В статье рассмотрены конструктивные и метрологические особенности нового средства измерения расхода газа ЭЛЕМЕР-РУЗ?03. Приведены основные характеристики расходомера.
ООО НПП «ЭЛЕМЕР», Зеленоград, г. Москва
Современные системы коммерческого и технологического учета расхода газа в различных отраслях промышленности предъявляют все более жесткие требования к точности измерений, устойчивости к изменяющимся режимам потока и надежности работы в широком диапазоне давлений и температур. В этих условиях особое значение приобретает ультразвуковой метод измерения расхода, позволяющий реализовать алгоритмическую адаптацию к изменяющимся режимам потока и обеспечивать длительную стабильность измерений при высоких метрологических характеристиках.
В ответ на такие требования инженерами НПП «ЭЛЕМЕР» разработан ультразвуковой расходомер-счетчик газа ЭЛЕМЕР-РУЗ-03 (рис. 1), предназначенный для измерений и вычислений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях, объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, массового расхода и массы газов. Прибор ориентирован на применение в качестве комплексной системы учета расхода газа, воздуха, кислорода на объектах газотранспортной инфраструктуры, энергетики и промышленности.
Рис. 1. Расходомер-счетчик газа ЭЛЕМЕР-РУЗ-03
В основе работы расходомера ЭЛЕМЕР-РУЗ-03 лежат комбинированный корреляционный и время-импульсный методы измерений. Корреляционный метод основан на определении разницы времени пролета сигнала по потоку и против потока путем оцифровки принятых датчиками сигналов с последующей обработкой посредством корреляционного анализа. Скорость потока определяется по максимуму взаимной корреляционной функции зарегистрированных сигналов.
Время-импульсный метод основан на измерении разности времени распространения ультразвукового сигнала по направлению и против потока. Возникающая разность времён пропорциональна средней скорости потока в измерительном сечении и используется для определения объемного расхода газа. Прибор автоматически переключается на оптимальный метод измерений, исходя из текущих показателей качества сигнала и характера акустических шумов.
В зависимости от типоразмера прибора используется одно- или многоканальная схема измерения, предусматривающая до четырех ультразвуковых лучей. Применение многоканальной конфигурации позволяет повысить точность измерений за счет усреднения профиля скорости потока по хорде трубопровода. При этом повышается частота зондирования для уточнения профиля скорости потока. В результате увеличивается устойчивость показаний при изменяющихся гидродинамических условиях.
Расходомер предусмотрен во фланцевом исполнении по стандартам ГОСТ 33259-2015, EN 1092-1 или ANSI B16.5 и рассчитан на установку в трубопроводы с условным проходом DN 50…300 мм при номинальном давлении среды от 101 кПа до 16 МПа и температуре газа от –50 до +80 °C, что позволяет применять его как на распределительных сетях, так и на газотранспортных линиях высокого давления. Проточная часть представляет собой полнопроходную литьевую компоновку (DN 50…150), выполнена из коррозионно-стойкой нержавеющей стали и обеспечивает крайне малое гидравлическое сопротивление (рис. 2). Конструкция первичного преобразователя предусматривает скрытый монтаж сигнальных кабелей, а также расположение ультразвуковых преобразователей без выступов и перекрытия просвета внутреннего пространства проточной части.
Рис. 2. Расходомер вместе с прямолинейными участками
ЭЛЕМЕР-РУЗ-03 обеспечивает измерение расхода в прямом и обратном направлении потока с пределом допускаемой относительной погрешности измерения объемного расхода при рабочих условиях от ±0,5 до ±5 % в диапазоне до 1 : 200 в зависимости от исполнения. Для гарантированной работы в двух направлениях потока служат две независимые градуировочные таблицы в специальной области памяти.
Интеллектуальную функциональность осуществляет встроенный корректор БПР-06, обеспечивающий приведение измеренных значений к стандартным условиям в соответствии с действующими нормативными документами. Расчет теплофизических свойств газовой смеси выполняется по утвержденным методикам и стандартам: ГОСТ 30319.2-2015, ГОСТ 30319.3-2015, ГОСТ Р 8.662-2009, ГСССД МР 113-03, ГСССД МР 118-05, ГСССД МР 134-07, ГСССД МР 242-20-15, ГСССД МР 273-2018.
Наличие вычислительных функций позволяет использовать ЭЛЕМЕР-РУЗ-03 как систему учета расхода. Прибор сообщает значения текущего расхода и накопленного объема, давления, температуры газа, формирует архивы и отчеты, события нештатных ситуаций, а также передает данные в систему верхнего уровня по цифровому протоколу. Для интеграции в автоматизированные системы управления и диспетчеризации АСКУГ прибор оснащен интерфейсом RS-485 с протоколом Modbus RTU, аналоговым сигналом 4…20 мА, дискретными выходами. Такая конфигурация обеспечивает совместимость расходомера с широким спектром систем сбора данных и контроллеров, применяемых на промышленных объектах ГРС, ГРП.
Параметрирование расходомера выполняется с помощью штатного программного обеспечения Modbus MultiConfig собственной разработки. Кроме того, ведется подготовка драйвера с целью интеграции прибора в ИУС «ЦИФРА» – систему диспетчеризации газораспределительной сети «Газпром межрегионгаз».
Рис. 3. Расходомер газа ЭЛЕМЕР-РУЗ-03 во взрывозащищенном исполнении
Для применения на опасных производственных объектах разработано взрывозащищенное искробезопасное исполнение 1Ех db ib [ia Ga] IIC T6 Gb X; 0/1Ex ib db IIC T6 Ga/Gb X, соответствующее требованиям технических регламентов и стандартов промышленной безопасности (рис. 3). Прибор может комплектоваться штатным искробезопасным блоком питания БП 926Ех производства ООО НПП «ЭЛЕМЕР». Основные метрологические и технические характеристики расходомера-счетчика газа ЭЛЕМЕР-РУЗ-03 перечислены в табл. 1 и 2.
Таблица 1. Метрологические характеристики расходомера-счетчика газа ЭЛЕМЕР-РУЗ-03
Таблица 2. Технические характеристики расходомера-счетчика газа ЭЛЕМЕР-РУЗ-03
Ультразвуковой расходомер-счетчик газа ЭЛЕМЕР-РУЗ-03 может применяться в системах как коммерческого, так и технологического учета газа на газораспределительных и газотранспортных станциях, в энергетике и нефтегазовой промышленности, на промышленных объектах с повышенными требованиями к точности и надежности измерений. В настоящий момент расходомер прошел метрологические испытания во ВНИИР – филиале ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» и находится в процессе утверждения типа СИ.
Опубликовано в журнале «ИСУП» № 1(121)_2026
В. А. Гаврилов,
руководитель направления
«Расходометрия»,
ООО НПП «ЭЛЕМЕР»,
Зеленоград, г. Москва,
тел.: 8 (800) 100-5147,
эл. почта: 136@elemer.ru
Иллюстрации предоставлены компанией ООО НПП «ЭЛЕМЕР»
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
