Принцип действия теплосчетчиков основан на измерении времени распространения ультразвуковых импульсов в потоке теплоносителя через ультразвуковые преобразователи расхода, которые работают попеременно в режиме приемник-излучатель. Скорость распространения ультразвукового сигнала в теплоносителе, заполняющему трубопровод, представляет собой сумму скоростей ультразвука в неподвижном теплоносителе и скорости потока теплоносителя в проекции на рассматриваемое направление распространения ультразвука. Время распространения ультразвукового импульса зависит от скорости движения теплоносителя.

В состав теплосчетчиков входят:

• - от одного до четырех ультразвуковых преобразователя расхода (УПР) или от одной до четырех пар монтируемых на поверхности трубопровода пьезоэлектрических преобразователя (ПЭП);

• - электронный блок (ЭБ);

• - четыре пары подобранных преобразователей температуры сопротивления (ПТС);

• - кабель частотный РК-50;

• - кабель КММ;

• - четыре преобразователя давления;

• - модем (GSM/GPRS - модем);

• - пульт накопительный.

Акустические оси, состоящие каждая из пары ПЭП, могут располагаться на УПР либо по диаметру (одна ось), либо по двум взаимно перпендикулярным диаметрам в одной плоскости (две оси), либо по одной хорде (одна ось), либо по двум хордам (верхняя и нижняя оси), либо по двум взаимно перпендикулярным хордам в одной плоскости (две оси), либо по четырем хордам (четыре оси). УПР измеряют расход теплоносителя, соответственно по подающему и обратному трубопроводам первого (ТВ1) и/или второго теплового ввода (ТВ2) и/или измерения расхода горячей и холодной воды (в ТВ и/или ТВ2).

Электронный блок теплосчетчика формирует импульсы, поступающие на пьезоэлектрические преобразователи ПЭП1 (ПЭП3, ПЭП5, ПЭП7). ПЭП1 (ПЭП3, ПЭП5, ПЭП7) преобразуют электрический импульс в акустический ультразвуковой импульс (УЗИ), излучаемый в измеряемую среду, например по потоку. Задержанный ультразвуковой сигнал, полученный от пьезоэлектрических преобразователей ПЭП2 (ПЭП4, ПЭП6, ПЭП8), преобразуясь в электрический сигнал, поступает в электронный блок для обработки. Затем процесс измерения расхода повторяется с той разницей, что преобразователи ПЭП1 (ПЭП3, ПЭП5, ПЭП7) становятся приемниками УЗИ, а ПЭП2 (ПЭП4, ПЭП6, ПЭП8) - излучателями против потока. Электронный блок измеряет время задержки распространения сигнала по и против потока, вычисляет мгновенный объемный и массовый расходы, накопленные объемы в м³ и в тоннах, формирует архив данных.

Величина температуры теплоносителя, полученная от платиновых преобразователей температуры ПТС1, ПТС2, ПТС3, ПТС4 в виде омического сопротивления, поступает в электронный блок для обработки. Полученная информация преобразуется, отображается на ЖКИ и архивируется.

Величина избыточного давления, полученная от преобразователей давления ПД1, ПД2, ПД3, ПД4 в виде нормированных токовых сигналов 4-20 мА, поступает в электронный, где преобразуется, отображается на ЖКИ, архивируется.

Полученная информация о массовом расходе, температуре и давлении используется для расчета тепловой мощности и количества тепловой энергии по соответствующему алгоритму.

Текущая, накопленная информация и значения программируемых параметров индицируются на ЖКИ и выводятся для внешних потребителей информации через интерфейсные выходы USB, RS 232,RS 485, приемопередатчик радиоканала, сервер Ethernet.

Теплосчетчики выпускаются трех моделей: Модель 3.1, Модель 3.2, Модель 3.3, которые отличаются друг от друга количеством подключаемых ультразвуковых преобразователей расхода, преобразователей температуры сопротивления, преобразователей давления, а также возможностью подключения внешних счетчиков воды или расходомеров с импульсными или частотными выходами.

Рисунок 1 - Общий вид теплосчетчиков СТУ-1 Модель 3

Рисунок 3 - Схема пломбировки ультразвуковых преобразователей расхода

Комплект поставки в соответствии с таблицей 4.

Т а б л и ц а 4

Пределы допускаемой относительной погрешности теплосчетчиков при измерении количества тепловой энергии, в зависимости от разности температур Д 0 в подающем и обратном трубопроводах, приведены в таблице 2

Т а б л и ц а 2

Пределы допускаемой относительной погрешности теплосчетчиков при измерении объемного (массового) расхода и объема (массы), приведены в таблице 3

Т а б л и ц а 3

Номинальный диаметр, DN

Диапазон расходов, м³/ч

Пределы допускаемой относительной погрешности ЭБ при преобразовании входных сигналов и индикации, %

- расхода

- объема

- времени распространения ультразвуковых импульсов

- времени наработки

- тепловой мощности

• - тепловой энергии при: 3 ^оС < ДТ < 10 ^оС

10 ^оС < ДТ < 20 ^оС

20 ^оС < ДТ < 145 ^оС

Пределы допускаемой абсолютной погрешности ЭБ при преобра-о

зовании входных сигналов и индикации, С

• - температуры теплоносителя

• - разности температур теплоносителя

Пределы допускаемой погрешности ЭБ при преобразовании входных сигналов и индикации избыточного давления теплоносителя, приведенной к верхнему пределу измерений, %

Пределы допускаемой абсолютной погрешности теплосчетчиков при измерении температуры теплоносителя, ^оС, не более

Пределы допускаемой абсолютной погрешности теплосчетчиков при измерении разности температур теплоносителя, ^оС не более Пределы допускаемой приведенной погрешности теплосчетчиков при измерении давления, %, не более

Диапазон температуры теплоносителя, ^оС

Максимальное рабочее давление теплоносителя, МПа

Напряжение питания, В

Потребляемая мощность, Вт, не более

Габаритные размеры электронного блока, мм, не более

Масса электронного блока, кг, не более

Степень защиты

Средняя наработка на отказ, ч

Средний срок службы, лет, не менее

Условия эксплуатации:

о

• - температура окружающего воздуха, С

• - относительная влажность, %

• - атмосферное давление, кПа

  15 - 1800 от 0,03 до 97200

  ±0,5

  ±0,6

  ±0,4

  ±0,1

  ±0,8

  ±1,0

  ±0,8

  ±0,6

  ±0,25

  ±0,1

  ±0,5

  ±(0,6 + 0,004 • t)

  ±(0,1 + 0,001- At)

  ±0,5

  от 1 до плюс 150 1,6

  3,6

  0,2 120х110х80

  0,7

  IP67

  73000

  12

  от плюс 5 до плюс 50 до 95

  от 84 до 106,7