Журнал «ИСУП» (Информатизация и системы управления в промышленности)
КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Ультразвуковой расходомер КАРАТ 8209;520 IP68. Надежная работа в затапливаемых колодцах

НПО КАРАТ – один из самых первых и крупнейших производителей приборов учета расхода в России. Благодаря высокому авторитету компании многие участники рынка воспринимают каждую новинку НПО КАРАТ как маркер будущих запросов потребителей. В настоящей статье представлена новая модификация расходомера КАРАТ‑520 с защитой корпуса IP68. Подробнее об ультразвуковом расходомере КАРАТ‑520 IP68 рассказывает В.В. Козлов, специалист управления собственной продукции и технической поддержки НПО КАРАТ.

НПО КАРАТ, г. Екатеринбург

karat_logo.png

Сегодня одним из ключевых трендов в производстве различных средств измерения расхода является реализация высокой степени защиты оболочки. Герметичный корпус в комбинации с поддержкой удаленной передачи данных (другой ключевой тренд) позволяет значительно расширить сферу применения приборов и во многом исключить ошибки, связанные с человеческим фактором. Такое оборудование находит применение в сфере ЖКХ, в частности в смотровых водопроводных колодцах, подверженных затоплениям.

Оборудованием с подобным сочетанием характеристик в настоящее время начинают интересоваться многие серьезные производители, так как спрос на него на рынке растет, ведь уровень отраслевого развития создал условия, требующие применения расходомеров, способных работать в непростой окружающей среде. В статье мы познакомим вас с одной из таких новинок – расходомерами малых диаметров с возможностью эксплуатации в условиях затопления ­КАРАТ‑520 IP68. Сразу скажем, что пока это редкость: расходомеры, в которых сочеталась бы герметичность корпуса с малыми диаметрами проточной части, сегодня еще почти никто не выпускает. Разработчик этого решения, научно-производственное объединение «Карат», много лет специализируется на создании контрольно-измерительного оборудования для автоматизированных систем учета, имеет серьезный научный потенциал и богатый практический опыт, что позволяет компании создавать приборы, отвечающие даже совсем новым запросам рынка.

Расходомеры КАРАТ‑520 IP68 входят в большую линейку ультразвуковых расходомеров‑счетчиков жидкости КАРАТ‑520 для напорных трубопроводов. Кратко расскажем о ней.

Линейку начали выпускать с 2012 го­да, и за это время данное оборудование успело получить широкое хождение на рынке, что неудивительно: разработчики регулярно предлагают всё новые исполнения для различных условий эксплуатации. Расходомеры ­КАРАТ‑520 представлены в нескольких типоразмерах (с разным диаметром условного прохода проточной части), имеют разные наборы числоимпульсных выходов и интерфейсов, обладают разными возможностями для монтажа. В зависимости от диаметра расходомера разработчики используют различные способы зондирования потока для повышения точности измерений. Например, у одних моделей ­КАРАТ‑520 зондирование потока жидкости ультразвуковым лучом производится вдоль оси проточной части, а у других – ультразвуковой луч проходит через систему зеркал, отклоняясь под определенными углами к направлению потока.

Расходомер может иметь до трех числоимпульсных выходов. По одному передаются результаты измерений прямого потока жидкости, по другому – сигналы отсутствия воды (СОВ) в проточной части расходомера, и эта функциональность реализована в каждом расходомере. Дополнительно в компании могут подготовить расходомер с сигналом обратного (реверсивного) потока. Некоторые модели выпускаются под резьбовое (штуцерное) соединение с трубопроводом, которое выполняется с помощью присоединителей (прямых участков) и накидных гаек. Ряд моделей выпускаются под фланцевое соединение с трубопроводом. И так далее.

Расходомер КАРАТ‑520 со степенью защиты IP68 (рис. 1) создан специально для установки в затапливаемых колодцах. Как и любой расходомер данной линейки, он состоит из трех основных элементов: проточной части, измерительного блока и блока питания и интерфейсов. Проточная часть и измерительный блок соединены между собой. Именно для измерительного блока новой модификации предусмотрена степень защиты IP68. Блок питания и интерфейсов устанавливается поодаль и соединяется с измерительным блоком коммутационным кабелем длиной до 5 м. Степень защиты блока питания и интерфейсов чуть меньше – IP65.

Ris_Karat_520_IP68.jpg

Рис. 1. Ультразвуковой расходомер КАРАТ‑520 IP68

Проточная часть представляет собой участок трубы с установленными в ней пьезодатчиками. Каждый пьезодатчик служит как излучателем, так и приемником ультразвуковых сигналов. По той скорости, с которой луч проходит от одного пьезодатчика к другому в обоих направлениях, вычисляется расход жидкости. За вычисления отвечает микропроцессор измерительного блока, он работает на программе НПО КАРАТ, изменить которую, как и настройки прибора, невозможно: ПО и настройки предустановлены на заводе и защищены. Уровень защиты «С» по МИ 3286-2010 (то есть самый высокий) обеспечивается с помощью неразъемного корпуса и пломб.

Ультразвуковые расходомеры КАРАТ‑520 IP68 могут работать как автономно, так и в системах передачи данных – для этого в приборах предусмотрены различные интерфейсы. Например, данные могут передаваться по кабелю длиной до 100 м (блок питания и интерфейсов подсоединяется кабелем к внешнему устройству), а можно подключить расходомер к счетчику импульсов либо к вычислителю, например КАРАТ‑307. Данный вычислитель можно оснастить модулем LoRaWAN, который позволит, при наличии сети LoRaWAN, передавать данные в сервис «ЭнергоКабинет», очень удобный для любого пользователя. В «ЭнергоКабинете» вся информация представлена наглядно и точно, с ней будет легко работать как владельцу отдельного прибора, так и службам управляющих компаний, наблюдающим за всеми приборами учета своего района.

Средняя наработка на отказ расходомера КАРАТ‑520 IP68 составляет 50 000 часов, а средний срок службы – 12 лет. Время хранения служебных данных в энергонезависимой памяти прибора не ограничено. Все эти характеристики позволяют ультразвуковому расходомеру КАРАТ‑520 IP68 работать без обслуживания и выполнять свои функции даже в экстремальной ситуации затопления.

Чтобы узнать больше об ультразвуковом расходомере КАРАТ‑520 IP68, мы обратились к специалисту компании КАРАТ Виталию Козлову.


Интервью с Виталием Витальевичем Козловым, специалистом управления собственной продукции и технической поддержки НПО КАРАТ


ИСУП: Виталий Витальевич! Вопрос о динамическом диапазоне измерений расходомера. Какие минимальные и максимальные величины может измерять КАРАТ‑520 IP68, при которых относительная погрешность не выходила бы за рамки допустимой погрешности?

В. В. Козлов: Тем, кто уже пользовался нашим расходомером КАРАТ‑520, можем сказать, что метрологические характеристики у модификации IP68 точно такие же, и к выбору прибора можно подходить с теми же принципами по части измерений. Почти во всем диапазоне (99,5 % диапазона) измерения расхода погрешность составляет ±1 %, и только на уровне минимального измеряемого расхода (0,5 % диапазона) погрешность измерения составляет ±2 %. Думаю, что перечислять диапазоны всей номенклатуры не стоит, но информацию всегда можно уточнить у специалистов наших отделов продаж либо в документах, доступных в круглосуточном режиме на веб-сайте.

ИСУП: А какая дополнительная погрешность (раз уж мы заговорили о погрешности) может возникнуть под воздействием температуры измеряемой среды?

В. В. Козлов: Погрешность, о которой мы говорили только что, включает влияние и прочих факторов.

ИСУП: Для повышения точности измерений в расходомерах применяют разные способы зондирования потока, иногда – систему зеркал. Расскажите, пожалуйста, подробней об этом методе и почему его выбирают?

В. В. Козлов: На выбор то­го или иного способа зондирования потока влияет сложность стоящих перед разработчиками задач. Например, система зеркал помогает значительно увеличить точность измерений, что актуально для расходомеров с большим диаметром трубы, когда поток может быть неравномерным в сечении. Но в трубах малого диаметра поставить сложную систему зеркал затруднительно, потому что луч ультразвука невозможно так сфокусировать, чтобы не создавать помехи в столь узком пространстве. Спасает ситуацию то, что ширины луча достаточно, чтобы обеспечить необходимое перекрытие диаметра сечения трубы расходомера, чтобы гарантировать требуемую точность измерений.

ИСУП: Для каких труб предназначен расходомер КАРАТ‑520 IP68? Какие диаметры он «закрывает»?

В. В. Козлов: Ответ будет лаконичен – от Ду 20 до Ду 80. Важно уточнить, что проточная часть наших расходомеров из качественной латуни и устойчива к коррозии.

ИСУП: Есть ли какие-то особые требования к месту установки расходомера (величина прямого участка трубы и т. д.)?

В. В. Козлов: Да, конечно. Как и у любого средства измерений, его работа зависит от условий эксплуатации, внешних влияний, состояния измеряемой среды. Если в общих чертах, то можно сказать, что расходомер не следует применять в местах трубопровода со свободным изливом, трубопровод должен быть под давлением. Также расходомер не следует применять на месте уклона трубопровода вверх, где существует вероятность скопления воздуха в проточной части расходомера, прибор следует устанавливать с обеспечением прямого участка не менее 5 Ду до расходомера и 3 Ду после. В некоторых случаях прямые участки до расходомера можно сократить до 3 Ду (при соблюдении определенных условий), но также есть требования и по увеличению прямых участков до 10 Ду до расходомера, если в месте эксплуатации имеются факторы, существенно влияющие на поведение потока воды. Все эти требования описаны в инструкции по монтажу, размещенной на нашем веб-сайте в постоянном круглосуточном доступе. Если вы проектируете узел учета, то можете свободно пользоваться информацией из инструкций.

Беседовал С. В. Бодрышев,
главный редактор журнала «ИСУП».

Опубликовано в интернете 18.09.2020

НПО КАРАТ, г. Екатеринбург,
тел.: +7 (343) 222‑2306,
e‑mail: ekb@karat-npo.ru,
сайт: karat-npo.com


Устройства Цифровой Индикации
Индикация до четырех координат. Для пультов и панелей управления. Для станков и т.д. Россия.
www.skbis.ru