На протяжении последних десятилетий массовые кориолисовые расходомеры остаются наиболее точными и универсальными средствами измерения расхода, при этом являясь и одними из самых технологически сложных в производстве, в связи с чем, выпуск данного типа приборов могут позволить себе лишь компании, обладающие хорошей производственной, технологической и инженерной базой.
ЗАО «ЭМИС» стало первым отечественным приборостроительным предприятием, освоившим производство кориолисовых счетчиков-расходомеров «ЭМИС-МАСС 260» 13 лет назад, и на сегодняшний день продолжает удерживать лидирующие позиции на российском рынке, внедряя новые инженерные решения, позволяющие успешно замещать импортные аналоги известных мировых брендов.
Одной из последних разработок инженерного центра «ЭМИС» стала модернизация электронного блока массового расходомера «ЭМИС-МАСС 260», что позволило расширить функциональные возможности прибора и повысить его метрологические характеристики. Более подробно о внесенных изменениях рассказал руководитель группы «Автоматика и схемотехника» инженерного центра «ЭМИС» Руслан Фаритович Султанов.
Вопрос: Руслан Фаритович, какие новые возможности появились у кориолисового счетчика-расходомера «ЭМИС-МАСС 260» в результате модернизации электроники?
Ответ: В новой версии электроники: обозначение в коде заказа - «…-С/СИП-…», - появилась возможность цифровой фильтрации сигнала сенсора, по аналогии с нашим вихревым счетчиком-расходомером «ЭМИС-ВИХРЬ 200». При этом также возможна передача видеографической информации о спектре входного сигнала по протоколу Modbus RTU RS-485 и считывание посредством сервисного и диагностического прoграммного oбеспечения «ЭМИС-Интегратор». Вывод спектра сигнала в качестве изображения позволяет оценить состояние сенсора расходомера и частоту его колебаний.
Рис.1 График полного спектра сигнала счетчика-расходомера «ЭМИС-МАСС 260», полученный с помощью специализированного прoграммного oбеспечения «ЭМИС-Интегратор».
Вопрос: В каких случаях может быть востребована функция цифровой фильтрации сигнала сенсора кориолисового расходомера и почему это может являться преимуществом?
Ответ: Отмечу, что в нормальном режиме работы расходомера такая функция не требуется, поскольку спектр, который отображается электроникой, соответствует сенсору напрямую. То есть те помехи, которые могут возникать от электромагнитных наводок, вибрации и прочих внешних факторов, практически не оказывают влияния на основную гармонику сигнала. Однако, если измеряемая среда является вязкой, неоднородной, либо содержит большое количество газовых включений, сенсор не выходит на требуемую уставку по амплитуде колебаний, вследствие чего основная гармоника уменьшается, и все помехи, которые присутствуют в спектре, могут быть соизмеримы с полезным сигналом. В таком случае цифровая фильтрация позволит исключить влияние паразитных помех на полезный сигнал.
Вопрос: Какие фильтры для этого применяются, и каким образом осуществляется фильтрация сигнала?
Ответ: В указанной версии электронного блока вторичного преобразователя кориолисовых счетчиков-расходомеров «ЭМИС-МАСС 260» (…-«С/СИП»-…) реализованы два полосовых фильтра, медианный фильтр и дополнительный фильтр.
Основное назначение полосовых фильтров – оставить сигнал только в интересующем частотном диапазоне, близком к частоте колебаний сенсора и уменьшить влияние других частотных составляющих на вычисление частоты и фазового сдвига, участвующих в измерении расхода.
Фильтры настраиваются таким образом, чтобы в полосе пропускания был только полезный сигнал. Значение полезного сигнала, как правило, нам известно, поскольку оно полностью соответствует параметрам сенсора. Мы знаем, какая резонансная частота сенсора на воздухе, когда сенсор расходомера пустой, и какая на измеряемой среде, когда сенсор расходомера заполнен. С помощью одного фильтра мы можем отсечь все гармоники, которые ниже самой нижней возможной частоты сенсора, с помощью второго фильтра - все, что выше максимальной частоты сенсора.
Медианный фильтр, если говорить упрощенно, представляет собой замену измеренного значения средним значением из рассматриваемого количества последних измерений.
Дополнительный фильтр представляет собой высокочастотный фильтр с частотой среза 40 Гц и предназначен для устранения низкочастотной составляющей из измерительного сигнала.
Обращаю внимание, что считывание спектра сигнала сенсора и настройка его фильтрации осуществляется посредством фирменного сервисного и диагностического прoграммного oбеспечения «ЭМИС-Интегратор», которое отображает в удобном для пользователя виде все функции, доступные в электронике прибора. Данное ПО наши заказчики могут скачать бесплатно на официальном сайте компании «ЭМИС».
Рис 2. Настройки параметров фильтрации посредством фирменного ПО «ЭМИС-Интегратор».
Вопрос: Какие еще изменения были внесены в рамках модернизации электронного блока вторичного преобразоваителя кориолисового (массового) счетчика-расходомера «ЭМИС-МАСС 260»?
Ответ: В кориолисовом расходомере «ЭМИС-МАСС 260» с вариантом электроники (…-«С/СИП»-…) мы применили искробезопасные цепи сенсора уровня Ехia II C – это самый высокий уровень взрывозащиты, который есть не у всех массовых (кориолисовых) расходомеров, представленных на российском рынке. Кроме того, искробезопасными стали и внешние цепи, чего также нет у некоторых конкурентных как отечественных, так и зарубежных продуктов. То есть, при подключении через барьер искрозащиты цепь питания и выходные сигналы являются искробезопасными уровня Ехia категории II C, что позволяет размещать их в зоне 0. Такой уровень взрывозащиты необходим в тех случаях, когда расходомер, является частью единой автоматизированной системы, где подключение oборудования строго регламентировано, и требуется иметь уровень взрывозащиты не ниже Ехia, например, в рудничном исполнении.
Необходимо отметить, что выполнение данного требования стало возможно благодаря снижению энергопотребления электроники, чего удалось добиться за счет применения специальных компонентов и специализированных алгоритмов раскачки сенсора, который при меньшем потреблении энергии раскачивает сенсор более эффективно.
Еще одно изменение - повышение быстродействия прибора за счет специального алгоритма. Время вычисления расхода теперь составляет менее 65 миллисекунд. Такая скорость особенно актуальна, если расходомер работает в режиме дозирования либо в режиме старт – стоп, то есть когда необходимо мгновенно контролировать изменение расхода при открытии запорной или регулирующей арматуры, при старте мотора двигателя насоса, либо когда необходимо осуществлять дозирование, поскольку переходные процессы вносят существенное влияние на итоговую погрешность измерений.
Рис 3. Участок сварки кориолисовых расходомеров «ЭМИС-МАСС 260».
Рис 4. Участок электроники
Основываясь на многолетнем опыте и компетенциях в проектировании и технологии производства массовых кориолисовых расходомеров, на сегодняшний день компания «ЭМИС» предлагает Заказчику счетчик-расходомер «ЭМИС-МАСС 260», не уступающий лучшим мировым аналогам. Достижения отечественного приборостроения стали особенно важными для страны в условиях жестких санкций и ухода с рынка зарубежных производителей КИП и А.
Конкурентные преимущества кориолисовых расходомеров «ЭМИС-МАСС 260»:
- МПИ – 5 лет.
- Имитационная поверка без снятия с трубопровода.
- Для нефти и нефтепродуктов – наличие встроенного «компьютера чистой нефти» с аттестованными алгоритмами и нормируемой погрешностью.
- Минимальная температура окружающей среды от -60С; минимальная температура рабочей среды от -60С.
- Подтвержденный HART V.7.
- Возможность настройки веса и длительности импульса.
- Сервисное и диагностическое ПО «ЭМИС-Интегратор» с возможностью настройки прибора, функций диагностики и самодиагностики посредством HART V.7 или Modbus RTU RS-485.
- Наличие протокола MODBUS TCP IP с разъёмом ETHERNET.
- Наличие функции фильтрации помех; визуального отображения спектра сигнала; возможности настройки сигнальных уставок и вывода диагностических сообщений.
- Возможность архивирования информации на съёмном носителе (SD-карта) объемом до 64 Гб.
- Измерение обратного потока без дополнительной погрешности (с подтверждением в ОТ СИ).
Читайте также :
«Варианты исполнения электронных блоков кориолисовых счетчиков-расходомеров «ЭМИС-МАСС 260». Отличительные особенности и характеристики»
«Автоматическое дозирование по массе и объему расходомерами «ЭМИС-МАСС 260»
Чтобы заказать прибор, заполните опросный лист и отправьте его на электронный адрес: sales@emis-kip.ru. Получить ответы на вопросы, касающийся подбора oборудования и возможности применения массовых кориолисовых расходомеров «ЭМИС», можно как в отделе продаж, так и в сервисном центре, и инженерном центре компании «ЭМИС» по телефонам: +7 (351) 729-99-12 и 8 (800) 301-66-88 (телефоны многоканальные).
