Упва эталон руководство по эксплуатации

Изобретение относится к средству измерения и может быть использовано для автоматизации поверки (калибровки) вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов. Основной технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей устройства и области его применения и достигается за счет того, что известное устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов, содержащее блок центрального процессора, который периодически сканирует матричную клавиатуру, которая служит для ввода нового значения параметра; производит установку выходных сигналов заданием в аналоговых каналах — путем вычисления кодов в соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам и записи их в соответствующие каналы цифро-аналогового преобразователя, откуда сигналы подаются на клеммы подключения испытуемого оборудования, в импульсных каналах — путем деления в блоке делительной частоты опорной частоты кварцевого генератора на вычисленный блоком центрального процессора коэффициент деления для получения ближайших к требуемым значений частоты или периода в выбранных каналах и записи их в соответствующие каналы блока делительной частоты, представляющего собой набор из счетчиков-делителей с программно задаваемым коэффициентом деления, откуда сигналы подаются через выходные буферы, в которых логические уровни выходных сигналов приводятся к требуемым значениям, на клеммы подключения испытуемого оборудования; проверяет готовность и считывает информацию с аналого-цифрового преобразователя, производящего измерение тока в каждом аналоговом канале, поочередно подключаемом к нему после установления токов в аналоговых каналах аналоговым мультиплексором, и вычисление разности между требуемыми и фактическими значениями тока, на основании которой блок центрального процессора корректирует значения тока в аналоговых каналах путем изменения значений кодов, записанных в цифро-аналоговом преобразователе; выводит значение сигнала в выбранном канале на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор, который служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и задания нового значения параметра; вырабатывает управляющие сигналы для формирователя уровня импульсных сигналов, производящего требуемое напряжение для питания выходных буферов, и блок имитации прувера, представляющий собой импульсную схему, на вход которой по сигналу запуска от блока центрального процессора с заданной частотой подаются импульсные сигналы, в результате прохождения заданного количества которых на выходные буферы формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса, при этом стартовый и столовый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы, имитируя датчики прувера, дополнительно содержит блок входных сигналов с аналоговым и частотным входами, на которые поступают от первичных преобразователей сигналы, значения которых измеряются аналого-цифровым преобразователем и через блок центрального процессора выводятся на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор.

Изобретение относится к средству измерения и может быть использовано для автоматизации поверки (калибровки) вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов.

Известно (ТУ 4012.011.1141740-2000), принятое за прототип, устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов (далее — УПВА), содержащее блок центрального процессора (ПРЦ), который периодически сканирует матричную клавиатуру (МК), которая служит для ввода нового значения параметра; производит установку выходных сигналов заданием тока: в аналоговых каналах путем вычисления кодов в соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам и записи их в соответствующие каналы цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), откуда сигналы подаются на клеммы подключения испытуемого оборудования, в импульсных каналах — путем деления в блоке делительной частоты (БДЧ) опорной частоты кварцевого генератора (КГ) на вычисленный блоком центрального процессора коэффициент деления для получения ближайших к требуемым значений частоты или периода в выбранных каналах и записи их в соответствующие каналы блока делительной частоты (БДЧ), представляющего собой набор из счетчиков-делителей с программно задаваемым коэффициентом деления, откуда сигналы подаются через выходные буферы (ВБ), в которых логические уровни выходных сигналов приводятся к требуемым значениям, на клеммы подключения испытуемого оборудования; проверяет готовность и периодически считывает информацию с аналого-цифрового преобразователя (АЦП), производящего измерение тока в каждом аналоговом канале, поочередно подключаемом к нему после установления токов в аналоговых каналах аналоговым мультиплексором (AM), и вычисление разности между требуемыми и фактическими значениями тока, на основании которой блок центрального процессора корректирует значения тока в аналоговых каналах путем изменения значений кодов, записанных в цифро-аналоговом преобразователе; выводит значение сигнала в выбранном канале на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор (ЖКИ), который служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и задания нового значения параметра; вырабатывает управляющие сигналы для формирователя уровня импульсных сигналов (ФУ), производящего требуемое напряжение для питания выходных буферов, и блок имитации прувера (БИП), представляющий собой импульсную схему, на вход которой по сигналу запуска от блока центрального процессора с заданной частотой подаются импульсные сигналы, в результате прохождения заданного количества которых на выходные буферы формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса, при этом стартовый и столовый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы, имитируя датчики детектора трубопоршневой поверочной установки (прувер).

УПВА является источником прецизионных аналоговых и импульсных сигналов, имитирующих сигналы преобразователей расхода, плотномеров, аналоговых датчиков температуры, датчиков давления и т.п., а также прувера.

Недостатком известного устройства, препятствующим получению нижеуказанного основного технического результата, является неприспособленность его для измерения сигналов первичной измерительной аппаратуры.

Задача настоящей полезной модели заключается в совершенствовании конструкций средств измерения.

Основной технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленной полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей УПВА, а, следовательно, и области его применения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что известное устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов, содержащее блок центрального процессора, который периодически сканирует матричную клавиатуру, которая служит для ввода нового значения параметра; производит установку выходных сигналов заданием в аналоговых каналах путем вычисления кодов в соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам и записи их в соответствующие каналы цифро-аналогового преобразователя, откуда сигналы подаются на клеммы подключения испытуемого оборудования, в импульсных каналах — путем деления в блоке делительной частоты опорной частоты кварцевого генератора на вычисленный блоком центрального процессора коэффициент деления для получения ближайших к требуемым значений частоты или периода в выбранных каналах и записи их в соответствующие каналы блока делительной частоты, представляющего собой набор из счетчиков-делителей с программно задаваемым коэффициентом деления, откуда сигналы подаются через выходные буферы, в которых логические уровни выходных сигналов приводятся к требуемым значениям, на клеммы подключения испытуемого оборудования; проверяет готовность и периодически считывает информацию с аналого-цифрового преобразователя, производящего измерение тока в каждом аналоговом канале, поочередно подключаемом к нему после установления токов в аналоговых каналах аналоговым мультиплексором, и вычисление разности между требуемыми и фактическими значениями тока, на основании которой блок центрального процессора корректирует значения тока в аналоговых каналах путем изменения значений кодов, записанных в цифро-аналоговом преобразователе; выводит значение сигнала в выбранном канале на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор, который служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и задания нового значения параметра; вырабатывает управляющие сигналы для формирователя уровня импульсных сигналов, производящего требуемое напряжение для питания выходных буферов, и блок имитации прувера, представляющий собой импульсную схему, на вход которой по сигналу запуска от блока центрального процессора с заданной частотой подаются импульсные сигналы, в результате прохождения заданного количества которых на выходные буферы формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса, при этом стартовый и стоповый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы, имитируя датчики детектора трубопоршневой поверочной установки, дополнительно содержит блок входных сигналов с аналоговым и частотным входами, куда поступают от первичных преобразователей сигналы, значения которых измеряются аналого-цифровым преобразователем и через блок центрального процессора выводятся на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор.

Таким образом, в результате модернизации конструкции известного УПВА появляется возможность, в том числе при наладке и обслуживании вторичной аппаратуры, измерить сигналы (аналоговые и импульсные), поступающие от первичных преобразователей.

Как правило, измерение и коррекция тока в аналоговых каналах происходит непрерывно, а

частота кварцевого генератора точно измеряется и записывается в память блока центрального процессора на этапе калибровки при изготовлении устройства.

На фиг.1 изображена лицевая панель устройства с указанием органов управления и индикации.

На фиг.2 представлена структурная схема устройства с указанием функциональных узлов.

В качестве сведений, подтверждающих возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, приводится описание частного случая исполнения полезной модели — устройство УПВА-Т, представляющее собой источник калиброванных сигналов на базе однокристального микроконтроллера АТ89С5132 и прецизионных периферийных микросхем.

Аналоговые каналы реализованы с использованием шестнадцатиразрядных ЦАП АД420 и измерителя на базе 24-разрядного АЦП. Измеренные значения силы тока выводятся на дисплей и используются для коррекции формируемой силы тока.

Импульсные каналы представляют собой прецизионный термокомпенсированный кварцевый генератор и набор делителей с программно задаваемым коэффициентом деления. В качестве ключей сигналов «Страт» и «Стоп» используются реле с оптической развязкой.

Основные технические характеристики УПВА-Т:

Выходные аналоговые каналы:

Количество каналов	4
Диапазон формирования тока, мА	0,5-22,0

Пределы допускаемой абсолютной погрешности формирования тока, мкА ± 3

Диапазон сопротивления нагрузки каналов формирования тока, Ом

10750

Выходные импульсные каналы:

Диапазоны формирования периода и частоты импульсных последовательностей:

период, мкс	66,625 -10*106
частота, Гц	0,115000
Пределы допускаемой относительной погрешности формирования периода импульсных последовательностей, %	±5*10-4
Пределы допускаемой абсолютной погрешности формирования количества импульсов в пачке, имп	±2
Дискретность формирования периода импульсных последовательностей, мкс	0,250
Диапазон формирования количества импульсов в пачке «N», имп	105*108
Потребляемая мощность, ВА, не более	20

Питание устройства осуществляется от сети (220±22) В, 50 Гц.

УПВА-Т конструктивно выполнен в высокопрочном корпусе типа «чемодан» из конструкционного пластика. В закрытом (транспортировочном) положении корпус герметичен и обеспечивает пыле- и влагозащиту.

На лицевой панели (фиг.1) УПВА-Т расположены следующие органы управления и индикации:

1. Жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор

2. Цифровая клавиатура

3. Кнопки выбора аналогового канала «А1А4″

4. Кнопки выбора импульсного (частотного) канала «F1, F2» («Т1, Т2»)

5. Кнопка выбора канала пачки импульсов «N»

6. Кнопки запуска и остановки пачки импульсов «D1» и «D2»

7. Одноименные светодиодные индикаторы выбранного канала и состояния генерации пачки импульсов

8. Одноименные клеммы для подключения испытуемого оборудования («А1А4″, «F1, F2″,»N»,»D1″, «D2»)

9. Клеммы для подключения измеряемых сигналов (Ain и Fin)

10. Выключатель и разъем для подключения сетевого кабеля Назначение органов управления и индикации:

Жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и отображения значения задаваемого параметра.

Цифровая клавиатура служит для ввода нового значения параметра

Нажатием на кнопки выбора каналов «А1А4″, «F1», «F2» и «N» осуществляется выбор соответствующего канала для просмотра на дисплее значения его параметра и ввода нового значения

УПВА-Т позволяет имитировать срабатывание детекторов трубопоршневой поверочной установки в обоих направлениях. При нажатии на одну из кнопок «D1» или «D2» запускается пачка импульсов на выходе «N», формируется сигнал «Старт» (замыкание одноименных контактов) и загорается соответствующий индикатор.

Если пачка импульсов запущена кнопкой «D1», то нажатие на кнопку «D2» принудительно (не дожидаясь прохождения заданного числа импульсов) останавливает пачку импульсов и, соответственно, формируется сигнал «Стоп». И наоборот, если пачка импульсов запущена кнопкой «D2», то нажатие на кнопку «D1» останавливает ее. Если выбран канал «N» на дисплей выводится

В состав УПВА-Т входят следующие функциональные узлы (Фиг.2):

ПРЦ — Блок центрального процессора

ЖКИ — Жидкокристаллический индикатор (дисплей)

МК — Матричная клавиатура

КГ — Термокомпенсированный кварцевый генератор

БДЧ — Блок делителей частоты

ФУ — Формирователь уровня импульсных сигналов

БИП — Блок имитации сигналов ТПУ

Старт, Стоп Выходные ключи

ВБ — Выходные буферы

ЦАП — Цифро-аналоговый преобразователь

AM — Аналоговый мультиплексор

АЦП — Аналого-цифровой преобразователь

БВС — Блок входных сигналов

Вся работа УПВА-Т осуществляется под управлением ПРЦ.

В основном цикле программы ПРЦ периодически сканирует клавиатуру, представляющую собой матрицу кнопок 5 колонок на 7 рядах, проверяет готовность и считывает информацию с АЦП, вырабатывает управляющие сигналы и выводит значение сигнала в выбранном канале на ЖКИ.

Задание тока в аналоговых каналах осуществляется следующим образом:

В соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам ПРЦ вычисляет коды и записывает их в соответствующие каналы ЦАП. После установления токов AM поочередно подключает аналоговые каналы к АЦП и происходит измерение тока в каждом канале. Вычисляется разность между требуемым и фактическим значением тока, в соответствии с которым корректируется значение кода. Новые коды записываются в соответствующие каналы ЦАП. Таким образом, работает отрицательная обратная связь (ООС). Если выбран один из аналоговых каналов, то измеренное значение тока в этом канале выводится на ЖКИ.

Измерение и коррекция тока в аналоговых каналах происходит непрерывно. Таким образом, устраняется и долговременный дрейф ЦАП, связанный с прогревом выходных каскадов.

Если при измерении тока оказывается, что фактический ток в канале равен нулю, ПРЦ решает, что в данном канале отсутствует сопротивление нагрузки и устанавливает заданный ток равным нулю, чтобы, с целью безопасности, снять напряжение с выходных клемм.

Импульсные сигналы «F1» («F2») формируются путем деления в БДЧ частоты прецизионного термокомпенсированного кварцевого генератора (КГ). Частота КГ около 4,0 МГц, точно измеряется и записывается в память ПРЦ на этапе калибровки при изготовлении УПВА-Т. БДЧ представляет собой 32-разрядный счетчик-делитель с программно задаваемым коэффициентом деления. Задавать частоту сигнала «F1» («F2») можно либо заданием собственно частоты, либо заданием периода.

Так как сигнал формируется путем деления опорной частоты на целый коэффициент деления, в том и в другом случае процессор вычисляет коэффициент деления для получения ближайшей к возможной частоты (или периода). Это значение частоты или периода ПРЦ запоминает в данном канале и выводит на дисплей.

С БДЧ на клеммы сигналы подаются через ВБ, в которых логические уровни приводятся к требуемым значениям. Питание ВБ осуществляется от ФУ, вырабатывающего требуемое напряжение под управлением ПРЦ.

Блок имитации срабатывания детекторов трубопоршневой поверочной установки (БИП) представляет собой импульсную схему, на вход которой подаются сигналы «F2» и сигнал запуска от ПРЦ. После получения сигнала запуска от ПРЦ, по очередному фронту сигнала «F2» БИП запускает стартовый импульс (длительностью около 0,5 с) и одновременно разрешает прохождение сигнала «F2» на выход «N». Импульсы на выходе «N» подсчитываются. После того, как пройдет заданное количество импульсов, с приходом очередного фронта сигнала «F2» БИП запускает столовый импульс (длительностью также около 0,5 с) и одновременно запрещает прохождение сигнала «F2» на выход «N». Таким образом, на выходе «N» формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса.

Стартовый и столовый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы («D1», «D2»), имитируя детектор ТПУ. В качестве электронных ключей использованы транзисторные ключи (схема с открытым коллектором).

Блок входных сигналов ВВС обрабатывает сигналы, поступающие на аналоговый вход «Ain» (путем аналого-цифрового преобразования) и частотный вход «Fin» (путем подсчета количества входных импульсов за секундный интервал). Вывод значений измеренных параметров на дисплей прибора осуществляется после нажатия кнопки <Esc>.

Ниже описывается порядок работы устройства.

1. Подать напряжение питания на УПВА-Т. Выдержать во включенном состоянии не менее 3 минут.

2. Произвести установку выходных сигналов по всем используемым каналам.

3. Для задания тока:

1) Выбрать канал нажатием кнопки А1-А4. На дисплей выведется номер канала и заданное по нему значение тока.

2) С помощью цифровой клавиатуры ввести требуемое значение тока. Задаваемое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ЕSС>

3) Нажать <ОК>

4) Повторить процедуру по п.п.1-3) для всех аналоговых каналов.

Примечание: Прибор автоматически определяет наличие нагрузки, подключенной к аналоговому каналу, и, если ее нет, с целью безопасности, устанавливает ток равный нулю.

4. Импульсный канал («F1», «F2»):

По импульсному каналу можно задавать амплитуду (напряжение логической «1»), частоту и период выходного сигнала.

5. Для задания частоты:

1) Выбрать канал нажатием кнопки «F1» («F2»).

2) Если необходимо, нажмите кнопку канала еще один или два раза, пока на дисплей не выведется значение частоты в канале, например, «F1 654.321 Hz».

3) С помощью цифровой клавиатуры ввести новое значение частоты. Новое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ESC>.

4) Нажать <ОК>.

6. Для задания периода:

1) Выбрать канал нажатием кнопки «F1» («F2»).

2) Если необходимо, нажмите кнопку канала еще один или два раза, пока на дисплей не выведется значение периода в данном канале, например, «Т 1000.003 мкс»

3) С помощью цифровой клавиатуры ввести новое значение периода. Новое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ESC>

4) Нажать <ОК>

Если установить значение частоты или периода равным нулю, на выходе канала устанавливается логический «0».

7. Для задания амплитуды (уровня логической «1»):

1) Выбрать канал нажатием кнопки «F1» («F2»),

2) Если необходимо, нажмите кнопку канала еще один или два раза, пока на дисплей не выведется значение амплитуды, например, «Amplit 4.0 V».

3) С помощью цифровой клавиатуры ввести новое значение амплитуды. Новое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ESC>.

4) Нажать <ОК> — во всех импульсных каналах и канале «N» установится введенное значение амплитуды сигнала.

8. Имитатор прувера:

Для имитации сигнала преобразователя расхода при проверке по ТПУ используется канал «F2». Частота поступает на счетчик для «вырезания» пачки импульсов и генерации сигналов «Старт» и «Стоп». Для задания количества импульсов:

1) Выбрать канал нажатием кнопки N. На дисплей выведется заданное число импульсов.

2) Если нужно, с помощью цифровой клавиатуры ввести новое число импульсов. Новое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ESC>

3) Нажать <ОК>

4) Для запуска пачки импульсов нажмите <D1> (или <D2> для имитации движения поршня прувера в противоположном направлении) — кратковременно вспыхнет светодиод «D1» («D2») и загорится светодиод «N», индицирующий наличие пачки импульсов на выходе N. В нижней строке дисплея появится индикатор направления движения поршня вида «D1D2″. Перемещение стрелки по мере прохождения импульсов позволяет судить о стадии их генерации. После того, как закончится пачка импульсов, светодиод N погаснет и кратковременно вспыхнет светодиод «D2» («D1»)

5) Если нажать кнопку <D2> (<D1>) не дожидаясь окончания пачки импульсов, пачка импульсов принудительно закончится, сгенерируется соответствующий импульс «Стоп» и на дисплей выведется фактически прошедшее количество импульсов.

При нажатии <N>, в отличие от других каналов, не загорается светодиод «N». Включенное состояние светодиода означает, что пачка импульсов запущена и еще не кончилась.

9. Измерительные каналы:

После нажатия копки <ESC> прибор переключается в режим отображения измерительных каналов. В верхней строке индикатора прибора показывается значение тока, подключенного к аналоговому входу «A in», в нижней показывается значение частоты, подключенной к частотному входу «F in».

1. Устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов, содержащее блок центрального процессора, который периодически сканирует матричную клавиатуру, которая служит для ввода нового значения параметра; производит установку выходных сигналов заданием в аналоговых каналах — путем вычисления кодов в соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам и записи их в соответствующие каналы цифроаналогового преобразователя, откуда сигналы подаются на клеммы подключения испытуемого оборудования, в импульсных каналах — путем деления в блоке делительной частоты опорной частоты кварцевого генератора на вычисленный блоком центрального процессора коэффициент деления для получения ближайших к требуемым значений частоты или периода в выбранных каналах и записи их в соответствующие каналы блока делительной частоты, представляющего собой набор из счетчиков-делителей с программно задаваемым коэффициентом деления, откуда сигналы подаются через выходные буферы, в которых логические уровни выходных сигналов приводятся к требуемым значениям, на клеммы подключения испытуемого оборудования; проверяет готовность и считывает информацию с аналого-цифрового преобразователя, производящего измерение тока в каждом аналоговом канале, поочередно подключаемом к нему после установления токов в аналоговых каналах аналоговым мультиплексором, и вычисление разности между требуемыми и фактическими значениями тока, на основании которой блок центрального процессора корректирует значения тока в аналоговых каналах путем изменения значений кодов, записанных в цифроаналоговом преобразователе; выводит значение сигнала в выбранном канале на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор, который служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и задания нового значения параметра; вырабатывает управляющие сигналы для формирователя уровня импульсных сигналов, производящего требуемое напряжение для питания выходных буферов, и блок имитации прувера, представляющий собой импульсную схему, на вход которой по сигналу запуска от блока центрального процессора с заданной частотой подаются импульсные сигналы, в результате прохождения заданного количества которых на выходные буферы формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса, при этом стартовый и столовый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы, имитируя датчики прувера, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок входных сигналов с аналоговым и частотным входами, на которые поступают от первичных преобразователей сигналы, значения которых измеряются аналого-цифровым преобразователем и через блок центрального процессора выводятся на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерение и коррекция тока в аналоговых каналах происходит непрерывно.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что частота кварцевого генератора точно измеряется и записывается в память блока центрального процессора на этапе калибровки при изготовлении устройства.

Назначение
Описание
Программное обеспечение
Технические характеристики
Знак утверждения типа
Комплектность
Поверка
Нормативные документы

Назначение

Устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» предназначены для воспроизведения силы постоянного тока, времени и частоты.

Описание

Принцип действия устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» основан на применении прецизионного источника опорного напряжения и термокомпенсированного кварцевого генератора.

Устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» воспроизводят сигналы силы постоянного тока и частоты, имитируя сигналы от первичных преобразователей расхода, плотности, температуры, давления, а также пачки импульсов с заданной частотой, количеством импульсов в пачке и сигналы детекторов положения установок трубопоршневых.

Устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» состоят из приборного корпуса, пленочной клавиатуры с 4-х строчным символьным жидкокристаллическим дисплеем, модуля аналогового выхода, модуля программируемого генератора, модуля изоляции и модуля преобразователя питания.

Сигналы силы постоянного тока формируются модулем аналогового выхода с функцией непрерывной корректировки тока. Частотные сигналы, пачки импульсов и сигналы имитации детекторов установки трубопоршневой формируются модулем программируемого генератора. Частотные каналы имеют регулировку уровня выходного сигнала.

Общий вид устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 — Общий вид устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон»

Пломбировка от несанкционированного доступа устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» осуществляется нанесением знака поверки давлением на специальную мастику, расположенную в углублении места крепления задней панели. Место пломбировки устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» представлено на рисунке 2.

Рисунок 2 — Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон»

Программное обеспечение

является встроенным.

Программное обеспечение предназначено для управления устройством и отображения текущей информации на жидкокристаллическом дисплее.

Программное обеспечение не влияет на метрологические характеристики устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон».

Конструкция устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» (наличие механической защиты и отсутствие программно-аппаратных интерфейсов связи) исключает возможность несанкционированного влияния на программное обеспечение и измерительную информацию.

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Таблица 2 — Метрологические характеристики

Таблица 3 — Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится в левый верхний угол лицевой панели устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» методом плоской фотопечати и в верхний левый угол титульного листа руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Таблица 4 — Комплектность устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон»

Поверка

осуществляется по документу МП 0604-1-2017 «Инструкция. ГСИ. Устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИР» 23 июня 2017 г.

Основные средства поверки:

— рабочий эталон единицы постоянного электрического напряжения 2 разряда обеспечивающий измерения в диапазоне значений от 30 мВ до 2,5 В, класс точности 0,001;

— рабочий эталон единицы электрического сопротивления 3 разряда с номинальным значением 100 Ом, класс точности 0,002;

— рабочий эталон единицы частоты, обеспечивающий измерение в диапазоне значений от 1 до 50000 Гц, с блоком измерителя интервалов времени, пределы допускаемой относительной погрешности ±1 • 10-9.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится в свидетельство о поверке устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон», а также на специальную мастику в соответствии с рисунком 2.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1 •IO-16 _ 30 А

ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты

ТУ 4381-029-00137093-15 Устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон». Технические условия.

Назначение
Описание
Программное обеспечение
Технические характеристики
Знак утверждения типа
Комплектность
Поверка
Сведения о методах измерений
Нормативные документы

Устройство поверки вторичной аппаратуры систем измерений количества и показателей качества нефти УПВА-Эталон

УФИМСКОЕ НАЛАДОЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
И ЕГО ПРОДУКЦИЯ

• Монтаж, пусконаладочные работы, техническое обслуживание и метрологическое обеспечение систем измерения количества нефти и нефтепродуктов с турбинными, массовыми и ультразвуковыми расходомерами и трубопоршневых установок.
• Строительно-монтажные, пусконаладочные работы и работы по техническому обслуживанию:

– систем автоматики,

– систем телемеханики,

– систем автоматического пожаротушения,

– систем виброконтроля,

– системы видеонаблюдения на вновь вводимых и реконструируемых объектах.

• Ремонт, калибровка и поверка средств измерений массы, объема, расхода, давления, температу­ры, физико-химических, электрорадиотехнических параметров, частоты и времени.
• Ремонт, калибровка, подготовка к поверке и поверка вторичной аппаратуры, вычислителей расхода, измерительно-управляющих контроллеров для систем измерения количества нефти и неф­тепродуктов.
• Поверка искробезопасных барьеров.
• Калибровка, подготовка к поверке и поверка приборов качества нефти.
• Поверка плотномеров по месту эксплуатации на узлах учета нефти, с помощью передвижной пикнометрической установки.
• Ремонт и поверка счетчиков тепла и воды.
• Градуировка наземных и подземных, вертикальных и горизонтальных резервуаров, емкостей и автоцистерн для жидких нефте- и пищевых продуктов.
• Изготовление, поставка, монтаж, пусконаладка и техническое обслуживание приборов и систем оперативного контроля уровня жидкости в резервуарах (У1500, «СОКУР»); герконовых сигнализаторов уровня (ГСУ, ГСУ-DIN).
• Изготовление многофункциональных эталонных калибраторов «УПВА-Эталон».
• Изготовление нестандартного оборудования и технологической оснастки по документации заказчика.
• Выполнение строительно-монтажных и пусконаладочных работ по внедрению автоматизирован­ной системы коммерческого и технического учета электроэнергии (АСКУЭ и АСТУЭ).

Платежные реквизиты:
Расчетный счет 40702810900000212617, в ЗАО АКБ «Алеф-Банк» г. Москва, БИК 044552200

Кор. счет 30101810900000000200, ИНН 0278005403, КПП 024502001

ОКПО 04830336; ОКОНХ 19800
Контактные телефоны:
(347) 290-91-84, тел./факс (347) 221-22-14;

е-mail: Kozmina-OK@nefteavtomatika.ru

«НЕФТЕАВТОМАТИКА»

МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЕ ОТКРЫТОЕ

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Уфимское наладочное управление

450511, Республика Башкортостан,

Уфимский район, п/о Михайловка, р.п. Курасково

УСТРОЙСТВО ПОВЕРКИ «УПВА-Эталон»

Назначение. «УПВА-Эталон» представляет со­бой многофункциональный калибратор эталонных сигналов и предназначен для калибровки и поверки вторичной измерительной аппаратуры.

Устройство обеспечивает формирование токо­вых и частотных сигналов, пачек импульсов и вре­менных интервалов.

Состав изделия. «УПВА-Эталон» выпускается в переносном, малогабаритном приборном корпу­се, управление осуществляется с помощью встро­енной клавиатуры, а для отображения информа­ции используется 4-строчный LCD-дисплей. Все типы выходов имеют гальваническую развязку, что обеспечивает дополнительную надежность и бе­зопасность при работе c устройством.

«УПВА-Эталон» имеет сертификат об утверждении типа средств измерений (зарегистрирован в Государственном реестре СИ, № 29220-05)
Основные параметры и характеристики
Аналоговые выходы

Число каналов 4

Диапазон установки тока, мА 0,5…20

Допустимая погрешность задания тока, мкА ±3,0

Допустимое сопротивление нагрузки, Ом 0…800

Время установки заданного тока, c 1…10
Частотные выходы

Число каналов 4

Диапазон частот, Гц 1…10000

Диапазон задания количества импульсов в пачке 1…1610⁶

Дискретность задания периода (частоты), мкс 0,2

Допустимая погрешность задания периода, % 0,001

Амплитуда выходного сигнала, В 1,5…15
Выходы формирования временных интервалов

Число каналов 2

Длительность интервала, с 0…1610⁶

Тип сигнала «Сухой контакт»/12 В/24 В
Прочие параметры

Напряжение питания, В ~220±20

Потребляемая мощность, Вт, не более 20

Габариты (Ш×Г×В), мм 320×300×120

Масса, кг 3,6

Гарантийный срок эксплуатации, мес 24

Контактные телефоны:

(347) 290-91-84, тел./факс (347) 221-22-14;

е-mail: Kozmina-OK@nefteavtomatika.ru

«НЕФТЕАВТОМАТИКА»

МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЕ ОТКРЫТОЕ

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Уфимское наладочное управление

450511, Республика Башкортостан,

Уфимский район, п/о Михайловка, р.п. Курасково

УРОВНЕМЕР У1500, У1500-DIN
Назначение:

– автоматическое, дистанционное и непрерывное определение положения границы раздела двух сред (измерения уровня) в резервуаре;

– контроль предельных значений уровня, при достижении которых срабатывают звуковая и световая сигнализации, и включается реле (оптрон – У1500-DIN).

Измерение уровня производится:

– по одному каналу (один датчик с одним поплавком),

– по двум независимым каналам (один датчик – два поплавка),

– по двум независимым каналам (два датчика с одним поплавком на каждом).

Результаты измерений отображаются:

– на цифровом дисплее,

– в виде аналогового (токового) сигнала,

– в виде цифрового сигнала в стандарте RS-485.

Уровнемеры имеют четыре основных типа исполнения

Тип уровнемера	Число датчиков	Число поплавков на датчике	Количество сигнализируемых уровней
Одноканальный	1	1	2
Двухдатчиковый	2	1	4
Двухпоплавковый	1	2	4
Одноканальный с 4 сигнальными уровнями	1	1	4

Для одноканальных уровнемеров в зависимости от исполнения осуществляется контроль либо двух предельных уровней: верхнего (ВСУ) и нижнего сигнализируемого уровня (НСУ), либо четырех предельных уровней: нижнего уровня (НУ), 1-го и 2-го верхнего уровня (ВУ1) и (ВУ2), верхнего ава­рийного уровня (ВАУ).

Для двухканальных уровнемеров отображение уровня по каждому каналу производится поочеред­но. Кроме того, осуществляются формирование токового сигнала и контроль предельных уровней для каждого канала независимо (ВСУ1, НСУ1 – для пер­вого канала, ВСУ2, НСУ2 – для второго канала).

В процессе работы ведется непрерывный контроль работоспособности датчиков и линий связи со световой и звуковой сигнализацией отказов по каждому каналу.

Характеристика контролируемой
среды

Избыточное рабочее давление, МПа,

не более 0,4 или 1,6

Температура, С –40…+50

Плотность, г/см³, не менее 0,5

Содержание сероводорода, %, не более 3

Вязкость Не ограничивается, при отсутствии

застывания измеряемой среды на

элементах конструкции датчика и

отсутствии отложений на поплавке,

препятствующих его

«НЕФТЕАВТОМАТИКА»

МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЕ ОТКРЫТОЕ

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Уфимское наладочное управление

450511, Республика Башкортостан,

Уфимский район, п/о Михайловка, р.п. Курасково

Принцип действия уровнемера заключается в измерении интервала времени, необходимого для прохождения сигналом ультразвуковой волны расстояния от излучателя, расположенного над уровнем крышки резервуара, до поплавка, положение которого определяется уровнем жидкости в резервуаре, и пересчете этого интервала в уровень. Пересчет производится путем вычитания вышеуказанного расстояния из высоты резервуара.

Состав изделия. Уровнемер состоит из одного или двух датчиков и измерителя. Датчик устанавливается на крышке люка резервуара, измеритель – во взрывобезопасной зоне в помещении, в настольном или щитовом вариантах. Датчик и измеритель соединяются между собой коаксиальным кабелем типа РК-50 или РК-75.

Конструктивно корпус датчика выполнен в двух исполнениях:

– гибкой конструкции, длиной L до 16 м – для рабочего избыточного давления не более 0,04 МПа;

– жесткой конструкции двух вариантов:

цельный, длиной L до 4 м – для рабочего избыточного давления не более 1,6 МПа;

составной, общей длиной L от 4 до 12 м – для рабочего избыточного давления не более 0,04 МПа.

Корпус датчика состоит из двух или трех элементов в зависимости от длины датчика. Длина каждого элемента может составлять 1…4 м.

Датчик состоит из измерительного элемента, помещенного в корпус, по которому перемещается поплавок с магнитной системой внутри. Измерительный элемент пред­ставляет собой стальную проволоку-звуковод с однослойной обмоткой медного провода по всей длине. На верхнем конце звуковода имеется резонатор с двумя пьезо­элементами. Обмотка и пьезоэлементы подключены к блоку усилителя, установлен­ному в головке датчика.

Измеритель представляет собой электронный блок, собранный в унифицированном корпусе.

Измеритель У1500 имеет маркировку взрывозащиты «ExibIIB в комплекте У1500».

Датчики имеют маркировку «1ExibIIBT6 в комплекте У1500».

Измеритель У1500-DIN предназначен для монтажа на DIN-рейку; имеет маркиров­ку взрывозащиты «[Exib]IIB».
Техническая характеристика
Параметры измерения

Длина датчика L, м 2…16

Верхний предел измерения, м, не менее L-0,8

Нижний предел измерения, м, не более 0,2

Аналоговый выход, постоянный ток, мА 0…5, 0…20 или 4…20

Цифровой выход RS-485 (ModBus)

Основная погрешность измерения уровня, см, не более ±10

Дискретность измерения, мм, не более 10

Вариация показаний, мм, не более 10

Параметры питания

Напряжение питания, В 187…242

Напряжение питания ГСУ-DIN, В 21,6…26,4

Потребляемая мощность, Вт, не более 10

Потребляемая мощность ГСУ-DIN, Вт, не более 7

Параметры выходных сигналов

Тип сигнала У1500 Релейный выход

Напряжение переменного тока, В, не более 220

Ток, А, не более 1

«НЕФТЕАВТОМАТИКА»

МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЕ ОТКРЫТОЕ

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Уфимское наладочное управление

450511, Республика Башкортостан,

Уфимский район, п/о Михайловка, р.п. Курасково

Ток, А, не более 0,5

Тип сигнала У1500-DIN Транзистор оптрона

Напряжение постоянного тока, В, не более 26,4

Ток, А, не более 0,05

Габариты, мм:

датчика 129113Н

(Н–длина датчика по заказу, не более 4 м)

измерителя 220160112

измерителя У1500-DIN 12010075

Длина линии связи, м, не более 1000

Вид кабеля линии связи Экранированный, коаксиальный

Масса, кг:

датчика 16

измерителя 1,6

измерителя У1500-DIN 0,6

При эксплуатации температура окружающей среды, С:

для датчика –50…+50

для измерителя +5…+40

Область применения – сырьевые резервуарные парки и технологические емкости (буллиты) объектов подготовки, хранения и переработки нефти.

Алгоритм формирования управляющих сигналов может быть определен при заказе.

Контактные телефоны:
(347) 290-91-84, тел./факс (347) 221-22-14;

е-mail: Kozmina-OK@nefteavtomatika.ru

«НЕФТЕАВТОМАТИКА»

МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЕ ОТКРЫТОЕ

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Уфимское наладочное управление

450511, Республика Башкортостан,

Уфимский район, п/о Михайловка, р.п. Курасково

ГЕРКОНОВЫЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ГСУ

(ГСУ-DIN – для монтажа на DIN-рейку)
Назначение:

– автоматическое, дистанционное и непрерывное определение положения границы раздела двух сред (измерение уровня) в резервуаре;

– контроль четырех значений предельных уровней: нижнего уровня (НУ), 1-го и 2-го верхнего уровня (ВУ1) и (ВУ2), верхнего аварийного уровня (ВАУ), при достижении которых включается соответствующее реле (оптрон – ГСУ-DIN) и срабатывают звуковая и световая сигнализации в соответствии с заданным алгоритмом сигнализации.

Результаты измерений отображаются:

– на цифровом дисплее,

– в виде аналогового (токового) сигнала,

– в виде цифрового сигнала по последовательному интерфейсу RS-485 (ModBus RTU).

В процессе работы ведется автоматический непрерывный контроль наличия питающего тока через датчик и линию связи с формированием звуковой и световой сигнализации при отсутствии тока датчика.
Характеристика контролируемой среды
Избыточное рабочее давление, МПа, не более 1,6

Температура, С –40 … +50

Плотность, г/см³, не менее 0,5

Содержание сероводорода, %, не более 3

Вязкость Не ограничивается, при отсутствии застывания

измеряемой среды на элементах конструкции

датчика и отсутствии отложений на поплавке,

препятствующих его перемещению

Принцип действия сигнализатора заключается в измерении напряжения на датчике (линейке резисторов) при протекании через него образцового постоянного тока. При этом величина напряже­ния пропорциональна сопротивлению линейки, которое определяет положение поплавка, т. е. уровень.

Состав изделия

Сигнализатор состоит из датчика и измерителя со встроенным пультом управления и индикации.

Датчик устанавливается на крышке люка резервуара, измеритель – во взрывобезопасной зо­не в помещении, в настольном варианте или в щи­товой сборке управления.

Датчик и измеритель соединяются трехжиль­ным кабелем (линия связи).

Датчик имеет взрывозащищенное исполнение, маркировка по взрывозащите ExibIIВT6.

Измеритель имеет маркировку взрывозащиты «[Exib]IIB».

«НЕФТЕАВТОМАТИКА»

МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЕ ОТКРЫТОЕ

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Уфимское наладочное управление

450511, Республика Башкортостан,

Уфимский район, п/о Михайловка, р.п. Курасково

Техническая характеристика
Параметры измерения

Диапазон измерения, м 0,2…4

Дискретность измерений, см 5

Дискретность показаний, см 1

Аналоговый выход, постоянный ток, мА 0…5, 0…20 или 4…20

Цифровой выход RS-485 (ModBus)

Основная погрешность измерения уровня, см, не более ±5

Число контролируемых уровней 4

Контроль тока датчика Непрерывно

Параметры питания

Напряжение питания, В 187…242

Напряжение питания ГСУ-DIN, В 21,6…26,4

Потребляемая мощность, Вт, не более 10

Потребляемая мощность ГСУ-DIN, Вт, не более 7

Параметры выходных сигналов

Тип сигнала ГСУ Релейный выход

Напряжение переменного тока, В, не более 220

Напряжение постоянного тока, В, не более 40

Ток, А, не более 0,5

Тип сигнала ГСУ-DIN Транзистор оптрона

Напряжение постоянного тока, В, не более 26,4

Ток, А, не более 0,05

Габариты, мм:

датчика 129×113×Н

(Н – длина датчика по заказу, не более 4 м)

измерителя 220×200×112

измерителя ГСУ-DIN 120×100×75

Длина линии связи, м, не более 1000

Вид кабеля линии связи ПВС 3×0, 75 ГОСТ 7399

Масса, кг:

датчика 10

измерителя 2

измерителя ГСУ-DIN 0,6

При эксплуатации температура окружающей среды, С:

для датчика –50…+50

для измерителя +5…+40
Область применения – сырьевые резервуарные парки и технологические емкости (буллиты) объектов подготовки, хранения и переработки нефти.
Алгоритм формирования управляющих сигналов может быть определен при заказе.

Контактные телефоны:
(347) 290-91-84, тел./факс (347) 221-22-14;

е-mail: Kozmina-OK@nefteavtomatika.ru

УДК 622.276.5:53.08

Изобретение относится к средству измерения и может быть использовано для автоматизации поверки (калибровки) вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов. Основной технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей устройства и области его применения и достигается за счет того, что известное устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов, содержащее блок центрального процессора, который периодически сканирует матричную клавиатуру, которая служит для ввода нового значения параметра; производит установку выходных сигналов заданием в аналоговых каналах — путем вычисления кодов в соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам и записи их в соответствующие каналы цифро-аналогового преобразователя, откуда сигналы подаются на клеммы подключения испытуемого оборудования, в импульсных каналах — путем деления в блоке делительной частоты опорной частоты кварцевого генератора на вычисленный блоком центрального процессора коэффициент деления для получения ближайших к требуемым значений частоты или периода в выбранных каналах и записи их в соответствующие каналы блока делительной частоты, представляющего собой набор из счетчиков-делителей с программно задаваемым коэффициентом деления, откуда сигналы подаются через выходные буферы, в которых логические уровни выходных сигналов приводятся к требуемым значениям, на клеммы подключения испытуемого оборудования; проверяет готовность и считывает информацию с аналого-цифрового преобразователя, производящего измерение тока в каждом аналоговом канале, поочередно подключаемом к нему после установления токов в аналоговых каналах аналоговым мультиплексором, и вычисление разности между требуемыми и фактическими значениями тока, на основании которой блок центрального процессора корректирует значения тока в аналоговых каналах путем изменения значений кодов, записанных в цифро-аналоговом преобразователе; выводит значение сигнала в выбранном канале на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор, который служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и задания нового значения параметра; вырабатывает управляющие сигналы для формирователя уровня импульсных сигналов, производящего требуемое напряжение для питания выходных буферов, и блок имитации прувера, представляющий собой импульсную схему, на вход которой по сигналу запуска от блока центрального процессора с заданной частотой подаются импульсные сигналы, в результате прохождения заданного количества которых на выходные буферы формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса, при этом стартовый и столовый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы, имитируя датчики прувера, дополнительно содержит блок входных сигналов с аналоговым и частотным входами, на которые поступают от первичных преобразователей сигналы, значения которых измеряются аналого-цифровым преобразователем и через блок центрального процессора выводятся на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор.

Изобретение относится к средству измерения и может быть использовано для автоматизации поверки (калибровки) вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов.

Известно (ТУ 4012.011.1141740-2000), принятое за прототип, устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов (далее — УПВА), содержащее блок центрального процессора (ПРЦ), который периодически сканирует матричную клавиатуру (МК), которая служит для ввода нового значения параметра; производит установку выходных сигналов заданием тока: в аналоговых каналах путем вычисления кодов в соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам и записи их в соответствующие каналы цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), откуда сигналы подаются на клеммы подключения испытуемого оборудования, в импульсных каналах — путем деления в блоке делительной частоты (БДЧ) опорной частоты кварцевого генератора (КГ) на вычисленный блоком центрального процессора коэффициент деления для получения ближайших к требуемым значений частоты или периода в выбранных каналах и записи их в соответствующие каналы блока делительной частоты (БДЧ), представляющего собой набор из счетчиков-делителей с программно задаваемым коэффициентом деления, откуда сигналы подаются через выходные буферы (ВБ), в которых логические уровни выходных сигналов приводятся к требуемым значениям, на клеммы подключения испытуемого оборудования; проверяет готовность и периодически считывает информацию с аналого-цифрового преобразователя (АЦП), производящего измерение тока в каждом аналоговом канале, поочередно подключаемом к нему после установления токов в аналоговых каналах аналоговым мультиплексором (AM), и вычисление разности между требуемыми и фактическими значениями тока, на основании которой блок центрального процессора корректирует значения тока в аналоговых каналах путем изменения значений кодов, записанных в цифро-аналоговом преобразователе; выводит значение сигнала в выбранном канале на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор (ЖКИ), который служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и задания нового значения параметра; вырабатывает управляющие сигналы для формирователя уровня импульсных сигналов (ФУ), производящего требуемое напряжение для питания выходных буферов, и блок имитации прувера (БИП), представляющий собой импульсную схему, на вход которой по сигналу запуска от блока центрального процессора с заданной частотой подаются импульсные сигналы, в результате прохождения заданного количества которых на выходные буферы формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса, при этом стартовый и столовый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы, имитируя датчики детектора трубопоршневой поверочной установки (прувер).

УПВА является источником прецизионных аналоговых и импульсных сигналов, имитирующих сигналы преобразователей расхода, плотномеров, аналоговых датчиков температуры, датчиков давления и т.п., а также прувера.

Недостатком известного устройства, препятствующим получению нижеуказанного основного технического результата, является неприспособленность его для измерения сигналов первичной измерительной аппаратуры.

Задача настоящей полезной модели заключается в совершенствовании конструкций средств измерения.

Основной технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленной полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей УПВА, а, следовательно, и области его применения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что известное устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов, содержащее блок центрального процессора, который периодически сканирует матричную клавиатуру, которая служит для ввода нового значения параметра; производит установку выходных сигналов заданием в аналоговых каналах путем вычисления кодов в соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам и записи их в соответствующие каналы цифро-аналогового преобразователя, откуда сигналы подаются на клеммы подключения испытуемого оборудования, в импульсных каналах — путем деления в блоке делительной частоты опорной частоты кварцевого генератора на вычисленный блоком центрального процессора коэффициент деления для получения ближайших к требуемым значений частоты или периода в выбранных каналах и записи их в соответствующие каналы блока делительной частоты, представляющего собой набор из счетчиков-делителей с программно задаваемым коэффициентом деления, откуда сигналы подаются через выходные буферы, в которых логические уровни выходных сигналов приводятся к требуемым значениям, на клеммы подключения испытуемого оборудования; проверяет готовность и периодически считывает информацию с аналого-цифрового преобразователя, производящего измерение тока в каждом аналоговом канале, поочередно подключаемом к нему после установления токов в аналоговых каналах аналоговым мультиплексором, и вычисление разности между требуемыми и фактическими значениями тока, на основании которой блок центрального процессора корректирует значения тока в аналоговых каналах путем изменения значений кодов, записанных в цифро-аналоговом преобразователе; выводит значение сигнала в выбранном канале на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор, который служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и задания нового значения параметра; вырабатывает управляющие сигналы для формирователя уровня импульсных сигналов, производящего требуемое напряжение для питания выходных буферов, и блок имитации прувера, представляющий собой импульсную схему, на вход которой по сигналу запуска от блока центрального процессора с заданной частотой подаются импульсные сигналы, в результате прохождения заданного количества которых на выходные буферы формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса, при этом стартовый и стоповый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы, имитируя датчики детектора трубопоршневой поверочной установки, дополнительно содержит блок входных сигналов с аналоговым и частотным входами, куда поступают от первичных преобразователей сигналы, значения которых измеряются аналого-цифровым преобразователем и через блок центрального процессора выводятся на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор.

Таким образом, в результате модернизации конструкции известного УПВА появляется возможность, в том числе при наладке и обслуживании вторичной аппаратуры, измерить сигналы (аналоговые и импульсные), поступающие от первичных преобразователей.

Как правило, измерение и коррекция тока в аналоговых каналах происходит непрерывно, а

частота кварцевого генератора точно измеряется и записывается в память блока центрального процессора на этапе калибровки при изготовлении устройства.

На фиг.1 изображена лицевая панель устройства с указанием органов управления и индикации.

На фиг.2 представлена структурная схема устройства с указанием функциональных узлов.

В качестве сведений, подтверждающих возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, приводится описание частного случая исполнения полезной модели — устройство УПВА-Т, представляющее собой источник калиброванных сигналов на базе однокристального микроконтроллера АТ89С5132 и прецизионных периферийных микросхем.

Аналоговые каналы реализованы с использованием шестнадцатиразрядных ЦАП АД420 и измерителя на базе 24-разрядного АЦП. Измеренные значения силы тока выводятся на дисплей и используются для коррекции формируемой силы тока.

Импульсные каналы представляют собой прецизионный термокомпенсированный кварцевый генератор и набор делителей с программно задаваемым коэффициентом деления. В качестве ключей сигналов «Страт» и «Стоп» используются реле с оптической развязкой.

Основные технические характеристики УПВА-Т:

Выходные аналоговые каналы:

Количество каналов	4
Диапазон формирования тока, мА	0,5-22,0

Пределы допускаемой абсолютной погрешности формирования тока, мкА ± 3

Диапазон сопротивления нагрузки каналов формирования тока, Ом

10750

Выходные импульсные каналы:

Диапазоны формирования периода и частоты импульсных последовательностей:

период, мкс	66,625 -10*106
частота, Гц	0,115000
Пределы допускаемой относительной погрешности формирования периода импульсных последовательностей, %	±5*10-4
Пределы допускаемой абсолютной погрешности формирования количества импульсов в пачке, имп	±2
Дискретность формирования периода импульсных последовательностей, мкс	0,250
Диапазон формирования количества импульсов в пачке «N», имп	105*108
Потребляемая мощность, ВА, не более	20

Питание устройства осуществляется от сети (220±22) В, 50 Гц.

УПВА-Т конструктивно выполнен в высокопрочном корпусе типа «чемодан» из конструкционного пластика. В закрытом (транспортировочном) положении корпус герметичен и обеспечивает пыле- и влагозащиту.

На лицевой панели (фиг.1) УПВА-Т расположены следующие органы управления и индикации:

1. Жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор

2. Цифровая клавиатура

3. Кнопки выбора аналогового канала «А1А4″

4. Кнопки выбора импульсного (частотного) канала «F1, F2» («Т1, Т2»)

5. Кнопка выбора канала пачки импульсов «N»

6. Кнопки запуска и остановки пачки импульсов «D1» и «D2»

7. Одноименные светодиодные индикаторы выбранного канала и состояния генерации пачки импульсов

8. Одноименные клеммы для подключения испытуемого оборудования («А1А4″, «F1, F2″,»N»,»D1″, «D2»)

9. Клеммы для подключения измеряемых сигналов (Ain и Fin)

10. Выключатель и разъем для подключения сетевого кабеля Назначение органов управления и индикации:

Жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и отображения значения задаваемого параметра.

Цифровая клавиатура служит для ввода нового значения параметра

Нажатием на кнопки выбора каналов «А1А4″, «F1», «F2» и «N» осуществляется выбор соответствующего канала для просмотра на дисплее значения его параметра и ввода нового значения

УПВА-Т позволяет имитировать срабатывание детекторов трубопоршневой поверочной установки в обоих направлениях. При нажатии на одну из кнопок «D1» или «D2» запускается пачка импульсов на выходе «N», формируется сигнал «Старт» (замыкание одноименных контактов) и загорается соответствующий индикатор.

Если пачка импульсов запущена кнопкой «D1», то нажатие на кнопку «D2» принудительно (не дожидаясь прохождения заданного числа импульсов) останавливает пачку импульсов и, соответственно, формируется сигнал «Стоп». И наоборот, если пачка импульсов запущена кнопкой «D2», то нажатие на кнопку «D1» останавливает ее. Если выбран канал «N» на дисплей выводится

В состав УПВА-Т входят следующие функциональные узлы (Фиг.2):

ПРЦ — Блок центрального процессора

ЖКИ — Жидкокристаллический индикатор (дисплей)

МК — Матричная клавиатура

КГ — Термокомпенсированный кварцевый генератор

БДЧ — Блок делителей частоты

ФУ — Формирователь уровня импульсных сигналов

БИП — Блок имитации сигналов ТПУ

Старт, Стоп Выходные ключи

ВБ — Выходные буферы

ЦАП — Цифро-аналоговый преобразователь

AM — Аналоговый мультиплексор

АЦП — Аналого-цифровой преобразователь

БВС — Блок входных сигналов

Вся работа УПВА-Т осуществляется под управлением ПРЦ.

В основном цикле программы ПРЦ периодически сканирует клавиатуру, представляющую собой матрицу кнопок 5 колонок на 7 рядах, проверяет готовность и считывает информацию с АЦП, вырабатывает управляющие сигналы и выводит значение сигнала в выбранном канале на ЖКИ.

Задание тока в аналоговых каналах осуществляется следующим образом:

В соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам ПРЦ вычисляет коды и записывает их в соответствующие каналы ЦАП. После установления токов AM поочередно подключает аналоговые каналы к АЦП и происходит измерение тока в каждом канале. Вычисляется разность между требуемым и фактическим значением тока, в соответствии с которым корректируется значение кода. Новые коды записываются в соответствующие каналы ЦАП. Таким образом, работает отрицательная обратная связь (ООС). Если выбран один из аналоговых каналов, то измеренное значение тока в этом канале выводится на ЖКИ.

Измерение и коррекция тока в аналоговых каналах происходит непрерывно. Таким образом, устраняется и долговременный дрейф ЦАП, связанный с прогревом выходных каскадов.

Если при измерении тока оказывается, что фактический ток в канале равен нулю, ПРЦ решает, что в данном канале отсутствует сопротивление нагрузки и устанавливает заданный ток равным нулю, чтобы, с целью безопасности, снять напряжение с выходных клемм.

Импульсные сигналы «F1» («F2») формируются путем деления в БДЧ частоты прецизионного термокомпенсированного кварцевого генератора (КГ). Частота КГ около 4,0 МГц, точно измеряется и записывается в память ПРЦ на этапе калибровки при изготовлении УПВА-Т. БДЧ представляет собой 32-разрядный счетчик-делитель с программно задаваемым коэффициентом деления. Задавать частоту сигнала «F1» («F2») можно либо заданием собственно частоты, либо заданием периода.

Так как сигнал формируется путем деления опорной частоты на целый коэффициент деления, в том и в другом случае процессор вычисляет коэффициент деления для получения ближайшей к возможной частоты (или периода). Это значение частоты или периода ПРЦ запоминает в данном канале и выводит на дисплей.

С БДЧ на клеммы сигналы подаются через ВБ, в которых логические уровни приводятся к требуемым значениям. Питание ВБ осуществляется от ФУ, вырабатывающего требуемое напряжение под управлением ПРЦ.

Блок имитации срабатывания детекторов трубопоршневой поверочной установки (БИП) представляет собой импульсную схему, на вход которой подаются сигналы «F2» и сигнал запуска от ПРЦ. После получения сигнала запуска от ПРЦ, по очередному фронту сигнала «F2» БИП запускает стартовый импульс (длительностью около 0,5 с) и одновременно разрешает прохождение сигнала «F2» на выход «N». Импульсы на выходе «N» подсчитываются. После того, как пройдет заданное количество импульсов, с приходом очередного фронта сигнала «F2» БИП запускает столовый импульс (длительностью также около 0,5 с) и одновременно запрещает прохождение сигнала «F2» на выход «N». Таким образом, на выходе «N» формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса.

Стартовый и столовый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы («D1», «D2»), имитируя детектор ТПУ. В качестве электронных ключей использованы транзисторные ключи (схема с открытым коллектором).

Блок входных сигналов ВВС обрабатывает сигналы, поступающие на аналоговый вход «Ain» (путем аналого-цифрового преобразования) и частотный вход «Fin» (путем подсчета количества входных импульсов за секундный интервал). Вывод значений измеренных параметров на дисплей прибора осуществляется после нажатия кнопки <Esc>.

Ниже описывается порядок работы устройства.

1. Подать напряжение питания на УПВА-Т. Выдержать во включенном состоянии не менее 3 минут.

2. Произвести установку выходных сигналов по всем используемым каналам.

3. Для задания тока:

1) Выбрать канал нажатием кнопки А1-А4. На дисплей выведется номер канала и заданное по нему значение тока.

2) С помощью цифровой клавиатуры ввести требуемое значение тока. Задаваемое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ЕSС>

3) Нажать <ОК>

4) Повторить процедуру по п.п.1-3) для всех аналоговых каналов.

Примечание: Прибор автоматически определяет наличие нагрузки, подключенной к аналоговому каналу, и, если ее нет, с целью безопасности, устанавливает ток равный нулю.

4. Импульсный канал («F1», «F2»):

По импульсному каналу можно задавать амплитуду (напряжение логической «1»), частоту и период выходного сигнала.

5. Для задания частоты:

1) Выбрать канал нажатием кнопки «F1» («F2»).

2) Если необходимо, нажмите кнопку канала еще один или два раза, пока на дисплей не выведется значение частоты в канале, например, «F1 654.321 Hz».

3) С помощью цифровой клавиатуры ввести новое значение частоты. Новое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ESC>.

4) Нажать <ОК>.

6. Для задания периода:

1) Выбрать канал нажатием кнопки «F1» («F2»).

2) Если необходимо, нажмите кнопку канала еще один или два раза, пока на дисплей не выведется значение периода в данном канале, например, «Т 1000.003 мкс»

3) С помощью цифровой клавиатуры ввести новое значение периода. Новое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ESC>

4) Нажать <ОК>

Если установить значение частоты или периода равным нулю, на выходе канала устанавливается логический «0».

7. Для задания амплитуды (уровня логической «1»):

1) Выбрать канал нажатием кнопки «F1» («F2»),

2) Если необходимо, нажмите кнопку канала еще один или два раза, пока на дисплей не выведется значение амплитуды, например, «Amplit 4.0 V».

3) С помощью цифровой клавиатуры ввести новое значение амплитуды. Новое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ESC>.

4) Нажать <ОК> — во всех импульсных каналах и канале «N» установится введенное значение амплитуды сигнала.

8. Имитатор прувера:

Для имитации сигнала преобразователя расхода при проверке по ТПУ используется канал «F2». Частота поступает на счетчик для «вырезания» пачки импульсов и генерации сигналов «Старт» и «Стоп». Для задания количества импульсов:

1) Выбрать канал нажатием кнопки N. На дисплей выведется заданное число импульсов.

2) Если нужно, с помощью цифровой клавиатуры ввести новое число импульсов. Новое значение выводится в нижней строке индикатора. В процессе ввода нового значения для отмены и возврата к прежнему значению нажать <ESC>

3) Нажать <ОК>

4) Для запуска пачки импульсов нажмите <D1> (или <D2> для имитации движения поршня прувера в противоположном направлении) — кратковременно вспыхнет светодиод «D1» («D2») и загорится светодиод «N», индицирующий наличие пачки импульсов на выходе N. В нижней строке дисплея появится индикатор направления движения поршня вида «D1D2″. Перемещение стрелки по мере прохождения импульсов позволяет судить о стадии их генерации. После того, как закончится пачка импульсов, светодиод N погаснет и кратковременно вспыхнет светодиод «D2» («D1»)

5) Если нажать кнопку <D2> (<D1>) не дожидаясь окончания пачки импульсов, пачка импульсов принудительно закончится, сгенерируется соответствующий импульс «Стоп» и на дисплей выведется фактически прошедшее количество импульсов.

При нажатии <N>, в отличие от других каналов, не загорается светодиод «N». Включенное состояние светодиода означает, что пачка импульсов запущена и еще не кончилась.

9. Измерительные каналы:

После нажатия копки <ESC> прибор переключается в режим отображения измерительных каналов. В верхней строке индикатора прибора показывается значение тока, подключенного к аналоговому входу «A in», в нижней показывается значение частоты, подключенной к частотному входу «F in».

1. Устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры узлов учета нефти и нефтепродуктов, содержащее блок центрального процессора, который периодически сканирует матричную клавиатуру, которая служит для ввода нового значения параметра; производит установку выходных сигналов заданием в аналоговых каналах — путем вычисления кодов в соответствии с требуемыми значениями тока по аналоговым каналам и записи их в соответствующие каналы цифроаналогового преобразователя, откуда сигналы подаются на клеммы подключения испытуемого оборудования, в импульсных каналах — путем деления в блоке делительной частоты опорной частоты кварцевого генератора на вычисленный блоком центрального процессора коэффициент деления для получения ближайших к требуемым значений частоты или периода в выбранных каналах и записи их в соответствующие каналы блока делительной частоты, представляющего собой набор из счетчиков-делителей с программно задаваемым коэффициентом деления, откуда сигналы подаются через выходные буферы, в которых логические уровни выходных сигналов приводятся к требуемым значениям, на клеммы подключения испытуемого оборудования; проверяет готовность и считывает информацию с аналого-цифрового преобразователя, производящего измерение тока в каждом аналоговом канале, поочередно подключаемом к нему после установления токов в аналоговых каналах аналоговым мультиплексором, и вычисление разности между требуемыми и фактическими значениями тока, на основании которой блок центрального процессора корректирует значения тока в аналоговых каналах путем изменения значений кодов, записанных в цифроаналоговом преобразователе; выводит значение сигнала в выбранном канале на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор, который служит для отображения номера выбранного канала, текущего значения параметра по каналу и задания нового значения параметра; вырабатывает управляющие сигналы для формирователя уровня импульсных сигналов, производящего требуемое напряжение для питания выходных буферов, и блок имитации прувера, представляющий собой импульсную схему, на вход которой по сигналу запуска от блока центрального процессора с заданной частотой подаются импульсные сигналы, в результате прохождения заданного количества которых на выходные буферы формируется пачка импульсов, начало которой совпадает с началом стартового импульса, а конец совпадает с началом стопового импульса, при этом стартовый и столовый импульсы через электронные ключи замыкают выходные клеммы, имитируя датчики прувера, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок входных сигналов с аналоговым и частотным входами, на которые поступают от первичных преобразователей сигналы, значения которых измеряются аналого-цифровым преобразователем и через блок центрального процессора выводятся на жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерение и коррекция тока в аналоговых каналах происходит непрерывно.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что частота кварцевого генератора точно измеряется и записывается в память блока центрального процессора на этапе калибровки при изготовлении устройства.

Общая информация

Устройство поверки вторичной аппаратуры систем измерений количества и показателей качества нефти УПВА-Эталон внесены производителем УИМЦ МОАО «Нефтеавтоматика», г.Уфа в
Государственный реестр средств измерений (ГРСИ РФ) рег. №25074-03.

Информация о поверке

Поиск результатов поверки:

Найдено результатов поверки: 82

Принцип действия устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» основан на применении прецизионного источника опорного напряжения и термокомпенсированного кварцевого генератора.

Устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» воспроизводят сигналы силы постоянного тока и частоты, имитируя сигналы от первичных преобразователей расхода, плотности, температуры, давления, а также пачки импульсов с заданной частотой, количеством импульсов в пачке и сигналы детекторов положения установок трубопоршневых.

Устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» состоят из приборного корпуса, пленочной клавиатуры с 4-х строчным символьным жидкокристаллическим дисплеем, модуля аналогового выхода, модуля программируемого генератора, модуля изоляции и модуля преобразователя питания.

Сигналы силы постоянного тока формируются модулем аналогового выхода с функцией непрерывной корректировки тока. Частотные сигналы, пачки импульсов и сигналы имитации детекторов установки трубопоршневой формируются модулем программируемого генератора. Частотные каналы имеют регулировку уровня выходного сигнала.

Общий вид устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 — Общий вид устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон»

Пломбировка от несанкционированного доступа устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» осуществляется нанесением знака поверки давлением на специальную мастику, расположенную в углублении места крепления задней панели. Место пломбировки устройств поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» представлено на рисунке 2.

Рисунок 2 — Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон»

Программное обеспечение является встроенным.

Программное обеспечение предназначено для управления устройством и отображения текущей информации на жидкокристаллическом дисплее.

Программное обеспечение не влияет на метрологические характеристики устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон».

Конструкция устройства поверки вторичной аппаратуры «УПВА-Эталон» (наличие механической защиты и отсутствие программно-аппаратных интерфейсов связи) исключает возможность несанкционированного влияния на программное обеспечение и измерительную информацию.

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)	Значение
Идентификационное наименование ПО	ЭТАЛОН
Номер версии (идентификационный номер) ПО	2.40
Цифровой идентификатор ПО	—