкости, то блок
питания должен выдерживать кратковременный бросок тока при включении питания. Для питания преобразователя следует
использовать источник питания с порогом ограничения тока не менее 100 мА (вид защиты БП  ограничение тока) или БП с током
срабатывания защиты не менее 250 мА (для БП с триггерной защитой). Рекомендуется использование блоков питания Метран$602$
024$250$01 или Метран$602$024$250$DIN.

При использовании источника питания, встроенного в вычислитель теплосчетчика или счетчика расходомера (в дальнейшем

$ вторичный прибор), он должен быть гальванически развязан от остальных цепей.

Метран300ПР

131

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Параметры потока жидкости

Температура

1...150°С

Давление

до 1,6 МПа

Вязкость

до 2•10

$6

 м

2

/c

Минимальное давление, необходимое для обеспечения работы
преобразователя

Pmin = 3DР+1,3Рнп(t),

где DР, МПа (кгс/см

2

) $ потери давления на преобразователе

при расходе Q,
Рнп(t), МПа (кгс/см

2

) $ давление насыщенных паров жидкости

при ее фактической температуре.

Параметры внешних факторов

Преобразователь устойчив к воздействию:

$ температуры окружающего воздуха:

в исполнении без ЖКИ

$40…+60°С;

с ЖКИ

$10…60°С;

$ относительной влажности до 95% при температуре 

≤≤≤≤≤35°С;

$ атмосферного давления 630…800 мм рт.ст.;
$ внешнего переменного и постоянного магнитного поля
напряженностью до 400 А/м.

Преобразователь прочен к воздействию вибрации,

соответствующей исполнению N4 по ГОСТ12997 (амплитуда
0,15 мм в диапазоне частот 5…80 Гц).

Степень защиты от воздействия пыли и воды IP65

по ГОСТ14254$96.

МОНТАЖ НА ТРУБОПРОВОДЕ

Монтаж преобразователя осуществляется по типу "сэндвич": путем уплотнения преобразователя между 2$мя фланцами

специальной конструкции (для исполнений А, В) либо по ГОСТ 12820$80 (для исполнения А, а также Dу 250, 300), при помощи шпилек
и гаек с шайбами (рис.4$6)

Длины прямолинейных участков в зависимости от предвключенных гидравлических сопротивлений приведены в табл.4.

Таблица 4

Тип гидравлического сопротивления

Длины прямолинейных участков, до/после

Коническое сужение с конусностью до 30°, круглое колено, полностью
открытый вентиль или шаровой кран

5Dу/2Dу

Прямое колено, грязевик, фильтр, группа колен, регулирующая арматура*

10Dу/5Dу*

* При монтаже преобразователя после указанных

гидравлических сопротивлений рекомендуется устанавливать
струевыпрямители (см. раздел "Струевыпрямители"). В случае
применения струевыпрямителей допускается сокращение длин
прямолинейных участков до 5Dу/2Dу.

По отдельному заказу возможна поставка

преобразователя в комплекте с прямолинейными участками
соответствующих типоразмеров (КМЧ К2, К3 по табл.6).
Материалы деталей преобразователей и КМЧ, контактирующие
с измеряемой средой, приведены в табл.5.

Допускается монтаж на горизонтальном,

вертикальном или наклонном трубопроводе при условии, что
весь объем прямолинейных участков и проточная часть
полностью заполнены жидкостью. В трубопроводе не должен
скапливаться воздух. Не рекомендуется установка
преобразователей на нисходящих участках трубопроводов.

Внутренний диаметр трубопровода, на котором

устанавливается преобразователь расхода Метран$300ПР,
должен соответствовать значению, приведенному в табл.8. В
противном случае прилегающие к преобразователю участки
трубопроводов необходимо заменить на прямые участки
соответствующей длины из труб, указанных в табл.8, или
использовать прямые участки, входящие в КМЧ, который
определяется при заказе.

Перечень труб, рекомендуемых для изготовления

прямолинейных участков, приведен в табл.8.

Во время работы преобразователя запорная арматура,

установленная перед и после преобразователя вне
прямолинейных участков, должна быть полностью открыта.

Частота и амплитуда вибрации в месте установки

преобразователя не должна превышать 10 Гц и 0,05 мм
соответственно.

Габаритные и присоединительные размеры

преобразователя в зависимости от исполнения см.табл.7.

МОНТАЖ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Подключение внешних цепей преобразователя через

сальниковый ввод (код электрического подключения
преобразователя "С") производить кабелем с наружным
диаметром 8$10 мм.

При использовании встроенного во вторичный прибор

источника питания он должен быть гальванически развязан от
остальных цепей, электромонтаж проводить трех$ или
четырехжильным кабелем (например, РПШМ$3х0,35, РПШМ$
4х0,35).

При использовании автономного источника питания,

электромонтаж проводить двухжильным кабелем (например,
РПШМ$2х0,35  или МКШ$2х0,35). Допускается использовать
отдельные провода с сечением жилы 0,35мм

2

.

При питании преобразователя от гальванически

развязанного канала источника питания заземление корпуса
производить не требуется. При питании группы
преобразователей от одного источника без гальванической
развязки необходимо обеспечить равенство потенциалов
между проточными частями путем их надежного заземления.
Заземление производить подсоединением провода сечением
не менее 2,5 мм

2

 от шины заземления к специальному зажиму

на корпусе преобразователя.

Кабели и провода, соединяющие преобразователь и

вторичные приборы, рекомендуется прокладывать в
металлорукавах или металлических трубах.

Рекомендуется применение контрольных кабелей с

резиновой или пластмассовой изоляцией, сигнальных кабелей
с полиэтиленовой изоляцией.

Рекомендуется применение экранированного кабеля

с изолирующей оболочкой при нахождении вблизи мест
прокладки линии связи электроустановок мощностью более
0,5 кВА. В качестве сигнальных цепей могут быть использованы
изолированные жилы одного кабеля, при этом сопротивление
изоляции не менее 50 МОм.

Не допускается располагать линии связи

преобразователя с внешними устройствами вблизи силовых
кабелей.

Допускается прокладка цепей питания

преобразователя и выходного сигнала в одном кабеле.

Длина линий связи для импульсных и токовых выходов

не должна превышать 200 м, сопротивление каждой жилы $ не
более 20 Ом.

Длина линий связи для интерфейса RS485 не должна

превышать 1200 м, рекомендуется применение
неэкранированной "витой пары" на основе провода
МГШВ 0,35.

132

Метран300ПР

СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ

Источник питания автономный

Вариант 1. Штепсельный разъем (ШР).

Вариант 2. Сальниковый ввод (С).

Вариант 1. Штепсельный разъем (ШР).

Вариант 2. Сальниковый ввод (С).

Рис.1.  Cхема подключения преобразователя Метран$300ПР

с токоимпульсным (ТИ) выходным сигналом без гальванической развязки ко вторичному прибору.

Источник питания встроенный