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

Ультразвуковые и вихревые расходомеры-счетчики газа ИРВИС

Казанское научно-производственное предприятие «Ирвис» представило свою продукцию на XXV Международной выставке «Нефть и газ Узбекистана» (OGU‑2023). В числе экспонатов – ультразвуковой расходомер-счетчик газа ИРВИС-Ультра. В статье приведены его характеристики и конструктивные особенности, а также особенности другой популярной продукции предприятия: поверочной газодинамической установки ИРВИС-УПГ-М, телеметрического извещателя И‑102 и цифрового многофункционального термоанемометра ИРВИС-ТА‑5.1.

ООО НПП «Ирвис», г. Казань

Irvis.png

скачать pdf >>

Международная выставка «Нефть и газ Узбекистана» (OGU) в числе крупнейших промышленных форумов Средней Азии занимает особое место как по количеству профессионалов нефтегазовой индустрии и топливно-энергетических комплексов различных стран ми­ра, так и по многообразию представленной продукции, насыщенности экспозиций и количеству подписанных контрактов.

В работе 25-й, юбилейной выставки OGU‑2023, а также III Международного энергетического форума Республики Узбекистан (UEF‑2023), проведенных в Ташкенте в период с 18 по 20 мая 2023 го­да, приняли участие более 300 компаний и организаций со всего ми­ра, а на выставочной площадке свои экспозиции представили более 168 компаний.

Большой интерес у посетителей и участников форума вызвала экспозиция российского научно-производственного предприятия «Ирвис» из Казани. Ее акцентом стали ультразвуковые и вихревые расходомеры-счетчики га­за, предназначенные для систем технологического и коммерческого учета.


Расходомеры-счетчики ИРВИС-Ультра

Наиболее яркими представителями этой линейки являются ультразвуковые расходомеры ИРВИС-Ультра (рис. 1) в различных исполнениях, использующиеся для измерения объема и объемного расхода, температуры и абсолютного давления измеряемой среды, а также для вычисления объемного (массового) расхода и объема (массы) газов, приведенных к стандартным условиям по ГОСТ 2939‑63. Измеряемыми средами для этих приборов могут служить природный и попутный нефтяной га­зы, водород, углекислый газ, водяной пар, азот, воздух и другие неагрессивные газы.

Ris_1_.jpg

Рис. 1. Ультразвуковой расходомер-счетчик ИРВИС-Ультра

Расходомеры-счетчики ИРВИС-Ультра – надежные в эксплуатации устройства с повышенной помехозащищенностью, нечувствительные к гидроударам и пульсациям потока. Они отличаются высокой точностью измерений, стабильными метрологическими характеристиками, расширенным диапазоном измерений (1 : 250, 1 : 400, 1 : 600 в базовом исполнении) и стойкостью к загрязнениям. Для заказчиков особенно привлекательными особенностями можно считать функцию самодиагностики и большой объем сохраняемой в энергонезависимой памяти информации: посуточный архив может включать до 1200 записей, почасовой – до 2400 записей, архив событий – до 24 000 записей.

Принцип действия расходомера ИРВИС-Ультра основан на явлении сноса звуковой волны проходящим по трубопроводу потоком га­за. Скорость потока и его расходные характеристики вычисляются по времени отклика, под которым понимают разность во времени прохождения ультразвукового сигнала по направлению движения потока и против него.

Конструкция расходомера-счетчика предусматривает наличие:

- первичного преобразователя, который оптимизирует поток и представляет собой отрезок трубопровода заданной формы. В нем установлены непосредственно ультразвуковой расходомер, а также плата вычислителя и первичные преобразователи абсолютного давления и температуры;

- блока интерфейса и питания (БИП). Это специализированный регистратор, состоящий из блока питания, барьера искрозащиты, регистратора информации и жидкокристаллического индикатора с кнопками управления. Для работы прибора могут использоваться различные источники питания с напряжением 220, 24 и 3,6 В.

В базовый комплект поставки входят имитационная катушка расходомера и устройство для считывания архивов. Также расходомер-счетчик может комплектоваться токовым интерфейсом 0–5 мА, 4–20 мА (для использования в автоматических системах управления) и системой телеметрии, использующей извещатель И-102.

Одна из популярных модификаций прибора – ультразвуковой расходомер-счетчик полнопроходного исполнения ИРВИС-Ультра-Пп. Ее отличие от стандартной заключается в том, что все выполняемые измерения здесь реализованы в цельном корпусе первичного преобразователя, в котором размещены от одной до четырех пар пьезоэлектрических преобразователей.

Возможные номинальные диаметры первичного преобразователя составляют 50, 80, 100, 150, 200, 300 и 400 мм. Диапазоны измерения зависят от номинального диаметра и могут находиться в пределах:
- 0,12…14 000 м3/час (полнопроходное исполнение) для объемного расхода га­за при рабочих условиях;
- –40…+60 °C для температуры;
- 0,05…16 МПа для абсолютного давления;
- 0,057…48 м/с для скорости газа.

Счетчик-расходомер ИРВИС-Ультра во взрывозащищенном исполнении имеет маркировки: 1Ех ib IIC T4 Gb X для первичного преобразователя и [Ех ib Gb] для блоков питания и интерфейса. При поверке устройства используется проливной и беспроливной (имитационный) методы. Пределы допускаемой относительной погрешности при рабочих условиях составляют ±0,5…±1,4 %, при приведении к стандартным условиям – ±0,65…±1,8 %.

Межповерочный интервал 3 года.


Газодинамические установки ИРВИС-УПГ-М

Кроме ультразвуковых и вихревых расходомеров‑счетчиков га­за различных исполнений, в продуктовой линейке НПП «Ирвис» представлены и другие пользующиеся популярностью приборы и установки.

Так, например, для производственных метрологических лабораторий компания производит поверочные газодинамические установки ИРВИС-УПГ‑М (рис. 2) в нескольких модификациях, необходимых различным предприятиям. Например, по верхнему пределу воспроизводимого расхода установка имеет семь модификаций. С их помощью осуществляются калибровка и поверка промышленных и бытовых расходомеров и счетчиков различного ти­па, а также преобразователей расхода газа.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Поверочная газодинамическая установка ИРВИС-УПГ-М

В основе работы ИРВИС-УПГ‑М – сравнительная оценка эталонных объема и объемного расхода воздуха, прошедшего через установку и поверяемые СИ, и фактических объема и объемного расхода поверяемых СИ, которые включаются в измерительную магистраль последовательно. Высокая точность в широком диапазоне измерений обеспечивается с помощью использования установленных параллельно сменных эталонных критических сопел, создающих поток с требуемым расходом воздуха.

Потребляемая мощность установки может изменяться от 3,5 до 260 кВт, диапазон воспроизводимых расходов – от 0,003 до 16 тыс. м3/час, при этом предел относительной погрешности при измерении объемного расхода в рабочих условиях составляет ±0,3 % (±0,2 % по заказу). Полный срок службы ИРВИС-УПГ‑М 20 лет.


Извещатель И‑102

Для простой и быстрой регистрации результатов измерений с помощью удаленных приборов учета га­за (разработки НПО «Ирвис») специалистами компании разработан извещатель И‑102, представляющий собой автономный от счетчика га­за электронный блок, монтируемый на DIN-рейку (рис. 3). Устройство питается от блока питания током с напряжением +5 В.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Автономный извещатель И‑102

Извещатель предназначен не только для дистанционного мониторинга текущих значений и формирования архивов данных, полученных с приборов учета, но и для оповещения персонала о появившихся проблемах, например, об отказе прибора учета или нештатном режиме работы газового оборудования. Сообщения могут рассылаться по СМС, электронной почте и модемной CSD/GPRS-связи. В отличие от модема прибор разработан как активное устройство, конструкция которого наряду с модемом включает и программируемый контроллер, обеспечивающий рассылку сообщений не только в случае появления нештатных ситуаций, но и по расписанию. Конфигурация И‑102 то­же осуществляется с помощью СМС-сообщений. Тем самым обеспечена возможность выполнять настройку удаленно с любого телефона.


Термоанемометр ИРВИС-ТА‑5.1

Специалистам, занятым научно-практическими исследованиями характеристик, свойств и поведения тепловых потоков в различных условиях, будет интересна специальная разработка НПО «Ирвис» – компактный и легкий цифровой многофункциональный термоанемометр ИРВИС-ТА‑5.1 (рис. 4), предназначенный для измерения следующих параметров газового потока:
- температуры;
- плотности;
- мгновенных и средних значений скорости;
- поверхностного трения.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Цифровой многофункциональный термоанемометр ИРВИС-ТА‑5.1

Конструкция прибора предусматривает использование трех входных каналов: термоанемометрического, выполненного по схеме термоанемометра постоянной температуры (выходной сигнал канала термоанемометра UTA находится в диапазоне 0…5 В), и двух термометрических, построенных по схеме измерительного моста, через который протекает ток фиксированной величины порядка 1 мA. Выходной сигнал термометрического канала UTM также находится в пределах 0…5 В.

Прибор выполняет измерение температуры среды в диапазоне от –50 до +100 °C, абсолютного давления – в диапазоне от 83,7 до 1600 кПа; средних скоростей потока – от 0 до 100 м/с. Управляется с помощью кнопок, расположенных на передней панели, и ме­ню, которое отображается на четырехстрочном ЖК-индикаторе.

Питание устройства осуществляется с помощью источника переменного то­ка напряжением 220 В и частотой 50 Гц через адаптер питания постоянного то­ка напряжением 12 В. Потребляемая мощность термоанемометра не превышает 5 Вт.

Допустимые условия эксплуатации: температура окружающей среды от 0 до +45 °C; барометрическое давление от 84 до 106,7 кПа; относительная влажность не должна превышать 95 % при температуре внешней среды 35 °C. Масса термоанемометра не более 0,5 кг, габариты – 195 × 100 × 40 мм, средний срок службы – не менее 10 лет. Прибор оборудован автоматической настройкой каналов связи с ПК (обмен данными происходит по интерфейсам RS‑232 и RS‑485), а также цифровым и аналоговым выходами.


Заключение

Традиции, заложенные конструкторами-газодинамиками кафедры спецдвигателей факультета «Двигатели летательных аппаратов» КГТУ им. А. Н. Туполева при создании НПП «Ирвис» в 1990 го­ду, фундаментальная научно-практическая подготовка специалистов, научно-практический опыт и плодотворное взаимодействие с крупнейшими научными центрами обеспечивают компании достойное место на рынке высокотехнологичных средств измерения расхода газообразных энергоносителей. А наличие собственных нестандартных конструкторских и технологических решений и программного обеспечения, как и использование комплектующих производства только проверенных поставщиков (кроме изделий собственной разработки), позволяют говорить о полной технологической импортонезависимости производства предприятия и его продукции, включая этап послепродажного обслуживания. В настоящее время в изделиях НПП «­Ирвис» используется до 90 % комплектующих собственного производства.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 3(105)_2023

ООО НПП «Ирвис», г. Казань,
тел.: +7 (843) 212‑5629,
e‑mail: 1@gorgaz.ru,
сайт: gorgaz.ru