Устройство имитационно-поверочное Артчек

Опубликовано: 31 октября 2022 г.

4411

ПРОИЗВОДИТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ

Особенности изделия: Артчек является уникальным прибором отечественного рынка. При его разработке учитывался опыт ведущих зарубежных производителей аналогичного оборудования (например, фирмы Endress+Hauser – «Fieldcheck», Krohne «Magcheck» и др.), а также запросы и пожелания метрологов с мест эксплуатации отечественных общепромышленных электромагнитных расходомеров СИМАГ 12 (изготовитель ООО «Геолинк Ньютек»). Именно с ним работает Артчек, но вскоре список поверяемых расходомеров планируется расширить.

Рис. 1. Внешний вид корпуса устройства Артчек (габаритные размеры
не более 214×110×54 мм)

Средства измерений, применяемые в сферах, подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору, в соответствии со ст. 13 Закона РФ «Об обеспечении единства измерений», подлежат обязательной периодической поверке. А так как все промышленные расходомеры являются проектно-компонуемыми изделиями и по заказу потребителя изготавливаются под широкий ряд стандартных типоразмеров трубы (с условным внутренним диаметром Ду от 5 мм до 1600 мм), масса измерительного участка с Ду свыше 300 мм может быть довольно большой. Поэтому проведение периодической поверки таких электромагнитных расходомеров вызывает серьезные проблемы и существенные затраты из-за необходимости применения специального такелажного и транспортного оборудования, а также наличия опытных специалистов.

Чтобы решить эти проблемы, было разработано имитационно-поверочное устройство Артчек в виде мобильного (автономного) блока (рис. 1), позволяющего проводить периодическое метрологическое обслуживание расходомеров по месту их эксплуатации.

Артчек – это переносной малогабаритный прибор с набором кабелей для подключения к узлам расходомера с внешним адаптером питания 220/5 В (адаптер одновременно является зарядным устройством для встроенного аккумулятора) (рис. 2).

Рис. 2. Комплект поставки прибора в металлическом кейсе, где:
1) устройство Артчек (с встроенным аккумулятором);
2) адаптер питания;
3) комплект соединительных кабелей.

При работе Артчек не требует внешнего источника питания, оно обеспечивается встроенным аккумулятором. Допускается использовать прибор с подключенным во время периодической поверки адаптером питания, так как он не влияет на результаты измерений.

Управление работой производится на лицевой стороне корпуса с помощью виртуальных сенсорных кнопок на цветном ЖК-дисплее (экран 57×41 мм, 320×240 пикселей, регулируемая подсветка).

После выполнения всех соединений и подачи питающего напряжения включателем на корпусе Артчек на дисплее появится надпись загрузки, после чего будет отображаться Главное окно (рис. 3).

Рис. 3. Пример вида Главного окна дисплея с сенсорными кнопками меню

Проверка расходомера может выполняться по шагам последовательно (оператор подтверждает переход к следующему шагу и контролирует результат) или в автоматическом режиме, после выбора команды «ПРОВЕРКА АВТО», при этом продолжительность процессов:
– время установления рабочего режима после включения, не более – 60 с;
– среднее время выполнения полного цикла поверки расходомера – 12 мин;
– время автономной работы устройства от аккумулятора – до 5 ч.

Принцип действия Артчек учитывает особенность строения электромагнитных расходомеров, – они состоят из двух основных функциональных узлов – сенсора (первичного преобразователя сигналов, установленного на трубопроводе) и электронного блока преобразователя (конвертера – микропроцессорного модуля обработки входных сигналов и формирования выходной информации). На время проверки устройство Артчек подключается в разрыв цепи между сенсором и электронным преобразователем, обеспечивая контроль рабочих характеристик отдельно каждого из этих узлов. При этом также контролируются все имеющиеся в наличии дополнительные, метрологически значимые входные и выходные сигналы расходомера.

Проверка электронного преобразователя реализована подачей имитационных сигналов, соответствующих контрольным точкам рабочего диапазона (контролируемым расходам) в первичном преобразователе, а также контрольных аналоговых сигналов на дополнительные каналы измерения, при их наличии. Автоматически измеряются метрологически значимые параметры канала расхода, считываются результаты измерения референсных значений сопротивления (для каналов измерения температуры) и тока (входы датчика давления 4–20 мА).

При проверке элементов сенсора расходомера на электромагнитные катушки и электроды подаются сигналы контроля параметров магнитного поля и состояния измерительных электродов.

Функциональная схема на рис. 4 показывает основные элементы, участвующие в работе имитационно-поверочного устройства Артчек. При включении оборудования и запуске режима проверки, выполняется следующая последовательность действий:

Рис. 4. Функциональная схема работы имитационно-поверочного устройства Артчек

1) из энергонезависимой памяти электронного блока через порт интерфейса RS-485 считывается информация о заводских параметрах электромагнитной системы сенсора и метрологических характеристиках, записанных туда при производстве расходомера и по результатам первичной поверки. При работе Артчек автоматически определяет установленный в электронном блоке сетевой адрес и скорость обмена данными.

2) в Артчек контролируются параметры возбуждения сигнала обмоток сенсора, поступающие от электронного блока, и, через «Прецизионный цифровой аттенюатор», формируются тестовые имитационные сигналы на усилитель сигнала электродов сенсора в электронном блоке.

3) модули «ЦАП» и «Цифровые аттенюаторы» формируют тестовые имитационные сигналы на дополнительные входы электронного блока: каналы измерения температуры и давления (при их наличии).

4) модули «Счетчик/частотомер» и «АЦП» измеряют значения выходных электрических сигналов электронного блока: импульсного/частотного, токового (проверяется передаточная характеристика всех каналов).

5) последовательно подаются тестовые имитационные сигналы на электромагнитный сенсор от «Модуля контроля сигнатуры обмоток сенсора».

6) модулями контроля измеряются комплексные характеристики сенсора:

– сигнатура электромагнитных обмоток, в том числе такие электрические параметры, как индуктивность, нарастание и стабильность тока возбуждения в катушках;
– сопротивление электромагнитных обмоток возбуждения (накачки) первичного преобразователя и наличие паразитных путей утечки токов возбуждения;
– целостность электродов, их сопротивление и небаланс сопротивлений.

7) контролируются измеренные и расчетные значения электронного блока, передаваемые по интерфейсу RS-485.

8) измеренные параметры сравниваются с эталонными (заводскими) значениями, полученными при изготовлении расходомера и при его первичной поверке. После сравнения выносится решение: прошел / в границах допуска (на дисплее и в протоколе отображается знак «+») или не прошел / вне допуска (знак «–»).

9) полученные данные сохраняются в энергонезависимой памяти Артчек в виде протокола. Формат сохранения файла протокола (отчета верификации) – PDF. В дальнейшем его можно скачать для распечатки, подключив устройство через встроенный порт USB ко внешнему компьютеру (устройство Артчек отображается как внешний USB flash диск).

Преимущества прибора:

1) возможность автономной работы при периодической поверке расходомера, проводимой по месту его эксплуатации.
2) сокращение времени проведения работ за счет автоматизации процесса верификации параметров.
3) автоматическое формирование протокола верификации в электронном виде.

Дополнительные технические характеристики устройства Артчек, подробное описание работы, рекомендации по подключению и другие необходимые сведения приведены в технической спецификации и руководстве по эксплуатации, которые доступны на сайте изготовителя.