Назначение
Установки контроля расхода воздушного потока многофункциональные УКРМ-21 (далее — установки) предназначены для измерений скорости, температуры, относительной влажности воздуха и негорючих газов (газовых смесей), вычисления объемного расхода и объема контролируемой среды, регулирования объемного расхода.
Описание
Конструктивно установки выполнены в виде совместимых между собой блоков. В основном блоке — блоке измерения БИ-21 (далее — БИ-21) размещается плата электроники, которая выполняет преобразование параметров воздушного потока в цифровой сигнал. К БИ-21, в зависимости от исполнения, подключается узел контроля УК-1 или УК-2 с установленными ультразвуковыми приемо-передатчиками (далее — УПП), кроме того в УК-1 и УК-2 закрепляется блок датчика температуры и влажности (БДТВ-1 и БДТВ-2 соответственно), который в свою очередь также подключается к БИ-21. Для информационного обмена с верхним уровнем автоматизированных систем используется блок обработки информации БОИ-21 (далее — БОИ-21). БОИ-21 представляет собой модуль, в котором размещены: основная плата (с микропроцессором, блоком питания, разъемами интерфейсов связи с периферийными устройствами), дисплей и дополнительные платы. БОИ-21 оснащен двумя интерфейсами RS-485, первый — для обмена информацией с БИ-21, второй — для информационного обмена с ПК и ВУ АС (протокол ModBUS-RTU) по кабелю связи длиной до 1 км. Кроме того, БОИ-21 отображает информацию о параметрах контролируемой среды на встроенном дисплее, а также поддерживает заданный объемный расход посредством управления узлом регулирования расхода УР-21 (в исполнении УКРМ-21-02Р). Узел регулирования расхода УР-21 состоит из вентиля из вентиля, электропривода и соединительных фитингов, присоединяется посредством резьбового соединения к УК-2 или монтируется на панели монтажной (раме).
Узел контроля УК-1 — плоская платформа, на которой закреплены УПП и БДТВ-1. УК-1 размещается на специальной штанге или непосредственно в вентиляционной трубе (канале).
Узел контроля УК-2 — корпус в виде отрезка трубы, внутри которого размещены УПП и БДТВ-2. УПП располагаются внутри корпуса УК-2 с противоположных сторон расходомерного участка.
Принцип действия установок при измерении скорости воздушного потока (исполнение УКРМ-21-01) основан на измерении времени прохождения акустического сигнала между ультразвуковыми пьезоэлектрическими приемопередатчиками в прямом и обратном направлении движения потока и известному расстоянию между УПП. Разность времен пропорциональна средней скорости движения потока измеряемой среды. Принцип действия установок при измерении объемного расхода (исполнения УКРМ-21-02 и УКРМ-21-02Р) основан на измерении времени прохождения акустического сигнала между ультразвуковыми пьезоэлектрическими приемопередатчиками в прямом и обратном направлении движения потока и известному расстоянию между УПП. Разность времен пропорциональна средней скорости движения потока измеряемой среды. Зная площадь внутреннего сечения и распределение скоростей в расходомерном участке можно определить объемный расход и суммарный объем измеряемой среды. Принцип действия установок при измерении температуры основан на изменении сопротивления терморезистора в зависимости от температуры окружающей среды. Принцип действия установок при измерении влажности воздушного потока основан на изменении электрической ёмкости преобразователя влажности в зависимости от влажности окружающей среды.
Установки изготавливаются в следующих исполнениях, которые отличаются вариантом узла контроля и наличием узла регулирования расхода:
УКРМ-21-01 (НДРП.408828.001);
УКРМ-21-02Р (НДРП.408828.001-01);
УКРМ-21-02 (НДРП.408828.001-02).
Структура обозначений исполнений установок приведена в таблице 1.
Таблица 1- Структура обозначений исполнений установок
| Исполнение |
Опции |
| УКРМ-21 |
-ХХХ |
|
|
-01 |
Исполнение с узлом контроля УК-1* |
|
-02 |
Исполнение с узлом контроля УК-2** |
|
-02Р |
Исполнение с узлом контроля УК-2 и узлом регулирования расхода
УР-21** |
| Примечание:
* исполнение для использования в вентиляционных системах, поставляется без узла регулирования расхода;
* * исполнения для использования в средствах пробоотбора воздуха и негорючих газов (газовых смесей). |
Структурные схемы исполнений УКРМ-21-01, УКРМ-21-02Р и УКРМ-02 представлены на рисунках 1а), 1б) и 1в) соответственно.
Заводской номер, идентифицирующий каждый экземпляр средства измерений, состоящий из арабских цифр, наносится методом печати на маркировочную табличку, которая крепится на корпус каждого экземпляра средства измерений. Проект маркировочной таблички и указание мест пломбировки и нанесения заводского номера, знака утверждения типа приведены на рисунке 3.
Общий вид УК-1, УК-2, БИ-21, БОИ-21, УР-21 с указанием места размещения маркировочной таблички представлен на рисунке 2.

Рисунок 1 — Структурные схемы исполнений установок

а) Узел контроля УК-1
б) Узел контроля УК-2
Место размещения маркировочной таблички установки

в) Блок измерения БИ-21

г) Узел регулирования расхода УР-21 д) Блок обработки информации БОИ-21
Рисунок 2 — Общий вид УК-1, УК-2, БИ-21, УР-21, БОИ-21 с указанием места размещения маркировочной таблички

Места установки пломб предприятия-изготовителя

Рисунок 3 -Проект маркировочной таблички и указание мест пломбировки и нанесения заводского номера, знака утверждения типа
Пломбирование установок осуществляется предприятием-изготовителем с помощью разрушающейся пломбы-наклейки, которая размещается поверх одного из крепежных винтов крышки блока измерения БИ-21 и крышки БОИ-21.
Программное обеспечение
Установки имеют метрологически значимое встроенное программное обеспечение (далее — ПО) БИ-21, БОИ-21, установленное и записанное в энергонезависимой памяти установок производителем, и прикладное ПО «Конфигуратор УКРМ-21».
Основное назначение встроенного ПО БИ-21 — обработка первичных данных от датчиков и передача её БОИ-21.
Основное назначение встроенного ПО БОИ-21 — получение данных от БИ-21, обработка, индикация полученных данных, передача данных, хранящихся в памяти устройства, на верхний уровень, а также управление УР-21 (исполнение УКРМ-21-02Р).
Основное назначение прикладного ПО «Конфигуратор УКРМ-21» — настройка, управление УКРМ-21, считывание данных из архива измерений из внутренней энергонезависимой памяти БОИ-21.
Защита программного обеспечения и измеренных данных от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
| Встроенное ПО БИ-21 |
Встроенное ПО БОИ-21 |
Прикладное ПО |
| Идентификационное наименование ПО |
_ |
_ |
Конфигуратор УКРМ-21 |
| Номер версии (идентификационный номер
ПО) |
1.0.X.Y* |
2.0.X.Y* |
не ниже 1.X.Y* |
| Цифровой идентификатор ПО |
_ |
_ |
* |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО |
_ |
_ |
MD5 |
Примечание:
* «X.Y» не относится к метрологически значимой части ПО. X, Y принимают значения от 0 до 99. Фактический номер версии ПО и цифровой идентификатор вносится в паспорт при выпуске из производства.
Технические характеристики
Таблица 3 — Метрологические характеристики
| Наименование характеристики |
Значение |
| Диапазон измерений объемного расхода (исполнения УКРМ-21-02 и УКРМ-21-02Р) от Qmin до Qmax, м3/ч |
от 0,06 до 6,60 |
| Диапазон измерений скорости потока воздуха и негорючих газов (газовых смесей) (исполнение УКРМ-21-01) от Vmin до Vmax, м/с |
от 0,15 до 40,00 |
| Диапазон измерений температуры потока воздуха и негорючих газов (газовых смесей), °С |
от -40 до +60 |
| Диапазон измерений влажности потока воздуха и негорючих газов (газовых смесей), % |
от 10 до 95 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода Q, % (исполнения УКРМ-21-02 и УКРМ-21-02Р):
— от Qmin до 0,095^Qmax
— от 0,095^ Qmax до Qmax |
±(1+5^0=)
±1,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема, %, в зависимости от диапазона объемного расхода Q (исполнения УКРМ-21-02 и УКРМ-21-02Р):
— от Qmin до 0,095^ Qmax
— от 0,095^ Qmax до Qmax |
5 х Qmin ±(2 + —Qmin) ±3,0 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики |
Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений скорости потока воздуха и негорючих газов (газовых смесей) V в диапазоне от 0,15 до 0,50 м/с, %
(исполнение УКРМ-21-01) |
(V — Vmin) ±(25 — 20 ” )
0,35 } |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений скорости потока воздуха и негорючих газов (газовых смесей) V в диапазоне от 0,5 до 40,0 м/с, %
(исполнение УКРМ-21-01) |
±5,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры потока воздуха и негорючих газов (газовых смесей), °С |
±0,4 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности потока воздуха и негорючих газов (газовых смесей), % |
±5,0 |
Таблица 4 — Технические характеристики
| Наименование характеристики |
Значение |
| Напряжение питания от источника переменного тока частотой (50±3) Гц, В |
220 +22 |
| Напряжение питания от стабилизированного источника тока, В |
от 10 до 54 |
| Условия эксплуатации: |
|
| — температура окружающей среды, °С |
от -40 до +60 |
| — относительная влажность воздуха (при температуре плюс 35 °С и ниже, |
|
| без конденсации влаги), % |
до 98 |
| — атмосферное давление, кПа |
от 84,0 до 106,7 |
| Габаритные размеры БОИ-21 не более, мм |
|
| — длина |
250 |
| — ширина |
200 |
| — высота |
100 |
| Габаритные размеры УР-21 не более, мм |
|
| — длина |
200 |
| — ширина |
160 |
| — высота |
70 |
| Габаритные размеры установок УКРМ-21-01 (без учета БОИ-21) не более, мм |
|
| — длина |
180 |
| — ширина |
60 |
| — высота |
125 |
| Габаритные размеры установок УКРМ-21-02Р (без учета БОИ-21) не более, мм |
|
| — длина |
378 |
| — ширина |
200 |
| — высота |
200 |
| Габаритные размеры установок УКРМ-21-02 (без учета БОИ-21) не более, мм |
|
| — длина |
220 |
| — ширина |
95 |
| — высота |
90 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики |
Значение |
| Масса, кг, не более: |
|
| — УКРМ-21-01 (без учета БОИ-21) |
0,6 |
| — УКРМ-21-02Р (без учета БОИ-21) |
4,5 |
| — УКРМ-21-02 (без учета БОИ-21) |
3,0 |
| — БОИ-21 |
1,5 |
| — УР-21 |
1,5 |
Таблица 5 — Показатели надежности
| Наименование характеристики |
Значение |
| Средний срок службы, лет, не менее |
15 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее |
30000 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку на верхней плоскости корпуса БИ-21 и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 — Комплектность средства измерений
| Наименование |
Обозначение |
Количество |
| Установка контроля расхода воздушного потока многофункциональная УКРМ-21 |
УКРМ-21 |
1 шт. |
| Установки контроля расхода воздушного потока многофункциональные УКРМ-21. Руководство по эксплуатации |
НДРП.408828.001 РЭ |
1 экз. |
| Установка контроля расхода воздушного потока многофункциональная УКРМ-21. Паспорт |
НДРП.408828.001 ПС |
1 экз. |
| Электронный носитель (Прикладное ПО «Конфигуратор УКРМ-21», Руководство оператора «Конфигуратор УКРМ-21» в электронном виде)* |
НДРП.303024.01.00-01 |
1 экз. |
| Примечание:
* Поставляется на оптическом диске CD-R. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1.4 «Устройство и работа» Руководства по эксплуатации НДРП.408828.001 РЭ.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 ноября 2019 г. № 2815 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений скорости воздушного потока»;
Приказ Росстандарта от 21 ноября 2023 г. № 2415 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений влажности газов и температуры конденсации углеводородов» (часть А.1);
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
от 11 мая 2022 г. №1133 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств
измерений объемного и массового расходов газа»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
от 19 ноября 2024 г. № 2712 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
НДРП.408828.001 ТУ «Установки контроля расхода воздушного потока многофункциональные УКРМ-21. Технические условия».