ЖУРНАЛ СТА 3/1997

постоянные магниты. Остается поме- стить в воду пару электродов, и с них уже можно снимать электрический сигнал. Правда, полученный таким образом сигнал довольно слабый, за- шумленный и подвержен влиянию наводок от сети электропитания. Не- посредственно подавать такой сигнал на счетчик нецелесообразно. В этой ситуации выручают методы спект- рального анализа. О достоинствах ис- пользованного в теплосчетчиках ТА- РАН-Т принципа измерения расхода можно судить по характеристикам прибора, представленным в табл. 1. Принято считать, что для реализации быстрого преобразования Фурье в ре- альном времени требуется применение высокопроизводительных процессоров цифровой обработки сигналов (ЦОС). Однако в нашем случае это не совсем так. Дело в том, что реальный спектр сиг- нала, генерируемого вихревыми расхо- домерами, занимает область низких ча- стот (от единиц герц до немногим более одного килогерца) и при использова- нии арифметики с фиксированной точ- кой становится возможным использова- ние популярных процессоров невысо- кой производительности, таких как отечественный 1801ВМ2 или i8088, всем знакомый по персональным компьюте- рам IBM PC. Но процессор — это еще не все. Важную роль играет его обвязка. Контроллеры наших первых тепло- счетчиков строились полностью на отечественной элементной базе с ис- пользованием процессора 1801ВМ2 и были вполне работоспособны. Что же подтолкнуло нас к поиску новых реше- ний? Ответ тривиальный: необходи- мость повышения общей надежности и улучшения эксплуатационных ха- рактеристик. Трудно ожидать высокой надежности от электронного устройст- ва, выполненного в виде трех битком забитых микросхемами не самой вы- сокой степени интеграции печатных плат формата А4 и использующего для регистрации данных самописцы и элек- тромеханические счетчики. Немало- важную роль сыграла и возросшая конкуренция со стороны как отечест- венных, так и зарубежных фирм-про- изводителей средств измерения расхо- да жидкости и тепловой энергии. Кро- ме того, и это ни для кого не секрет, на- ибольшее количество средств разра- ботки и отладки программного обес- печения создано для IBM PC совмести- мых компьютеров. Поэтому была по- ставлена задача найти на российском рынке контроллер, желательно совмес- тимый по системе команд с персональ- ными компьютерами IBM, отвечающий требованиям высокой надежности при эксплуатации в экстремальных условиях (для большинства тепловых узлов ха- рактерна высокая температура окружаю- щего воздуха, часто требуется обеспечи- вать работу в условиях повышенной виб- рации), имеющий компактное исполне- ние и интегрирующий на одной плате наибольшее число требуемых перифе- рийных устройств. Причем весь этот ши- рокий спектр возможностей должен обеспечиваться по приемлемой цене. На наше счастье, в это время на рос- сийском рынке уже предлагались кон- троллеры серии MicroPC, производи- мые корпорацией Octagon Systems. Так мы и познакомились с промышлен- ным контроллером 6012, принадлежа- щим к знаменитой «космической» се- рии и интегрирующим на небольшой плате, помимо IBM РС совместимого ядра, также восьмиканальный 12-раз- рядный АЦП и порт цифрового ввода/ вывода. Кроме того, в каталоге Octa- gon Systems мы нашли практически все необходимые для построения кон- троллера дополнительные устройства. Благодаря всему этому первый тепло- счетчик на базе MicroPC был готов к установке у потребителя уже через два месяца после получения заказа, на что, правда, ушло также более двух меся- цев. На сегодняшний день на различ- ных тепловых пунктах установлено несколько десятков теплосчетчиков ТАРАН-Т, построенных на базе этих прекрасных устройств (рис. 2). Теплосчетчик ТАРАН-Т имеет одну особенность, отличающую его от всех известных аналогов, часто решающую при выборе прибора и облегчающую его эксплуатацию. Это обычный при- вод гибких дисков, в ряде случаев поз- воляющий отказаться от подключения принтера для распечатки отчета непо- средственно к контроллеру, снижаю- щий бумагооборот, не требующий до- полнительных устройств для съема данных, а также облегчающий контроль со стороны поставщиков тепловой энергии (во внутренней энергонезави- симой памяти всегда хранится подроб- ный почасовой отчет за последние 6-10 месяцев). Использовать достаточно дорогой дисковод и контроллер от Octagon Systems не хотелось, к тому же к этой подсистеме не предъявлялось особо жестких требований по надеж- ности. Поэтому мы попробовали в ра- боте с платой 6012 стандартную муль- тикарту и дисковод, которые можно РАЗРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА 73 3/97 Таблица 1 Основные технические характеристики расходомера ТАРАН-Т Условный проход проточной части первичного 15, 20, 25, 32, 50, 65, 80, 100, преобразователя, мм 150, 200, 300 Диапазон измеряемых расходов, м 3 /ч 0,12-1880 Предел допускаемой приведенной погрешности измерения ± 0,2 расхода и объема жидкости, % Предел допускаемой погрешности измерения тепловой ± 0,5 мощности, приведенной к ее максимальному значению (при максимальном расходе и максимальном перепаде температур Δ t = 100°С), % Относительная погрешность измерения расхода и объема 0,8 при минимальном измеряемом расходе (0,025 D max ), не более, % Относительная погрешность измерения расхода и объема 0,4 на нижней границе оптимальных режимов (0,2 D max ), не более, % Относительная погрешность измерения тепловой мощности 2,0 и количества теплоты при Δ t = 10°C и D = 0,2 D max (q = 0,02 q max ), не более, % Относительная погрешность измерения тепловой мощности 4,0 и количества теплоты при Δ t min = 3°C и D = 0,025 D max (q = 0,00075 q max ), не более, % Температура контролируемой среды, °С от 2 до 200 (до 370 по спецзаказу) Давление контролируемой среды, МПа от 0 до 2,5 (до 22 по спецзаказу) Температура окружающей среды, °С 5-50 Исполнение IP-65 Вероятность безотказной работы за 8000 часов, Р дов = 0,95 0,85 Технический ресурс и срок службы, не менее, лет 10 Здесь D – расход жидкости, м 3 /ч; q – тепловая мощность, Гкал/ч