1. ВВЕДЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) предназначено для ознакомления с принципом работы, устройством и конструкцией преобразователя расхода электромагнитного ПРЭМ с целью его правильной эксплуатации.

2.1. ПРЭМ предназначен для преобразования объемного расхода и объема жидких сред с удельной электропроводностью от 10 -3 до 10 См/м в электрические кодированный (интерфейс RS 232С) и числоимпульсный сигналы.

2.2. ПРЭМ предназначен для информационной связи с другими изделиями: вторичными приборами, регуляторами, сигнализаторами и машинами централизованного контроля.

Для работы с тепловычислителями возможен подбор двух преобразователей по абсолютному значению разности их погрешности не более 0,5%.

2.3. ПРЭМ предназначен для эксплуатации при воздействии на него следующих внешних факторов:

1) измеряемой среды не агрессивной к материалу внутреннего покрытия трубы — фторопласту Ф4 и электродов — стали 12Х18Н10Т;

2) температуры измеряемой среды от 4 до 150 ° С;

3) давления измеряемой среды до 1,6 Мпа;

4) температуры окружающего воздуха от 5 до 50 ° С;

5) относительной влажности воздуха до 95% при температуре 35 ° С;

6) атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа;

7) переменного частотой 50 Гц магнитного поля напряженностью до 40 А/м;

8) механической вибрации частотой (5—25)Гц с амплитудой смещения до 0,1 мм.

2.4. ПРЭМ по защищенности от воздействия окружающей среды выполнен в соответствии со степенью защиты IP 65 по ГОСТ 14254.

2.5 Питание ПРЭМ осуществляется от источника постоянного тока напряжением 24 В ± 20%.

2.6. Не допускается эксплуатация ПРЭМ во взрывоопасных зонах.

2.7. Пример записи ПРЭМ при его заказе:

«Преобразователь расхода электромагнитный

1 — диаметр условного прохода; 3 — значение расхода Q наим;

2 — программируемый вес импульса ; 4 — значение расхода Q наиб;

ВНИМАНИЕ! Значения расхода Q наим. и Q наиб. определяются потребителем исходя из назначения преобразователя и не должны выходить за пределы диапазона, указанного в табл.1.

Вес импульса указывается при необходимости иметь его значение, отличное от указанных в табл.2.

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

3.1. Диаметр условного прохода, максимальное ( Q_max ), переходные ( Q_{t 1,2}) и минимальное ( Q_min ) значения преобразуемого расхода, в зависимости от типа преобразователя , а также значение рабочего давления соответствуют указанным в табл.1.

Диаметр условного прохода, мм.

Значение расхода, м 3 /ч

Рабочее давление не более, МПа

3.2. Преобразователь имеет следующие выходные сигналы: кодированный и числоимпульсный.

3.2.1. Параметры кодированного сигнала в стандарте интерфейса RS 232 C .

3.2.2. Параметры числоимпульсного сигнала в соответствии с табл.2.

Вес импульса, м 3 /имп (л/имп)

Ориентировочный диапазон частот, Гц

Длительность импульса, мс

* Программируемое значение веса импульса , установленное при выпуске из производства. По предварительному заказу возможна установка другого веса импульса .

Форма сигнала — прямоугольная.

Сигнал формируется транзистором оптопары, включенным по схеме открытый коллектор ("ОК") с предельными параметрами: U £ 30 В; I £ 30 мА.

3.3. Преобразователь формирует двухуровневый сигнал, несущий информацию о направлении движения измеряемой среды («НАПРАВЛЕНИЕ»).Указанный сигнал формируется схемой «ОК» с параметрами по п. 3.2.2.

3.4. Значение предела допускаемой относительной погрешности преобразования расхода в кодированный сигнал ( d _к) и объема в числоимпульсный сигнал ( d _и) независимо от направления движения измеряемой среды, составляет:

3.5. Номинальная статическая характеристика (НСХ) преобразования объема в числоимпульсный сигнал соответствует уравнению (1):

V = NB (м 3 ) (1)

где: В — вес импульса, м 3 /имп;

N — число импульсов, зарегистрированное за время измерения, имп.

3.6.Изменение погрешности преобразователя при воздействии на него внешних факторов по п.п. 2.3 и 2.5, а также вызванная изменением проводимости измеряемой среды в пределах, установленных в п. 2.1, не превышает предела относительной погрешности.

3.7. Преобразователь обеспечивает возможность установки по интерфейсу RS 232 значений веса импульса выходного сигнала и расхода, соответствующего зоне нечувствительности.

3.8. Преобразователь обеспечивает возможность измерения расхода с двумя значениями постоянной времени преобразования равными 0,08 и 60 с.

3.9. Зона нечувствительности преобразователя составляет 0,2%от максимального значения расхода.

Примечание – По предварительному заказу возможна установка другого значения зоны нечувствительности.

3.10. Длина прямых участков трубопровода с внутренним диаметром, соответствующим диаметру условного прохода (ДУ) преобразователя, составляет не менее 2 ДУ до и после преобразователя.

3.11. Время установления рабочего режима преобразователя после заполнения его измеряемой средой составляет не более 20 мин.

3.12 Преобразователь прочен и герметичен при воздействии на него повышенного давления измеряемой среды со значением равным 2,5 МПа.

3.13. Сопротивление изоляции электродов преобразователя относительно его корпуса, а также между собой при сухой и чистой внутренней поверхности преобразователя составляет не менее 500 МОм.

3.14. Габаритные размеры, масса и потребляемая мощность соответствуют значениям , указанным в таблице 3.

Масса, не более,кг

Мощность, не более,ВА

3.15. Преобразователь в транспортной таре выдерживает воздействие на него следующих внешних факторов:

1) температура окружающего воздуха от минус 50 до плюс 50 ° С;

2) относительная влажность воздуха до 95% при температуре 35 ° С;

3) механическая вибрация частотой (10—55) Гц с амплитудой смещения до 0,35 мм.

3.16. Установленная наработка на отказ не менее 75000 ч.

3.17. Средний срок службы не менее 12 лет.

4. СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ

4.1. Состав изделия и комплект поставки приведен в табл.4.

Руководство по эксплуатации

1 экз. при поставке до 10 шт.

Источник питания БП-4

Пульт накопительный НП-1 или программное обеспечение для ПЭВМ

РБЯК. 442260. 014 ТО

5.1. Преобразователь, внешний вид которого приведен в приложении 1, состоит из измерительного участка 1 (ИУ) и электронного преобразователя 2 (ЭП). Конструктивно ИУ и ЭП представляют собой единое изделие.

ИУ представляет собой отрезок трубопровода, выполненный из немагнитной стали, заключенный в защитный кожух. Внутренняя поверхность ИУ защищена от вредного воздействия измеряемой среды фторопластом Ф4. Внутри ИУ диаметрально расположены электроды из стали 12Х18Н10Т, предназначенные для съема ЭДС сигнала, пропорциональной расходу (скорости) измеряемой среды. Диаметрально противоположно электродам установлены электромагниты, создающие переменное магнитное поле в измеряемой среде.

ЭП выполнен в алюминиевом корпусе G 115, который состоит из верхней и нижней крышек, соединенных четырьмя винтами. Внутри корпуса расположен электронный блок преобразования, обеспечивающий функционирование ПРЭМ. Электронный блок закрыт фальшпанелью (кроссплатой), на которой установлены клеммники для подсоединения линий связи и три переключателя, два из которых ( J 2 и J 3) обеспечивают возможность выбора веса импульса, а третий ( J 1) – установку требуемого значения постоянной времени преобразования, а также светодиод и контакты ТЕСТ, предназначенные для контроля работоспособности преобразователя.

Подключение внешних приборов к ПРЭМ производится посредством кабельных линий связи. Ввод кабелей в ЭП осуществляется через герметизированный ввод диаметром 7…10 мм.Для повышения помехоустойчивости корпус ПРЭМ соединяется с помощью токопроводов с трубопроводом. Для этой цели в нижней части корпуса ЭП имеется крепежный винт, а на фланцах должны быть предусмотрены резьбовые отверстия диаметром 4…5 Конструкция ЭП обеспечивает возможность пломбирования фальшпанели с целью ограничения допуска к электронному блоку.

Установка ПРЭМ на трубопроводе осуществляется посредством фланцев, привариваемых к трубопроводу, или с использованием монтажного комплекта, состав которого указан в приложении 1.Потеря давления на ИУ ПРЭМ не превышает 8 кПа при максимальном расходе.

Стрелка на корпусе ЭП предназначена для определения направления движения измеряемой среды по состоянию выхода «НАПРАВЛЕНИЕ».

5.2. Принцип работы.

Принцип работы ПРЭМ основан на явлении индуцирования ЭДС в движущемся в магнитном поле проводнике — измеряемой среде.

Индуцируемая ЭДС, значение которой пропорционально расходу (скорости) измеряемой среды, воспринимается электродами и подается на электронный блок. Последний выполняет преобразование сигнала ЭДС в нормированные выходные сигналы, пропорциональные расходу и объему. Микропроцессор ЭП обеспечивает требуемые режимы работы ПРЭМ и поддерживает двухстороннюю связь преобразователя с внешним устройством по интерфейсу RS 232С.

Непрерывное свечение диода означает работоспособность аналоговой части измерительной схемы ПРЭМ. Контакты ТЕСТ предназначены для контроля тока через обмотку электромагнитов, значение напряжения, измеренное на контактах вольтметром постоянного тока, должно быть равно (0,2 ± 0,02)В.

6. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. К работе с преобразователем допускаются лица, изучившие настоящее РЭ и прошедшие инструктаж по технике безопасности в соответствии с действующими на предприятии инструкциями.

6.2. По способу защиты от поражения электрическим током ПРЭМ относится к классу III по ГОСТ 12.2.007.0.

6.3. Запрещается эксплуатация ПРЭМ с повреждениями, которые могут вызвать нарушение герметичности корпуса или его соединений с трубопроводом.

6.4. Запрещается установка ПРЭМ с использованием прокладок между ним и фланцами трубопровода, материал которых неустойчив к измеряемой среде.

6.5. Замена, присоединение и отсоединение преобразователей от магистрали, подводящей измерительную среду, должно производиться при полном отсутствии давления в трубопроводе и отключенном напряжении питания .

7. УСТАНОВКА И МОНТАЖ

7.1. Порядок распаковывания.

7.1.1.При распаковывании ПРЭМ последние освобождают от упаковочного материала и протирают. Снятие заглушек ИУ производится непосредственно перед установкой ПРЭМ на трубопровод, при этом следует избегать механических воздействий на поверхность электродов (в том числе касания руками) и внутреннюю поверхность ИУ.

7.1.2. После распаковывания проверяют внешний вид и комплектность ПРЭМ согласно табл.3, а также проверяют сохранность пломб.

7.2. Порядок установки.

7.2.1. Не допускается установка ПРЭМ, находившегося ранее в условиях. отличных от рабочих по п. 2.3, без выдержки его в указанных условиях не менее 8 ч.

7.2.2. Установку ПРЭМ следует производить в местах, где трубопровод не подвержен вибрации, а напряженность внешнего магнитного поля не превышает допустимого значения. Последнее выполняется, если ПРЭМ располагается на расстоянии не менее 2 м от источника электромагнитного поля (электродвигателей, распределительных шкафов, силовых кабелей и т.п.).

Место установки должно обеспечивать удобство обслуживания и выполнение монтажных работ.

7.2.3. При монтаже ПРЭМ следует руководствоваться габаритным чертежом, приведенным в приложении 1.

Установка ПРЭМ осуществляется только после завершения всех монтажно-сварочных работ. Для обеспечения соосности трубопровода и ПРЭМ на каждую из 4 диаметрально расположенных шпилек должны быть установлены две (со стороны каждого фланца) центрирующие втулки.

ВНИМАНИЕ! При установке фланцев на трубопровод должны быть приняты меры к обеспечению соосности отверстий обоих фланцев, так как крепление ПРЭМ между фланцами производится с помощью шпилек.

С этой целью монтажно-сварочные работы следует производить с использованием имитатора ПРЭМ, представляющего собой отрезок трубопровода с габаритными размерами корпуса преобразователя. Фланцы должны быть параллельны друг другу , при этом расстояние между ними должно быть на 1-2 мм больше осевого размера ПРЭМ.

Фланцы должны быть установлены таким образом, чтобы обеспечивать свободный доступ к месту присоединения токопровода .

7.2.4 Затяжку гаек на шпильках следует производить поочередно по диаметрально противоположным парам, постепенно увеличивая силу их закручивания.

После установки ПРЭМ на трубопроводе обеспечьте электрическое соединение его корпуса с трубопроводом, для чего с помощью токопроводов соедините корпус ПРЭМ с фланцами.

7.2.5. Установку ПРЭМ рекомендуется производить с соблюдением направления движения среды, то есть по направлению стрелки на корпусе преобразователя, что соответствует состоянию выхода F 2 «замкнуто» (см. рис.2). Допускается и противоположная установка, при этом погрешность ПРЭМ при измерении соответствует нормированным значениям погрешности, а состояние выхода F 2- «разомкнуто».

7.2.6. Установка ПРЭМ на трубопровод с меньшим или большим диаметром относительно ДУ ПРЭМ допускается через конические патрубки (диффузоры, конфузоры) с конусностью не более 40 ° (угол наклона 20 ° ).

При этом длина прямого участка до ПРЭМ в зависимости от гидравлических сопротивлений перед ним должна соответствовать указанной в приложении 2.

Длина прямого участка после ПРЭМ должна быть не менее 2 ДУ независимо от наличия последующих гидравлических сопротивлений.

7.2.7. Установка ПРЭМ возможна в любом положении (вертикальном, горизонтальном, под углом), но при этом обязательно должно быть обеспечено заполнение всего объем ИУ измеряемой средой, даже при отсутствии расхода среды через ПРЭМ.

При наличии в среде частиц, которые могут осаждаться на электродах, рекомендуется устанавливать ПРЭМ так, чтобы электроды находились в горизонтальной плоскости или устанавливать ПРЭМ вертикально.

При наличии в среде воздуха или других газов, которые могут скапливаться на горизонтальном участке трубопровода, где установлен ПРЭМ, следует предусмотреть возможность выпуска газа в атмосферу.

Примеры не рекомендуемой установки ПРЭМ на трубопроводе приведены на рис.1: а) в верхней части трубопровода; б) ниспадающий или горизонтальный трубопровод с открытым концом.

7.2.8. Во всех случаях при установке ПРЭМ должна быть обеспечена возможность надежного перекрытия потока для выполнения операций демонтажа преобразователя.

7.2.9. При наличии на трубопроводе регулирующей арматуры последнюю следует размещать после ПРЭМ, чтобы не вносить турбулентность в поток среды.

Расходомер для теплого пола — назначение, монтаж

Сегодня многие владельцы жилья отдают предпочтение системам отопления жилых помещений, в которых ведущее место отводится теплым водяным полам. Используя тепловую энергию жидкого теплоносителя, можно добиться высоких качественных показателей в обогреве жилья. Сама конструкция отопительной системы уже на первый взгляд дает все основания считать подобный способ обогрева эффективным. Принцип работы водяных полов в корне отличается от традиционных способов обогрева. В данной ситуации важна функциональность каждого элемента, прибора и устройства, включенных в единый комплекс оборудования.

Качественная работа системы обогрева во многом зависит от того, насколько грамотно расходуется теплоноситель в трубопроводах водяных полов. С этой задачей справляются коллекторы теплого пола, которые вместе с расходомерами обеспечивают рациональное распределение котловой воды в отопительные контуры. В этой статье мастер сантехник расскажет, что собой представляет расходомер.

Зачем нужен расходомер

Водяной теплый пол, как правило, состоит из нескольких контуров пластиковых труб. Горячая вода, двигаясь по ним, отдает свое тепло и возвращается через обратную подающую часть системы. Коллектор (система гребенок) теплого водяного пола предназначен для сбора остывшей воды, смешивания и подачи нагретой. Другими словами – это узел контролирующий работу системы теплого пола.

Чтобы регулировать температуру, в коллекторе предусмотрены расходомеры. Эти устройства контролируют расход теплоносителя, в данном случае воды.

С точки зрения теории, система отопления может работать и без этого прибора. В этом случае придется вручную регулировать объём поступающей в контур воды, основываясь на личных ощущениях при изменении температуры воздуха в помещении.

Отказаться от использования расходомера при устройстве тёплых полов чреват следующими проблемами:

• Отдельные контуры водяного пола будут снабжаться теплоносителем без учёта особенностей помещения, в результате чего значения температуры напольной поверхности отапливаемых комнат будут различаться;
• Расход энергоносителя, используемого для работы нагревательных приборов (электричество или газ), будет повышенным.

К примеру, вы планируете отапливать одновременно ванную и детскую комнату. Газовый котел будет греть воду для ванной и детской одинаково, в одном температурном режиме. Однако, ванная комната меньше по площади, и для ее обогрева потребуется меньше котловой воды, чем для снабжения теплого пола в детской. Добиться оптимального снабжения теплоносителем теплых полов в каждом помещении можно с помощью расходомера. Следовательно, за счет работы этого устройства удастся добиться в ванной и детской комнате индивидуальных для комфорта значений температуры.

Оценивая работу и принцип действия устройства, можно сделать следующие выводы:

• Прибор функционирует полностью автономно, не требуя дополнительных источников питания;
• Принцип работы расходомера позволяет создать оптимальный расход теплоносителя для отопительных контуров, существенно снижая энергозатраты нагревательных приборов;
• Конструкция прибора обеспечивает визуальный контроль над количеством воды в трубопроводах;
• Коллектор вместе с расходомерами для теплого пола существенно облегчает контроль над работой всей системы, прост в установке и неприхотлив в обслуживании.

Расходомер — механический прибор, корпус которого изготовлен из пластика или латуни. Он имеет полипропиленовый поплавок размещённый внутри. Сверху корпус оснащён прозрачной колбой со шкалой. Такое устройство ещё называется поплавковым ротаметром.

Рекомендовано устанавливать смесительный узел с расходомерами, и с терморегулятором на обратке. Данное устройство способно снабжать каждую петлю требуемым количеством теплоносителя, а клапаны на выходе будут открываться, и закрываться по мере остывания воды.

Следует сказать, что водомеры встречаются нескольких видов:

• Измеряющий расходомер — монтируется вместе с клапаном, в нём регулирование осуществляется самостоятельно, с учётом измеренных показателей;
• Регулирующий — служит в качестве распределителя теплоносителя;
• Комбинированный — в этом виде совмещаются обе модели, но и стоит он дороже.

Как выбрать качественный расходомер

В паспорте указаны основные характеристики расходомера, поэтому при выборе прибора необходимо обратить внимание на такие характеристики:

• Поплавковые расходомеры – самые дешевые, среди них нужно выбирать приборы с латунным корпусом.
• Материал внутренней пружины. Если он не указан – значит, производитель установил ненадежный пластиковый контейнер.
• В паспорте должно быть указано, что пружина выполнена из нержавеющей стали.
• Материал колбы. Как правило, во всех поплавковых расходомерах колбу делают из поликарбоната. Но бывают и исключения. На колбе должна быть четкая и понятная шкала.
• Максимальное давление. Расходомер должен выдерживать 10 бар.
• Максимальная температура. Для систем теплых полов верхний предел рабочей температуры должен быть как минимум 90°. Лучше, если она будет выше 100°.
• Пропускная способность. Выбирать прибор нужно в соответствии с мощностью контура. Основная масса расходомеров рассчитана на поток от 2 до 4 кубометров в час.
• К производителю изделия также следует подходить внимание. Основным показателем надежности изделия является наличие сертификата качества и предоставление гарантии, которую ответственные фирмы надают до пяти лет.

Оптимальной конструкцией считается такая коллекторная группа, в которой подающий коллектор оснащается расходомерами, а на обратный коллектор ставиться терморегулятор. Такая система позволит направлять в каждый контур необходимое количество теплоносителя, а обратный коллектор такой системы будет открывать и закрывать контуры по мере охлаждения воды.
Основным требованием к монтажу устройства является вертикальное его расположение. Такая установка позволяет определять точное значение уровня жидкости в колбе. Поэтому гребенка должна размещаться строго горизонтально по уровню.

Расходомер подсоединяется посредством вкручивания в соответствующее гнездо на коллекторе. В комплектацию к прибору входит уплотнительное кольцо и накидная гайка. Дополнительно уплотнять устройство герметиком или другими материалами не нужно.

Рабочий процесс коллектора соединенной цепи – коллектор и расходомер должен быть полностью автоматизированный. Поэтому к системе дополнительно подключается термодатчик. При такой схеме система при достижении заданного температурного режима теплоносителя перекрывает его полный или частичный доступ к контурам.

Весь монтажный процесс и регулировка расходомера для теплого пола выполняется в такой последовательности:

• Расходомер нужно вкрутить в специально предназначенное на коллекторе технологическое отверстие. Прибор устанавливается с помощью ключ строго в вертикальном положении.
• Провернуть против часовой стрелки и снять прозрачную колбу, расположенную в верхней части корпуса расходомера. После этого необходимо снять кольцо, которое установлено для защиты производителем. Затем одеть колпачок с разметками обратно.
• За часовой стрелкой выполнить повороты корпуса до необходимого показателя уровня напора. Такое действие представляет собой балансировку скорости потока теплоносителя. При этом заданная величина должна отобразиться на шкале.

После таких действий требуется проверка рабочего процесса всей системы обогрева половых покрытий. Во время эксплуатации теплого пола не следует закрывать колбу на расходомере. Шкала должна быть постоянно на виду, так как иногда возникает необходимость балансировки в ходе работы отопительного оборудования.

Для защиты от внешнего воздействия коллекторную группу вместе с расходомером рекомендуется поместить в специальный шкафчик или сделать нишу в стене с закрывающейся дверкой.

Согласно техническим правилам следует проводить идентичную укладку нескольких контуров, включая их протяжность. Иначе даже использование коллектора с расходомером не даст положительного результата, и система будет функционировать некорректно.

Для каждой отдельной комнаты поводится отдельная регулировка расходомеров. Управление выполняется согласно схеме установленных контуров. При этом берется во внимание уровня нагрева жидкости и давления.

Рекомендуется выполнять балансировку согласно такой инструкции:

• Определяется полное количество проходящего за одну минуту через коллектор теплоносителя. Показатели берутся в литрах. Полученное значение принимается за 100%.
• Вычисляется процентный расход каждого отдельного водяного контура. Результат переводится в литры за минуту.
• На расходомере выполняется регулировка количества подаваемой жидкости в трубопровод.

С помощью таких действий можно выполнить продолжительную корректировку водяного контура. Чтобы обозначить фактические параметры необходимо наблюдать за показателями расходомера. Согласно наблюдениям можно точно определить расход контуров, подключенных к коллектору.
Регулировка расходомера выполняется в зависимости от установленной модели. После подсоединения прибора к коллектору следует выполнить предварительную настройку, установив начальную позицию, которая открывает доступ жидкости.

В расходомерах без встроенного вентиля, используется дополнительное запорное устройство для установки положения «открыто». При этом балансировка выполняется в процессе функционирования системы.
Комбинированные приборы для учета расхода теплоносителя могут предварительно настраиваться с помощью полных оборотов встроенного вентиля. Каждый виток позволяет уменьшить просвет на установленное значение.

Корректировка расходомера системы обогрева пола выполняется с учетом контроля скорости жидкости за одну минуту – от 0,5 до 5 литров.
Перед началом настройки расходомера следует проверить состояние установленного контура. Пробное тестирование необходимо чтобы исключить наличие протечек в контуре, которые могут стать причиной искажения показателей в приборе.

Как заменить расходомер

Этот элемент считается наиболее нагруженным, что становится причиной выхода узла из строя. Устранять проблему нужно в такой последовательности:

• Разводным или рожковым ключом открутите клапан от коллектора. При этом ключ надо вставлять в специальную латунную гайку;
• Достаньте клапан и внимательно осмотрите его. При обнаружении грязи или твердых частиц очистите все элементы. Закрутите клапан обратно и проверьте работоспособность. Если восстановить устройство не удалось, то замените его новым;
• Для замены прозрачной пластиковой колбы ее следует открутить рукой.

В большинстве случаев такими действиями удается полностью восстановить работоспособность заводского элемента.

В сюжете — Три способа настройки расходомеров

В сюжете — Четвёртый способ настройки расходомера коллектора теплого пола

В сюжете — Как правильно расположить расходомер

В сюжете — Ревизия (ремонт) расходомера теплых водяных полов

Коллектор для теплого водяного пола с расходомерами позволяет контролировать расход теплоносителя, что обеспечивает комфортную температуру пола в любом помещении, подключённом к данному контуру. Такой способ организации системы тёплого пола дополнительно экономит средства, ведь вы затрачиваете меньше энергии на нагрев воды.

Схема подключения счетчика расходомера

Электромагнитный расходомер – это часть большого семейства приборов. Что же это за устройства?

Расходомеры. Типы приборов

Расходомеры – это контрольно-измерительное оборудование, измеряющее массовый расход вещества, то есть количество вещества, проходящее через участок трубопровода за некоторое время. Как правило этим веществом являются различные жидкости, газообразные среды и пар.

Расходомеры разделяются на типы по технологии проведения измерений. Надо учитывать, что одно и то же вещество можно измерять разными методами и здесь всё будет зависеть от конкретной задачи и преимуществ, предоставляемых той или иной технологией.

Типы расходомеров:

1. Электромагнитные (или индукционные)
2. Ультразвуковые
3. Вихревые
4. Термально-массовые
5. Кориолисовые
6. Дифференциальные

Приборы, использующие дифференциальный метод измерений, представляют собой так называемую трубку Пито.

Напорная трубка Пито, модель AFMT

Этот тип приборов имеет долгую историю и впервые был использован в 1732 году. У дифференциального метода есть очевидный минус – они не способны измерять слабые потоки ниже 20 м/с.

Кориолисовые расходомеры используют один из наиболее современных методов измерения расхода вещества, кроме того они способны определять плотность. Принцип их действия основывается на изменении фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется среда.

Кориолисовый расходомер

По сдвигу этих трубок (и их фаз) определяется массовый расход, пропорциональный им. Наибольшее распространение они получили в нефтяной промышленности, так как компонентный состав углеводородов непостоянен, а все прочие приборы подразумевают чёткое понимание компонентного состава вещества, протекающего в трубе.

Ультразвуковые расходомеры прекрасно подходят для использования на больших трубопроводах ввиду того, что представляют собой по сути два излучателя, закреплённые на трубе без её разрезания для установки фланцев или врезки прибора. В основном они используются для воды.

Вихревые расходомеры используют принцип дорожки Кармана. Мы не будем подробнее останавливаться на данном типе приборов, как и на термально-массовых расходомерах, использующих метод передачи тепла между двумя сенсорами. На нашем сайте имеются отдельные статьи по обоим типам изделий, ознакомиться с которыми можно, перейдя по ссылкам.

Электромагнитный расходомер

В электромагнитных (или индукционных) расходомерах используется закон Фарадея о магнитной индукции, то есть изменения магнитного поля за счёт движения проводника, в данном случае жидкости.

В основном индукционные расходомеры применяются для измерения расхода воды, хотя и с некоторыми оговорками, если вода дистилированная.

В такой жидкости содержится очень мало примесей, а электропроводимость воды создают именно примеси, которые в ней содержатся.

Обычно индукционные расходомеры поставляются сразу установленными в участок трубы, предполагающий дальнейшее фланцевое соединение с трубопроводом. По сути прибор является катушкой индуктивности, а секция трубы является частью самого изделия. Внутри неё имеется несколько электродов, считывающих параметр изменения индуктивности.

Помимо основных электродов, служащих для измерения массового расхода, в конструкцию могут быть включены дополнительные сенсоры. Электрод заземления как правило выводится на внешнюю оболочку трубопровода.

Также может присутствовать т.н. электрод пустой трубы, определяющий само наличие массы вещества. Электромагнитные расходомеры могут работать только при наличии жидкости, что делает данный параметр весьма важным.

По этой же причине приборы часто устанавливают в «карманы», где секция трубопровода находится ниже основной линии, что позволяет накапливать в ней жидкость.

Комплектация различными электродами зависит от производителя. Компания Arkon, к примеру, использует все типы дополнительных электродов в каждом из своих изделий.

Футировка

Так как расходомер напрямую контактирует с жидкостью, внутри секции трубы устанавливается футировка. Она выполняет функцию защиты для корпуса изделия, выполненного как правило из обычной стали с порошковой покраской.

В качестве материала для футировки может использоваться жёсткая резина (hurd rubber или HR), мягкая резина (soft rubber, обозначаемая как SR), полиуретан и PTFE (более известный как тифлон).

Жёсткая резина – это стандартное решение для не требующих особых материалов случаев.

SR применяется при низких температурах, там, где более твёрдый аналог может треснуть. Но она весьма чувствительна к наличию абразива.

Полиуретан более плотный, чем предыдущие, но дорогой материал. Его используют для агрессивных сред.

Тифлон – рекордсмен по стоимости, но наиболее прочный из представленных материалов.

Разумеется, это далеко не все возможные виды футировок, мы перечислили только наиболее распространённые.

Логично будет задать вопрос: из каких материалов изготавливаются электроды?

Список начинается с обычной нержавеющей стали и продолжается танталом и хастэлоем.

Для электродов существуют специальные таблицы устойчивости материалов.

Монтаж электромагнитных расходомеров

Обычно электромагнитные расходомеры используют простое фланцевое присоединение.

Фланец

Реже используется так называемый сэндвич. В России его называют межфланцевым соединением. Этот способ монтажа труден и требует особой тщательности. Малейшая ошибка при таком типе установки может привести к неровному положению прибора. В лучшем случае это приведёт к ошибкам в измерении, но велик риск поломки оборудования.

Соединение сэндвич

Clamp-присоединение – это стандарт в пищевой и фармацевтической промышленности. Преимущество такого монтажа – возможность быстро удалить изделие для обслуживания.

Также в пищевой промышленности распространена «молочная гайка». Гайка с резьбой, оснащённая уплотнителем, накручивается на трубопровод и также легко снимается.

Самый простой вид монтажа – обычная резьба на измерительной секции прибора, накручивающаяся на конец трубопровода.

Для установки расходомера важен диаметр сечения трубы и электромагнитные расходомеры более других чувствительны к нему.

Сечение обычно обозначается как ДУ (условный диаметр, по-английски DN). Это хоть и условный, но чёткий ряд обозначений.

Стоит понимать, что ДУ не идеально отображает диаметр трубы, т.к. все трубы изготавливаются по стандартам производителя и единого среди них нет.

Как же это работает? Имеется два основных параметра – внешний диаметр и толщина стенки. Наиболее важен именно внутренний диаметр, который должен совпадать с измерительной секцией электромагнитного расходомера.

Крайне важны стандарты присоединения и данный момент нужно сразу оговаривать при заказе поставки. Особенно это критично для фланцевого соединения, т.к. стандартов производства фланцев очень много.

Электронные компоненты расходомеров

При заказе оборудования важным моментом является тип блока электроники. В стандартной комплектации блок находится в «голове» расходомера.

Он может быть и выносным; визуально электромагнитный расходомер будет выглядеть точно также, но с одним отличием – у него будет отсутствовать дисплей.

В случае с выносным блоком электроники важным моментом является длина кабеля и тип монтажа. Блоки могут изготавливаться под настенный монтаж, панельный монтаж в шкаф или с DIN-рейкой.

Выносной блок может быть необходим, если прибор помещается в труднодоступное место, например, в колодец.

Здесь возникает вопрос о классе защиты корпуса расходомера, или классе IP.

Обозначение IP имеет две цифры. Первая говорит о степени защиты от пыли, вторая – от влаги. Наивысшая степень защиты обозначается как IP68.

Питание электроники может осуществляться от постоянного и переменного тока. Так как сама электроника не нуждается в переменном токе, служащем в основном для передачи энергии на большие расстояния, в блоке устанавливается преобразователь. Блок питания также может быть внешним, как в электромагнитном расходомере Техномаг. При заказе оборудования для определённого предприятия важно уделить внимание как типу, так и напряжению тока.

Типы выходного сигнала

Самый распространённый и энергоэкономичный выходной сигнал – импульсный (по-английски pulse). Подача импульса с заданным весом происходит каждый раз, когда через сечение проходит определённое количество массы вещества.

Существует несколько типов импульсного сигнала под различные электронные компоненты, но в основном это касается Техномага. В качестве примера можно привести оптопару или транзистор. Этот параметр не оказывает влияние на эксплуатацию.

Сигнал также может быть аналоговым. Самый распространённый – это токовая петля 4 ..20 мА.

Редкостью можно назвать такой тип выхода, как твердотельный релейный выход.

В последнее время с развитием технологий на рынке всё чаще встречается цифровой выход (RS, Ethernet и т.д.).

В изделии может применяться сразу несколько типов выходного сигнала, что может облегчить подбор решения.

Электронный блок индуктивных расходомеров оснащается встроенной памятью для хранения архива измерений, часто доступного для просмотра прямо на дисплее устройства.

Электромагнитный расходомер «ТехноМАГ-31»

Расходомер электромагнитный «ТехноМАГ-31»

Изделие имеет широкий набор опциональных модификаций.

Первая особенность данного изделия – наличие HART протокола, дающего возможность передавать по токовой петле цифровой сигнал. Данный протокол применяется для оперативной диагностики оборудования и проверке работоспособности. Связь по HART протоколу осуществляется через HART модем с одной стороны и компьютером с другой.

Такая опция широко востребована в нефтяной, газовой и химической промышленности. Пространства, которые может занимать такое производство, очень значительны и осуществлять диагностику оборудования проще всего удалённо, нежели отправлять к изделию персонал. Некоторые производители, такие как Endress Hauser, позволяют проводит по этому протоколу поверку оборудования.

В Техномаг также имеется встроенный GSM-модем, передающий информацию удалённо при помощи сотовой связи и служащий резервным каналом связи, например, для отправки смс оповещений. Однако для использования такой функции необходимо приобрести услугу фиксированного IP-адреса у оператора сотовой связи.

Опционально расходомер Техномаг может быть изготовлен с футировкой из тифлона.

Техномаг 3000 не имеет сертификата СИ, это стоит учитывать при заказе оборудования.

Электромагнитные расходомеры Arcon

Изделия компании Arcon имеют модульную конструкцию. В основном модули отвечают за разнообразие типов выходного сигнала, что с одной стороны позволяет подобрать необходимые типы сигналов, с другой стороны служит и неким ограничением ввиду ограниченного количества слотов.

При всех положительных качествах, в конструкции изделий данного производителя не предусмотрен HART-протокол, что является серьезным ограничением для некоторых применений.

Какие модели предоставляет этот производитель?

MAGX2 расходомер жидкости

MAGX2 — это гибкое устройство, подходящее для большинства приложений. Базовая конфигурация состоит из передатчика, включающего только дисплей и кнопки. В конструкцию можно добавить широкий спектр модулей: выходы, связь или регистрация данных.

Модель MAGS1

MAGS1 — это автономный электромагнитный расходомер, который не требует преобразователя и может работать самостоятельно. Устройство не имеет выходов и дисплея.

Модель MAGB1

MAGB1 использует батарейное питание. MAGB1 обеспечивает точность ± 0,5% от фактического значения для размеров до 150 мм и ± 2% для больших размеров. Он питается от 2 литиевых батарей по 3,6 В, установленных внутри передатчика. Связь осуществляется через USB по протоколу MODBUS RTU.

Модель AgriMag

Agrimag — это недорогой пластиковый электромагнитный расходомер, работающий от 6 стандартных батареек AA. Он доступен в 3-х размерах (25, 50 и 80 мм) с присоединением в виде зажимных фланцев.

Расходомеры Arcon имеют сертификат СИ и могут проходить процедуру поверки.

Как купить электромагнитный расходомер?

Нажмите на кнопку запроса цены или консультации, чтобы запустить процесс покупки. Также заказать поставку можно, позвонив по телефону +7 (812) 45-40-666, или воспользовавшись корпоративной почтой info@datchiki.com. Наши сотрудники ожидают Ваших заказов на любое представленное оборудование и услуги компании с понедельника по пятницу, с 9.00 до 18.00.

Как любое средство измерения, применяющееся для сложных производственных задач, электромагнитный расходомер должен проходить периодическую процедуру поверки или калибровки. Наша компания предлагает услуги по организации поверки, калибровки и занесения в реестр СИ различного оборудования. Мы работаем только с лабораториями, прошедшими государственную аккредитацию.

Также мы оказываем услуги по ремонту и оперативной замене оборудования.

Мы поставляем оборудование по всей территории России и стран Таможенного Союза. В этом нам помогают проверенные компании-грузоперевозчики.

ИЗ ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ УЗ РАСХОДОМЕРОВ

I.Краткие сведения об измерении объемного расхода сред ультразвуковыми расходомерами

Ультразвуковые расходомеры с накладными преобразователями обладают высокой надежностью, так как их сенсоры не контактируют с контролируемой средой. Они не имеют подвижных и изнашиваемых частей, не создают дополнительное гидравлическое сопротивление в измеряемом трубопроводе. Обычный диапазон измерений составляет 1:100. На их работоспособность не влияет электропроводимость среды, ее давление и агрессивность.

Среди недостатков можно выделить высокую чувствительность к вибрациям трубопровода и турбулентным искажениям потока, требование к значительным прямым участкам до и после установки датчиков измерения. Эти недостатки в современных приборах удается исключить за счет усовершенствованной конструкции измерительной части и программными методами обработки сигнала.

Схемное решение и конструктивное исполнение ультразвукового расходомера зависит от следующих принципов измерения и применения:

1. по методу измерения: корреляционный, доплеровский, время-импульсный;
2. по типу прибора: врезной или с накладными преобразователями (датчиками);
3. по варианту исполнения: портативный (переносной) или стационарный;
4. по типу трубопровода: для измерения на заполненном (напорном) и не заполненном трубопроводе или самотечном коллекторе.

Корреляционный метод основан на измерении скорости движения неоднородностей потока: турбулентных вихрей, а также газообразных и твердых включений, путем выделения среднего временного интервала, необходимого для преодоления этими неоднородностями расстояния между двумя парами «излучатель – приемник ультразвука», расположенными на известном расстоянии друг от друга.

В основе доплеровского метода измерения заложен принцип измерения частоты ультразвукового сигнала, отраженного от движущихся неоднородностей в среде (пузырьки газа, твердые частицы, градиенты плотности). Более подробно с этим методом измерения можно ознакомиться здесь: http://avr.ru/ready/measure/mass/debet/part1. Измерительные датчики устанавливаются в основном диаметрально-противоположно друг относительно друга, но допускают и установку под углом.

При время-импульсном методе измеряется разность времени прохождения ультразвукового сигнала от датчика к датчику в движущемся потоке жидкости по направлению потока и в противоположном направлении. При этом датчики устанавливаются в трубе (или на поверхности трубы) под углом к перпендикулярной оси трубы (с разносом) и в одной плоскости с продольной осью трубы.

Более подробно о достоинствах и недостатках этих методов измерения можно прочитать в статье: http://signur.ru/publications-37.html (Бесконтактные методы измерения расхода жидкости в напорных и безнапорных трубопроводах. Журнал «Мир измерений», № 1/2004).

Ввод ультразвукового сигнала в измеряемую среду может производиться разными способами: с преломлением и без преломления ультразвукового луча. При вводе без преломления у расходомеров появляется функциональная зависимость от скорости звука в измеряемой среде.

Материал трубопровода при использовании накладных излучателей должен быть звукопроводящим: сталь, чугун, алюминий, керамика, стекло, ПВХ, ПНД, асбоцемент.

Измеряемая среда: вода – холодная, морская, артезианская, сиаманская, речная, горячая вода, стоки, спирты и их растворы, кислоты, щелочи, растворы коагулянтов, хладагент, рассолы, ацетон, автомобильные и растительные масла, мазут (90°С и выше), керосин, бензин, дизтопливо, насыщенный пар (до 200°С), воздух, газы и другие звукопроводящие среды.

II. ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЕМНОГО РАСХОДА СТОЧНЫХ ВОД

1. Безнапорные трубопроводы, самотечные каналы, лотки и коллекторы

1.1. Основные сведения и приборы учета

Особенность измерения объемного расхода жидкости в не заполненных трубопроводах-необходимость определения мгновенного уровня наполнения трубопровода в точке измерения. При этом скорость потока либо калибруется в зависимости от метода измерения, либо непосредственно измеряется УЗ датчиками (установленными на дне трубопровода (канала) и непосредственно находящимися в потоке или накладными датчиками, установленными на днище трубопровода с наружной стороны).

Уровень наполнения трубопровода (канала) возможно измерить несколькими способами:

• пьезометрическим (гидростатическим);
• барботажным (пневмометрическим);
• акустическим;
• лазерным дальномером стационарного исполнения (пока практически не применяется).

Если скорость потока не измеряется датчиками, калибровку трубопроводов и лотков можно осуществлять расчетным методом с использованием формулы Шези. Для этого необходимо создать в трубопроводе (канале) условие для определения средней скорости потока: задать (знать) точный строительный уклон прямого измерительного участка и знать коэффициент шероховатости стенок.

Если строительный уклон невозможно измерить, то можно определить среднюю скорость потока в точке измерения уровня с помощью гидрометрической вертушки при разных уровнях наполнения.

Также применяются косвенные методы измерения при помощи водосливов различной конструкции и лотков Вентури и Паршалла. Подробно эти методы рассмотрены в МИ 2406-97.

Объемный расход жидкости при всех методах измерения в конечном итоге определяется произведением площади поперечного сечения трубопровода (лотка) на среднюю скорость потока. Данные о площади сечения, градуировочные характеристики лотка (канала, трубопровода) заносятся в память прибора при его изготовлении на предприятии и не могут быть изменены потребителем в процессе эксплуатации оборудования, что исключает не санкционированное вмешательство и корректировку результатов измерения.

В таблице 1 приведены технические характеристики приборов учета, которые были успешно применены при устройстве узлов учета на различных объектах в течение 16 лет (кроме «Взлет РСЛ», не пришлось с ними поработать).