Датчик счетчика воды СВУ ДРС-200

Счетчик воды ультразвуковой СВУ предназначен для измерения объема воды, закачиваемой в нагнетательные скважины систем поддержания пластового давления на нефтяных месторождениях. Вид климатического исполнения счетчика УХЛ2 ГОСТ 15150-69.

Датчик ДРС предназначен для преобразования объема жидкости в выходной сигнал, представленный числом электрических импульсов с ценой импульса 0,001 м3 и может работать в составе информационно-измерительных систем.

Датчики ДРС могут устанавливаться в насосных блоках, кустовых насосных станциях, в блоках водораспределительных гребёнок и на отдельных скважинах на открытом воздухе под навесом температура окружающего воздуха от -45 до +50 ^оС и влажности до 98%.

Технические данные

Измеряемая среда – вода пресная (речная), подтоварная (поступающая с установок подготовки нефти), пластовая (минерализованная), их смеси. Измеряемая среда должна быть не агрессивной по отношению к сталям марки 12Х18Н1ОТ, 3СХ13 по ГОСТ 5632-72 и может образовывать твердые осадки в рабочей полости датчика ДРС толщиной до 1мм.

Параметры измеряемой среды:

- концентрация нефтепродуктов не более 1,0 г/л;

- концентрация солеё не более 20,0 г/л;

- концентрация твердых частиц не более 1,0 г/л;

- максимальный размер поперечных частиц не более 3,0 мм;

- давление от 0,6 до 20,0 МПа;

- температура от 4,0 до 60,0 ^оС;

- диаметр условного прохода присоединяемого трубопровода 100 мм.

Основные параметры датчика ДРС приведены в таблице 2. 2.

Таблица 1.2

Параметры	Типоразмер ДРС-200
Номинальный диаметр проточной части, мм
Наименьший расход, Qmin, м^3/ч
Наибольший расход, Qmax,м^3/ч
Наименьший эксплуатационный расход, Qmin, м^3/ч	8,0
Наибольший эксплуатационный расход, Qmax,м^3/ч
Порог чувствительности, м^3/ч	5,0

Потеря гидравлического напора на датчике ДРС при наибольшем эксплуатационном расходе не более 0,1 МПа.

Датчик ДРС обеспечивает преобразование объема протекающей жидкости в числоимпульсный сигнал, представленный периодическим изменением электрического сопротивления выходной цепи по ГОСТ 26.010-80:

- низкое сопротивление выходной цепи не более 200 Ом;

- высокое сопротивление цепи не менее 50кОм;

- предельно допускаемый ток не более 50,0 мА, и не менее 20,0 мА;

- предельно допускаемое напряжение на зажимах выходной цепи при её высоком сопротивлении 30 В.

Выходная цепь датчика гальванически развязана от остальных цепей датчика и его корпуса и имеет предельно допустимое напряжение гальванической развязки 100В.

Питание датчика ДРС осуществляется от источника постоянного тока с номинальным напряжением 24В и предельным отклонением от -15 до +10%.

Потребляемая мощность датчика ДРС не более 3,0 Вт.

Соединение датчиков ДРС с измерительной системой осуществляется с помощью неэкранированного кабеля с параметрами:

- количество жил, 4 шт;

- активное сопротивление каждой жилы не более 20,0 Ом/км;

- емкость не более 0,1 мкФ/км;

- длина кабеля не более 250,0 м.

Степень защиты от воздействия пыли и воды датчика ДРС IPX7 по ГОСТ 14254-80.

Датчик ДРС допускает эксплуатацию в помещениях с взрывоопасными зонами класса В-1б по ПУЭ-86.

Датчик ДРС устойчив к воздействию моющих жидкостей, обеспечивающих удаление загрязнений нефтепродуктами, а также к потоку измеряемой среды обратного направления.

Средний срок службы датчика не менее 12 лет.

Наработка на отказ датчика ДРС не менее 75000.

Среднее время восстановления счетчика не более 0,5.

Датчик ДРС сохраняет работоспособность после замерзания, последующего оттаивания рабочей жидкости в проточной части, а также при образовании наледи на наружных поверхностях.

Устройство и работа датчика СВУ ДРС

Набегающий поток образует за телом обтекания ТО вихревую дорожку, состоящую из двух цепочек вихрей, образующейся на верхней и нижней кромках ТО и перемещающихся вместе с потоком.

Принцип действия основан на регистрации каждого из вихрей путем «просвечивания» потока ультразвуковым лучом, направленным перпендикулярно оси ТО. После взаимодействия ультразвуковых колебаний с цепочкой вихрей (вихревой дорожкой) сигнал, принятый пьезоприемником ПП, оказывается моделированным по фазе. Модулированный сигнал с выхода ПП через согласующий трансформатор Т₂ поступает на ограничитель амплитуды О₁ и далее на формирователь сигнала, с выхода которого импульсы прямоугольной формы поступают на один из входов фазового детектора ФД. Работа ФД основана на преобразовании фазового сдвига между опорным напряжением U_о, поступающим с кварцевого генератора Г, и напряжением сигнала, поступающим с выхода Ф₁, в последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна разности фаз между указанными сигналами.

Сигнал с выхода ФД поступает на двухзвенный пассивный RC – фильтр нижних частот (ФНЧ), где подавляется несущая частота и другие высокочастотные составляющие сигнала.

Окончательная частотная селекция полезного сигнала в рабочей полосе частот, составляющей рабочему диапазону расходов, производится двухзвенным фильтром высоких частот ФВЧ.

Узел автоматической регулировки усиления (АРУ) обеспечивает стабилизацию входного напряжения формирователя сигнала Ф₂ на уровне (1,00 +- 0,25)В, в рабочем диапазоне расходов.

Формирователь сигнала Ф₂, чувствительность которого =-(60…80)мВ, устанавливается резистором R26, формирует импульсы прямоугольной формы.

Напряжение сигнала с выхода формирователя Ф₂ поступает на вход одностороннего ограничителя О₃ и далее на вход генератора ГП. Генератору ГП с приходом каждого очередного импульса сигнала вырабатывает пачку импульсов опорной частоты, поступающих с генератора Г. Число импульсов в пачке задается с помощью диодов наборного поля П1.

С выхода генератора ГП импульсы поступают на вход делителя частоты Д4 с фиксированным коэффициентом деления и далее на вход узла гальванической развязки УГР.

Устройство коррекции УК через фиксированные промежутки времени блокирует работу генератора ГП.

Длительность промежутков времени определяется распайкой диодов наборного поля ПЗ.

Питание элементов схемы осуществляется от стабилизирующего преобразователя СП, преобразующего напряжение питания 24В в напряжение постоянного тока 12В и 9В.

Питание пьезоизлучателя ПИ осуществляется от кварцевого генератора Г через согласующий трансформатор Т₁.

Дата добавления: 2015-07-19