Счетчик воды вихревой ультразвуковой

загрязнений нефтепродуктами, а также к  потоку  измеряемой  среды  обратного

направления. Средний срок службы счетчика не  менее  12  лет,  наработка  на

отказ ДРС и БПИ не менее 75000 ч, среднее время восстановления  счетчика  не

боле 0,5 ч.

  ДРС  сохраняет работоспособность после  замерзания и последующего оттаивания

рабочей  жидкости  в  проточной  части,  а  также  при  наледи  на  наружных

поверхностях. Предельное значение погрешности при наличии твердых  отложений

на рабочей  поверхности ДРС толщиной до 1мм не превышает 8,5%. 

    Счетчик воды вихревой ультразвуковой  СВУ предназначен  для измерения

объёма  жидкости,  закачиваемой   в   нагнетательные   системы   поддержания

пластового  давления  на  нефтяных  месторождениях,  а   также   для   учета

использования  воды  на  промышленных   предприятиях    и   в   коммунальном

хозяйстве.

    Счетчик состоит из датчика  расхода ДРС и преобразователя  измерительного

интегрирующего  БПИ – 04 (дале5 блок БПИ).

    Датчик ДРС предназначен для  преобразования объёма жидкости  в  выходной

сигнал, представленный  числом  электрических  импульсов  с  ценой  импульса

0,001 м3 , и может работать как в комплексе  с блоком БПИ, так и отдельно  от

него  в составе информационно-измерительных  систем..

    Датчики расхода могут  устанавливаться   в  помещениях  насосных  блоков

кустовых  насосных станций, блоков  водораспределительных  гребёнок,  пунктов

учёта волы и  на  открытом  воздухе  под  навесом  и  эксплуатироваться  при

температуре окружающего воздуха от минус 450 С до 500С и влажности до 98%.

    Блок БПИ обеспечивает:

    электрическое питание подключаемых  датчиков ДРС (от 1 до 4);

    масштабирование  и  формирование  выходных  сигналов  датчиков  ДРС  по

четырем независимым измерительным каналам (каналам масштабирования) с  ценой

импульса  по каждому из каналов 0,1 м3;

    накопление информации об объемах  протекающей жидкости на шестиразрядных

отсчетных устройствах с ценой единицы  младшего разряда 0,1 м3.

    Блок  БПИ  устанавливается   в  закрытых,  не   регулярно   отапливаемых

помещениях,  пунктах  контроля  и  управления,  блоках  местной  автоматики,

щитовых помещениях и др. при температуре  окружающего воздуха от минус 40  до

+500 С  9 кроме цифрового отсчетного устройства, которое должно работать  при

температуре окружающего воздуха от минус  10  до  +400  С)  и  относительной

влажности до 98% при температуре +350 С.

    Устройство и работа изделия.

    Счетчик состоит из датчика  ДРС и блока БПИ, соединенным четырёх жильным

кабелем К. Датчик ДРС преобразует объём  измеряемой среды,  проходящей  через

него, в  пропорциональное  число  электрических  импульсов  с  ценой  одного

импульса 10-3 м3. Входной  числоимпульсный сигнал  датчика ДРС  поступает  в

блок   БПИ,   выполняющий   функции   масштабирования,   интегрирования    и

суммирования  импульсной  последовательности.  Выходные  сигналы  блока  БПИ

также числоимпульсные с ценой импульса 0,1  м3  по  каналам  масштабирования

(примечание: к одному блоку БПИ может быть подключено от одного  до  четырёх

датчиков  ДРС).

    Кроме указанных функций блок  БПИ осуществляет:

    -передачу измерительной информации  с  выхода  каналов  масштабирования,

выдачу  в  аппаратуру  телемеханики  служебных  сигналов,  необходимых   для

реализации  приёма информации;

    Индикация расхода по каждому  из  датчиков  ДРС  с  помощью   стрелочного

индикатора;

    Индикация результатов измерения  объема по каждому из  датчиков  ДТС  на

цифровых  отсчетных устройствах;

    Выработку напряжения 24 В постоянного тока для  дистанционного  питания

датчиков  ДРС;

    Блок  БПИ  и  датчик  БРС   являются   конструктивно   и   функционально

законченными     составными     частями     счетчикам     и     обеспечивают

взаимозаменяемостью без подстроек, дополнительной градуировки и поверки.

    Составные части счетчика ДРС  (преобразователи ПР и ПНП)  также  являются

функционально  и  конструктивно   законченными   частями   датчика   ДРС   и

обеспечивают  взаимозаменяемость  без  дополнительной  подстройки  и  поверки

(при  замене ПР или ПНП требуется  лишь  установка  во  вновь   устанавливаемом

ПНП паспортного  значения коэффициента преобразования ПР Кпр  и  коэффициента

коррекции К().

    Устройство и работа составных  частей.

    Устройство и работа датчика ДРС.

    Набегающий  поток  образует  за  телом  обтекания   вихревую   дорожку,

состоящую из двух цепочек вихрей, образующихся на верхней и  нижней  кромках

и перемещающихся вместе с потоком.

    Принцип действия датчика основан  на регистрации каждого из вихрей путём

"просвечивания"  потока ультразвуковым  лучом,  направленным  перпендикулярно

оси  тела  обтекания.  После  взаимодействия  ультразвуковых   колебаний   с

цепочкой  вихрей (вихревой дорожкой)  сигнал,  принятый  пъезоприёмником  ПП,

оказывается модулированным по фазе. Модулированный сигнал с выхода ПП  через

согласующийся трансформатор поступает на ограничитель амплитуды и  далее  на

формирователь  сигнал,  с  выхода  которого  импульсы  прямоугольной   формы

поступают на один из входов фазового детектора ФД.  Работа  ФД  основана  на

преобразовании  фазового сдвига между опорным напряжением U0., поступающим  с

кварцевого  генератора,  и  напряжением  сигнала,  поступающим  с  выхода,  в

последовательность  импульсов, длительность которых пропорциональна  разности

фаз между  указанными сигналами.

    Сигнал с выхода ФД поступает  на двухзвенный пассивных rc-фильтр  нижних

частот (ФНЧ), где  подавляется  несущая  частота  и  другие  высокочастотные

составляющие  сигнала.

    Окончательная частотная селекция полезного  сигнала  в  рабочей  полосе

частот,   соответствующей   рабочему   диапазону   расходов,   производиться

двухзвенным фильтром высоких частот ФВЧ.

    Узел   автоматической   регулировки   усиления    (АРУ)    обеспечивает

стабилизацию  входного  напряжения  формирователя  сигнала  Ф2   на   уровне

(1,00(0,25)В  в рабочем диапазоне расходов.

    Формирователь  сигнала   Ф2,   чувствительность   которого   ((60…80)мВ

устанавливается резистором r26, формирует импульсы прямоугольной формы.

    Напряжение  сигнала  с  выхода  формирователя  Ф2  поступает   на   вход

одностороннего  ограничителя О3 и далее на вход генератора ГП.  Генератор  ГП

с приходом каждого очередного импульса сигнала  вырабатывает пачку  импульсов

опорной частоты,  поступающих  с  генератора  Г.  Число  импульсов  в  пачке

задается  с помощью диодов наборного поля П1 и выключателя S1.

    С выхода генератора ГП импульсы  поступают на вход делителя  частоты  Д4

с фиксированным  коэффициентом деления и далее  на  вход  узла  гальванической

развязки  УГР.

    Длительность промежутков времени  определяется состоянием включателя.

    Питание элементов осуществляется  от  стабилизирующего  преобразователя

СП, преобразующего напряжение питания +24 В в  напряжение  постоянного  тока

+12 В,  минус 12 в и +9 В.

    Питание пьезоизлучателя ПИ осуществляется  от  кварцевого  генератора  Г

через согласующий трансформатор Т1.

    Конструкция датчика ДРС.

    В  корпусе  1  преобразователя   ПР  закреплен  винтами  конфузор  2   с

установленным в нем телом обтекания 23.

    В корпус 1 ввинчены также узлы  пьезоприёмника ПП и пьезоизлучателя   ПИ,

имеющие одинаковую конструкцию, с уплотнением  стаканов 21 сваркой.

    В стакане 21 расположен  пьезоприемник  20,  прижатый  ко  дну  стакана

штуцером 16, через шайбу, прокладку 18 и втулку 19,являющуюся  электрическим

изолятором.

    Напряжение  к  пьезоэлементу  20  подводится  (отводится)   с   помощью

электрода 22, контактирующего с его поверхностью.

    Вторым электродом является корпус 1 преобразователя ПР,  соединенный  с

пьзоэлементом  через  дно  стакана.  На  корпусе  1  закреплены  согласующие

трансформаторы  Т1 и Т2, соединенные с ПИ и ПП.

    ПИ и ПП закрыты  соответственно  съемными  крышками  15  и   стойкой  5,

уплотненные  резиновыми  кольцами.  На  стойке   5   закреплена   вилка   8,

контактирующая  с розеткой 7 электрического разъёма. Корпус  1  с  указанными

узлами  и деталями образуют преобразователь  расхода ПР.

    Корпус 4 преобразователя ПНП крепиться  к стойке 5 накидной гайкой 9.  В

корпусе 4 ПНП закреплен блок зажимов  6  (для  соединения  с  блоком  БПИ  с помощью кабеля), закрытый крышкой 10.

    Уплотнение кабеля для соединения  с  блоками  БПИ  достигается   за  счет

кольца  уплотнительного 25, заглушки 26, шайбы  27,  гайки  28,  штуцера  29.