Принцип метода измерений заключается в измерении сигналов и приеме данных, поступающих от первичных измерительных преобразователей (преобразователей расхода, температуры, давления), их обработке и преобразовании в значения физических величин и вычисления расхода и объема газа, регистрации данных.

FLOW-X выполняет функции аналитического контроллера при совместном использовании с потоковым газовым хроматографом, осуществляя обработку и контроль полученных физико-химических свойств газа. Может быть использован для поверки преобразователей расхода на поверочных установках различного типа.

Контроллеры-вычислители выпускаются в модульной концепции в следующих модификациях: FLOW-X/S, FLOW-X/P, FLOW-X/R. В основе любой модификации отдельные вычислительные модули FLOW-X/M (Рис.1), каждый из которых используется для одной измерительной линии. Вычислительный модуль оснащен 4-х строчным LCD дисплеем для локального отображения и управления измеренными и рассчитанными данными. Вычислительные модули устанавливаются в различные монтажно-интерфейсные панели (корпуса) в зависимости от модификации вычислителя.

Рисунок 1 - Вычислительный модуль FLOW-X/M

Многопоточная модификация вычислителя FLOW-X/P реализована в корпусе, который может содержать до 4-х вычислительных модулей FLOW-X/M (по одному на каждую измерительную линию), оснащен 7-ми дюймовым сенсорным дисплеем. Корпус оснащен 3-мя последовательными и 2-мя Ethernet интерфейсами. FLOW-X/P встраивается в шкаф управления и может быть установлен как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Полевые подключения осуществляется с помощью 37 пиновых и 9 пиновых D-sub коннекторов, расположенных на задней стенке корпуса.

Рисунок 2 - Многопоточный вычислитель FLOW-X/P

Однопоточная модификация FLOW-X/S реализована в панели монтируемой на DIN-рейку, с открытыми клеммами для полевых подключений. FLOW-X/S оснащен двойным Ethernet интерфейсом со встроенным web-сервером, подключаемым через RJ45 коннекторы. Вычислитель может быть смонтирован тремя способами: вертикально на DIN-рейку, горизонтально на DIN-рейку или крепиться непосредственно к стене.

Рисунок 3 - Однопоточный вычислитель FLOW-X/S

Многопоточная модификация вычислителя FLOW-X/R реализована в корпусе, который монтируется в 19” стойку и может содержать до 8-ми вычислительных модулей FLOW-X/M (по одному на каждую измерительную линию). Для каждого вычислительного модуля в корпусе вычислителя FLOW-X/R предусмотрен подвод питания, два 37 пиновых D-sub коннектора и два Ethernet интерфейса.

Рисунок - 4 Многопоточный вычислитель FLOW-X/R

Принцип действия вычислителей основан на измерении и преобразовании сигналов измерительных преобразователей в информацию о параметрах измеряемых сред с последующим вычислением и представлением информации на дисплее вычислителя, персонального компьютера. Вычислительные функции:

• -     вычисление теплофизических свойств природного газа в соответствии с ГОСТ 30319-2015, ГОСТ 31369-2008, ГОСТ Р 8.662-2009.

• -     вычисление скорости звука в соответствии с AGA10

• -     вычисление физико-химических показателей (плотности, фактора сжимаемости) сухих и влажных многокомпонентных газовых смесей переменного состава в соответствии с ГСССД МР 113-03;

• -     приведение объемного расхода природного газа в рабочих условиях, измеренного турбинными, ультразвуковыми, вихревыми и другими объемными расходомерами в объемный расход и объем газа при стандартных условиях в соответствии с ГОСТ Р 8.740-2011, СТО Газпром 5.2;

• -     проведение порогового контроля и обработки (усреднение и нормировка) результатов анализа компонентного состава природного газа, передаваемых от потоковых хроматографов для расчета физико-химических показателей.

Входные сигналы поступают в вычислители через каналы ввода/вывода (аналоговые, импульсные, частотные, дискретные или цифровые каналы передачи данных (HART, Modbus и другие). По полученным сигналам вычислитель, с помощью заложенного в нем программного обеспечения, производит вычисления параметров необходимых для учета и управления.

Каждый вычислительный модуль оснащен i.MX процессором мощностью 400 МГц, математическим сопроцессором, с Программируемой Логической Интегральной Схемой (FPGA) и 1 Гб памяти для хранения информации.

Дополнительно, встроенный Web-Server позволяет осуществлять контроль и диагностику вычислителя и подключенного оборудования при помощи персонального компьютера с установленным браузером.

Вычислители имеют интерфейсы связи RS232/RS422/RS485 и Ethernet для обмена данными с периферийным оборудованием и/или с системой более высокого уровня. Поддерживаются протоколы Modbus и TCP/IP.

Вычислители позволяют осуществлять:

-    вычисление расхода, массы, энергии по нескольким измерительным линиям

индивидуально и по группам измерительных линий в любой комбинации поддерживаемых сред, расходомеров и преобразователей расхода;

-    балансирование потоков по линиям и управление общей пропускной

способностью узла учета;

-    управление пробоотборным устройством;

-    проведение поверочных операций с: однонаправленными, двунаправленными,

компакт-пруверами, эталонными преобразователями расхода;

-    управление дозированием и загрузкой продукта;

-    архивирование измеренных и вычисленных параметров в архивы и протоколы,

настраиваемые при конфигурировании;

-    ведение журналов событий и аварий;

-    сигнализацию при отказе преобразователей, при выходе параметров за

установленные пределы и при срабатывании внутренних систем самодиагностики;

-    печать данных на подключенный принтер;

-    многоканальное ПИД-регулирование и реализацию иных алгоритмов, заданных

оператором;

-    управление и обмен данными с подчиненными устройствами по цифровым

каналам связи (например, газовый хроматограф, ультразвуковые расходомеры, массовые расходомеры и другие);

-    передачу информации в системы более высокого уровня по имеющимся

интерфейсам связи;

-    вывод сигналов предупреждений и формирование отчетов системы контроля

метрологических характеристик узла учета, оборудованного модификациями счетчика FLOWSIC600: 2plex, Quatro и другими, в которых реализовано дублирование измерений или дополнительная контрольная измерительная система;

-    подключение двух хроматографов, датчиков давлений и температуры и

автоматическое переключение на дублирующее СИ, при поломке основного.

Переключатель защиты параметров от записи

Рисунок 5 а - Место опломбирования

Flow-X/S enclosure

Место для пломбы

Рисунок 5 б - Место опломбирования

Таблица 5 - Комплектность

Таблица 2 -Входные/Выходные сигналы вычислительного модуля FLOW-X/M

Таблица 3 - Пределы допускаемой погрешности

Таблица 4 - Технические характеристики FLOW-X