Принцип действия счетчиков основан на методе измерения разности между временем прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока газа. Измеренная разность времени, пропорциональная скорости потока, преобразуется в значение объемного расхода.

Конструктивно счетчик состоит из:

• -   корпуса измерительного, с установленными в нем ультразвуковыми приемопередатчиками. В зависимости от модели, в счетчике может быть установлено до восьми пар ультразвуковых приемопередатчиков, которые передают сигнал без его отражения от внутренней стенки корпуса измерительного. Пары приемопередатчиков располагаются в одной плоскости параллельно друг другу или в двух пересекающихся плоскостях.

• -   блока обработки информации (далее - БОИ), который закреплен с наружной стороны корпуса измерительного. В состав БОИ входит процессорная плата, отвечающая за возбуждение и обработку сигналов, поступающих от приёмопередатчиков, интерфейсный блок, отвечающий за входные/выходные сигналы и жидкокристаллический дисплей с клавиатурой. Дисплей оснащен оптическим последовательным интерфейсом.

Корпус БОИ разделен на отсеки, что позволяет вынести процессорную плату в отдельный от интерфейсного блока отсек. Интерфейсный блок может быть размещен во взрывозащищенной оболочке (взрывозащита вида Ex d) или клеммном отсеке c искробезопасным исполнением (взрывозащита вида Ex ia). Дополнительно, при размещении интерфейсного блока во взрывозащищенной оболочке, терминалы, для удобства подключения, могут быть выведены в клеммный отсек (взрывозащита вида Ex d е).

Счетчик сконструирован для двунаправленного измерения потока и имеет настраиваемый параметр «Отсечка нулевого потока», который по умолчанию составляет 0,25Qmin. Он может быть смонтирован как на горизонтальных, так и на вертикальных трубопроводах.

Внешний вид счетчиков представлен на рисунках 1, 2, 3.

Модификации счетчика:

КТМ700 РУС - стандартный счетчик с 4-мя парами ультразвуковых приемопередатчиков и одним БОИ.

Модификация КТМ700 РУС Квадро - в один корпус измерительный встроено два идентичных, независимых счетчика, каждый из которых оснащен четырьмя парами приемопередатчиков и собственным БОИ. Данная система позволяет осуществлять полное дублирование результатов измерений одним прибором.

Модификация КТМ700 РУС Дуо - в один корпус измерительный встроено два независимых счетчика, один из которых оснащен четырьмя парами приемопередатчиков и блоком обработки информации - измерительный счетчик, другой - одной парой приемопередатчиков и блоком обработки информации - контрольный счетчик. Данная система позволяет осуществлять контроль состояния измеряемой среды для дополнительного контроля показаний измерительного счетчика - Контроль Метрологических Характеристик (далее - КМХ).

Модификация КТМ700 РУС Про - счетчик с восьмью парами ультразвуковых преобразователей, расположенных в двух плоскостях, и одним БОИ. Данная система позволяет снизить требования к длине входного участка трубопровода.

Рисунок 1 - Внешний вид счетчика в модификациях КТМ700 РУС 4-лучевой, КТМ700 РУС Квадро, КТМ700 РУС Дуо и КТМ700 РУС Про

Модификация КТМ700РУС Н - в один корпус измерительный встроены четыре или восемь пар ультразвуковых преобразователей, расположенных в двух плоскостях, и БОИ КТМ700Н. Также может быть выполнен в виде двух независимых счетчиков в одном корпусе измерительном, один - измерительный, другой - контрольный (с функцией КМХ).

Рисунок 2 - Внешний вид счетчика в модификации КТМ700 РУС Н

Модификация КТМ700 РУС Лайт - в один корпус измерительный встроены четыре или восемь пар ультразвуковых преобразователей, расположенных в двух плоскостях, и БОИ КТМ700 Лайт. Также может быть выполнен в виде двух независимых счетчиков в одном корпусе измерительном, один - измерительный, другой - контрольный (с функцией КМХ).

Рисунок 3 - Внешний вид счетчика в модификации КТМ700 РУС Лайт

В счетчике реализована технология резервного энергообеспечения - в БОИ расположена резервная батарея, которая позволяет продолжать измерение при отсутствии внешнего питания. Время работы от резервной батареи составляет от 6 до 90 дней в зависимости от конфигурации счетчика. Метрологически значимые параметры и значения объемов хранятся в нестираемой памяти.

Счетчик присоединяется к трубопроводу с помощью фланцев, выполненных по стандартам ANSI, DIN, ГОСТ или специального исполнения (в зависимости от заказа). Требования к входным/выходным участкам трубопровода в зависимости от модификации счетчика представлены в таблице 1.

Дополнительно счетчик может быть оборудован встроенным датчиком давления и температуры, расположенным в корпусе измерительном и используемый для автоматической коррекции изменения геометрии корпуса счетчика и чисел Рейнольдса. При отсутствии данного датчика значения давления и температуры могут вноситься в прибор условнопостоянными величинами или через подключенные внешние датчики давления и температуры.

Дополнительно счетчик может быть оборудован модулем выносным, предназначенным для удаленного взаимодействия пользователя с БОИ.

Таблица 1 - Требования к входным/выходным участкам трубопровода в зависимости от модификации счетчика.

БОИ может быть оснащен встроенным вычислителем расхода. Модификация счетчика со встроенным вычислителем расхода дополнительно обеспечивает вычисление объемного расхода и объема газа при стандартных условиях, массового расхода.

Вычисление теплофизических свойств газовых смесей различного состава, осуществляется по специальным методикам, утвержденным и аттестованным в установленном порядке. Стандартно в счетчике реализованы следующие методики вычисления теплофизических свойств газов:

• - ГСССД МР 113-03;

• - ГОСТ 30319.2-2015;

• - ГОСТ 30319.3-2015;

• - ГСССД МР118-2005;

• - ГОСТ 30319.2-96 (GERG-91);

• - ГОСТ 30319.2-96 (NX19);

• - AGA NX 19 1962;

• - ISO 12213 3 2006 SGERG 88;

• - ГСССД МР273-2018;

• - AGA 8 Gross method 1;

• - AGA 8 Gross method 2;

• - AGA NX-19 mod;

• - Гидрокарбон (Hydrocarbon).

Счетчик также обеспечивает:

• - формирование и хранение энергонезависимых архивов событий, измеренных и вычисленных значений (состав и глубина архивов гибко настраиваемые);

• - сигнализацию отказов и превышения установленных пределов измерений подключенных внешних датчиков;

• - передачу информации по имеющимся интерфейсам связи, в том числе с выводом на принтер;

• - периодическое введение и регистрацию значений условно-постоянных величин;

• - защиту от несанкционированного доступа к параметризации и архивам.

Все изменения конфигурируемых параметров или архивов автоматически протоколируются.

В счетчике предусмотрены следующие входы/выходы:

• - аналоговые (токовая петля), активные/пассивные, оптически изолированные, 4-20 мА, с поддержкой HART;

• - цифровые выходы, пассивные, оптически изолированные типа открытый коллектор или NAMUR;

• - цифровые входы, пассивные;

• - RS-485 с поддержкой Modbus RTU и Modbus ASCII;

• - Ethernet с поддержкой ModbusTCP/IP;

• - RS232 (RTS/CTS).

Примечание - В зависимости от модификации счетчика и требований заказчика возможны различные варианты входов/выходов (точные сведения приведены в эксплуатационной документации).

В счетчике предусмотрена автоматическая самодиагностика и проверка нулевых и контрольных значений измеряемых величин. Предусмотрена возможность осуществлять замену пары приемопередатчиков и блоков электроники без дополнительной поверки.

В счетчике реализована возможность компенсации сбоя луча на основании постоянно обновляемых значений параметров по каждому из лучей и отношений между ними. Компенсация, сбоя луча возможна при выходе из строя одного луча 4-х лучевой системы или двух лучей 8-ми лучевой системы (если они расположены в разных измерительных плоскостях).

При этом активируется предупреждение пользователя. При выходе из строя 2-х или более лучей, расположенных в одной плоскости счетчик, переходит в состояние ошибки.

Каждая «измерительная плоскость» (состоящая из 4-х измерительных лучей) дополнительно производит измерение по диагностическому центральному лучу (индикация по перекрестным лучам, рисунок 4). Дополнительно полученные данные измерений используются для автоматического КМХ и для работы интеллектуального помощника.

Рисунок 4 - Диагностические центральные лучи (перекрестные лучи) КТМ700 РУС Про

На рисунках 5, 6, 7 приведена схема пломбировки от несанкционированного доступа. Пломба, предотвращающая доступ к элементам конструкции, устанавливается изготовителем СИ или уполномоченной организацией.

Знак поверки на счетчик не наносится.

Заводской номер методом лазерной гравировки наносится на маркировочную табличку, которая крепится на корпусе БОИ.

Места нанесения заводского номера и знака утверждения типа указаны на рисунках 8, 9, 10.

Рисунок 5 - Опломбирование корпуса БОИ и крышек приемопередатчиков счетчиков модификаций КТМ700 РУС 4-лучевой, КТМ700 РУС Квадро, КТМ700 РУС Дуо и КТМ700 РУС Про.

Рисунок 6 - Опломбирование корпуса БОИ и крышек приемопередатчиков счетчиков модификации КТМ700 РУС Н

Рисунок 7 - Опломбирование корпуса БОИ и крышек приемопередатчиков счетчиков модификации КТМ700 РУС Лайт

Место нанесения знака утверждения типа

Место нанесения заводского номера

Рисунок 8 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа счетчика модификаций КТМ700 РУС 4-лучевой, КТМ700 РУС Квадро, КТМ700 РУС Дуо и КТМ700 РУС Про

Рисунок 9 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа счетчика в модификации КТМ700 РУС Н

Рисунок 10 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа счетчика в модификации КТМ700 РУС Лайт

Таблица 6 -

Продолжение таблицы 6

Таблица 3 - Метрологические характеристики счетчиков

Таблица 3а - Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях

Продолжение таблицы 3 а

Таблица 3б - Диапазоны допустимого рабочего давления эксплуатации счетчика

Таблица 4 - Технические характеристики счетчиков

Таблица 5 - Диапазоны измерений расхода газа в зависимости от типоразмера счетчика

Пр имечания:

Qmin - минимальное значение расхода;

Qmax - максимальное значение расхода;

Qt - пограничное значение расхода;

Vmax - значение максимальной скорости газа;

Vt - значение пограничной скорости газа.