Ультразвуковой расходомер US800.

Измерение расхода жидких или газообразных сред представляет собой достаточно сложную задачу, требующую тщательного выбора техники под конкретные условия эксплуатации. Одним из методов определения расхода является измерение скорости потока с помощью ультразвуковых сигналов и дальнейшее преобразование в объемные величины. Сам метод достаточно прост. Производится измерение скорости ультразвука по- и против потока жидкости, и вычитанием одного из другого находится искомая скорость потока в удвоенном виде. Имеются и некоторые другие, менее распространенные, способы измерения с помощью ультразвука.
На рынке средств измерения ультразвуковые расходомеры представлены достаточно широко. Этому способствует простота реализации и относительно низкая стоимость. В принципе, цену расходомера составляют в основном цена электронного блока и пьезодатчиков. И это вне зависимости от диаметра трубопровода. Конечно, если нет желания врезать датчики, можно заказать готовые измерительные участки, но делать это совсем не обязательно. Врезка датчиков производится с помощью рулетки и нескольких не хитрых приспособлений.

Электронный блок US800

Одним из отечественных ультразвуковых расходомеров является US800, выпускаемый IC-Electronics г.Чебоксары. Прибор до недавнего времени выполнялся в виде единого блока, к которому подключались одна или две пары датчиков. В зависимости от типа, блок с двумя парами датчиков мог работать как двухканальный измеритель или одноканальный, с повышенной точностью. Сейчас начался выпуск новых модификаций  в корпусе меньшего размера, с внешним блоком питания.

Электронные платы US800

Характеристики US800 практически стандартны для подобного типа приборов. В однолучевом исполнении он обеспечивает в рабочем диапазоне измерения 1 к 100 относительную погрешность 1%. Может устанавливаться на трубопроводы диаметром от 15 до 2000 мм. Прибор стандартно оснащается импульсным/частотным выходом. При необходимости могут быть реализованы также токовый выход и интерфейсы RS232/RS485. Интерфейс RS485 имеет протокол обмена, аналогичный приборам ADAM и модулю НЕВОД+М. Последнее оказалось очень кстати, при реализации системы телемониторинга. К  достоинствам прибора следует отнести возможность метрологической поверки без демонтажа измерительного участка и датчиков. Для этой операции используется специальная кювета, позволяющая проверить характеристики измерения скорости ультразвука в стоячей воде.
US800 оснащен встроенным индикатором, на котором может отображаться мгновенный расход, расход с накопительным итогом и время наработки. Также индикатор используется для настройки прибора.
В эксплуатации US800 зарекомендовали себя как весьма надежные и неприхотливые приборы. Конечно их функциональность не самая широкая, но своих денег они стоят.

Блоки питания. Особенности применения.

Есть давно известная истина - Качество и правильный подбор источника питания оказывают существенное влияние на характеристики всей системы. При этом то, что работает в одном случае, может быть совершенно не пригодно в другом. Вчера пришлось очередной раз убедиться в этом на практике.
В автоматике часто используется токовый сигнал для передачи информации от датчика ко вторичному прибору. Если применяется таковой с уровнями 4-20мА, то возможно питание датчика от информационной линии.

Включение приборов по двухпроводной схеме

В качестве блока питания применял Lambda DPP50. Долгое время нареканий не было, системы работали нормально. Проблемы начались после покупки новых датчиков температуры пирометрического типа. Изначально они предназначены для работы по двухпроводной схеме. Только работать с Lambda не захотели. Выходной сигнал содержал мощнейшую помеху, которая не только нарушала показания датчика, но при этом влияла и на другие каналы. Включение измерения температуры тут же нарушало работу других датчиков. Разделение проводов и тотальное экранирование ничего не дало. Вариант с неисправностью блока питания также не прошел, так как этот же блок нормально работал с другими датчиками. В качестве эксперимента, импульсный блок питания был заменен на линейный. Проблему "как рукой сняло". Оборудование заработало, при этом остальные датчики продолжают питаться от Lambda.
Сложно сказать в чем кроется реальная проблема. Соседняя установка, копия новой и прекрасно работает на импульсных блоках питания. В качестве эксперимента необходимо будет попробовать другие модели, от других производителей, а на будущее искать хорошую и компактную модель линейного блока питания.

Видеографический регистратор Мемограф-М

Зная недовольство прибором "Альфалог 100" Пермское представительство завода "ЧелябинскТеплоПрибор" предоставило в опытную эксплуатацию регистратор "Мемограф-М". Данный прибор является безбумажным регистратором на 16 каналов. Часть каналов может быть не установлена, с целью снижения стоимости. Прибор имеет универсальные входа, позволяющие подключать все возможные датчики температуры, а также стандартные сигналы автоматики. Прибор имеет небольшие габариты и питание от сети 220В.

Мемограф-М

Основу прибора, похоже, составляет промышленный компьютер. Это значит, что при его разработке практически не создавалась электроника, а было, в основном, написано программное обеспечение. Но видимо такой подход все больше и больше распространяется при выпуске промышленной автоматики.

Мемограф-М

Дисплей "Мемограф-М" не имеет сенсорной панели, что в принципе для таких приборов не обязательно. Управление осуществляется поворотной ручкой и четырьмя кнопками. Не понравилась откидная крышка с кнопками, закрывающая доступ к карте памяти. Вернее не понравился плоский кабель, соединяющий кнопки с прибором. Выглядит очень хлипко.
Возможности прибора "Мемограф-М" очень большие. Он может не только собирать информацию по 16 каналам, но и обрабатывать ее, производя необходимые математические операции. При этом результирующие тренды также могут архивироваться. На основе полученных данных имеется возможность управления внешними устройствами или сигнализацией.

Мемограф-М. Вид сзади.

Отображение информации доступно в самых разных вариантах, например в виде простой цифровой индикации, стрелочных приборов, баров, графиков и даже круговой диаграммы. К сожалению, у последней показывается только одна четверть. Масштабирования ее не  нашли, а это было бы очень интересно.

Мемограф-М. Круговая диаграмма.

Для связи с внешним миром прибор имеет интерфейсы RS485 и Ethernet, и другие интерфейсы. Наличие Ethernet позволяет очень просто создать систему удаленного сбора данных. Также имеется возможность записи информации на Flash-карту. В комплекте с прибором идет программное обеспечение, позволяющее по сети производить настройку и скачивать информацию из него.

Мемограф-М. Бары.

"Мемограф-М" в отличие от "Альфалога" понравился. Неплохие возможности позволяют его применять для регистрации множества аналоговых каналов, например, совместно с ПЛК. Наличие сети делает очень простой связь прибора с элементами АСУТП. Применение прибора возможно там, где не требуются сложные и быстродействующие алгоритмы автоматики. Сейчас, имея представление о "Мемографе", совершенно по другому реализовал бы некоторые свои проекты.

Многоканальный бумажный регистратор Альфалог 100М.

Регистратор Альфалог 100М производится предприятием «Теплоприбор-Юнит», г.Челябинск. Прибор представляет из себя симбиоз цифрового измерителя и бумажного регистратора.

 Альфалог 100М. Внешний вид.

Количество каналов измерения может  быть 3 или 6. Прибор оснащен универсальными входами, воспринимающими сигналы термометров сопротивления, термопар а также стандартные токовые сигналы.  Имеются программируемые выходные реле, а также встроенный коммуникационный интерфейс с протоколом ModbusRTU.

 Альфалог 100М. Передняя панель.

Внешне прибор выглядит очень качественно. Достаточно продумана механическая часть. Предусмотрен специальный доступ для смены бумаги. Единственное что не понравилось – большое количество пластмассовых деталей. Конечно не факт, что они будут ломаться, но особого доверия к ним нет. 

Также хотелось бы иметь светодиодный дисплей, для индикации измеренных параметров. Встроенное жидкокристаллическое табло, можно разглядеть только с близкого расстояния.  

  Альфалог 100М. Задняя панель с разъемами.

Регистрация графиков выполняется только на бумаге. В цифровом виде графики не сохраняются. При этом на бумаге может быть выведена служебная информация, например значения сигналов в цифровом виде, состояние выходов и т.д. Скорость перемотки бумаги можно установить от 20 до 600 мм в час. К скорости привязана частота регистрации. Чем выше скорость, тем выше частота опускания пера для рисования точки. На низкой скорости, период опускания пера очень большой, порядка 1 минуты. В этом кроется основной недостаток прибора. При резких изменениях входного сигнала, эти изменения не будут зарегистрированы. Можно увеличить скорость перемотки, но при этом возрастет стоимость содержания прибора.

  Альфалог 100М. Механизм перемещения печатающей головки.

Для рисования графиков Альфалог имеет пишущие узлы с поддержкой 6 цветов. Пишущие узлы выполнены по технологии аналогичной фломастерам. Производитель заявляет ресурс службы одного фломастера в 1 миллион точек. Учитывая, что фломастеры подвержены высыханию,  значение ресурса вызывает сомнения. Стоимость одного фломастера составляет порядка 400 рублей, рулон бумаги – 200 рублей. В итоге цена содержания прибора значительна и не идет ни в какое сравнение с содержанием безбумажных регистраторов.

  Альфалог 100М. Доступ к бумаге.

Альфалог 100М – прибор, применение которого имеет серьезные ограничения. Недостатки, связанные с частотой регистрации, высокая стоимость расходных материалов, делают этот прибор весьма непривлекательным для использования в промышленности.

Старое и новое.

Развитие техники и электроники очень сильно сказывается на характеристиках оборудования. Применение микропроцессорной техники позволяет расширить функционал любого прибора. Появляются возможности, о которых 10 лет назад можно было только мечтать. Серъезно изменяются и габариты техники. В качестве примера фото двух самописцев - КСУ2 и Альфалог.

Альфалог и КСУ2 

К сожалению уменьшение размеров привело к широкому внедрению пластмасс, и Альфалог кажется более хлипким. Как он поведет себя в процессе эксплуатации покажет время.