Комплексы измерительные объёма топлива тепловозов "КВАРТА", "КВАРТА-М", "КВАРТА-МП"
Комплексы измерительные объёма топлива тепловозов "КВАРТА", "КВАРТА-М", "КВАРТА-МП"
| Контролируемые параметры |
|
- расход топлива по маршруту
- объем топлива в баке
- объем, время заправки и слива топлива
- время движения и простоя, позиция контроллера
- давление и температура масла, обороты и мощность генератора
- давление воздуха в магистралях локомотива
- плотность топлива
- масса топлива
|
Комплекс измерительный объёма топлива тепловозов «КВАРТА» (далее - Система учета топлива «КВАРТА») состоит из датчиков уровня, температуры и плотности, установленных в бак, и блока учета топлива, размещенного в кабине локомотива.
Датчики уровня, температуры и плотности
- получение данных от датчиков уровня и температуры и компенсация колебаний уровня топлива в процессе движения локомотива;
- хранение градуировочной таблицы бака локомотива;
- расчет по градуировочной таблице объема топлива при текущей температуре;
- приведение объема топлива к температуре 20 ºС;
- передача расчетных данных по каналу связи в другие системы.
Магнитострикционные датчики уровня и температуры типа ПМП-201 поплавкового типа внесены в Государственный реестр средств измерений и имеют погрешность измерения уровня ± 1 мм. Для локомотива ТЭМ-2 такая погрешность измерения уровня дает помиллиметровую точность измерения объема ±7 л. Компенсация наклонов локомотива в пути следования достигается размещением датчиков симметрично по диагонали бака. ПМП-201 имеют взрывозащищенное исполнение и цифровой канал связи. Общий вид бака с установленным датчиком приведен на рисунке 1.
Рисунок 1. Датчик ПМП-201, установленный в бак локомотива ТЭМ-2
В качестве такого регистратора можно использовать любой скоростемер серии КПД производства ОАО "Электромеханика". В этом случае информация о расходе топлива записывается в штатный модуль памяти скоростемера параллельно со скоростемерной информацией. При раскодировании модуля информация с рабочего места расшифровщика поступает в компьютерную сеть депо. Далее на автоматизированном рабочем месте, определенном распорядительным документом данного депо, данные анализируются на предмет наличия несанкционированных потерь топлива, а так же считывается количество топлива, заправленного при экипировке. При наложении расхода топлива на карту маршрута информация о скорости, пройденном пути, сигналах локомотивного светофора и режимах торможения может служить средством определения состояния топливной системы и манеры управления локомотивом. При статистической обработке информация о расходе топлива может служить основой для диагностики локомотива и определения степени подготовки машиниста. По аналогии с сетевой базой данных скоростемерной информации может быть построена сетевая база данных по теплотехнике. Для эксплуатации данной системы не требуется практически никакого дополнительного обучения сотрудников, поскольку всё происходит в штатном для КПД-3П режиме.
В связи с этим данные, зарегистрированные «КВАРТА», как и любой другой не метрологической системой, не имеют никакой юридической силы. Такие системы и приборы имеют статус индикаторов, в то время как метрологические системы строятся исключительно на основе требований ГОСТов. Основными требованиями ГОСТов, предъявляемым к системам измерения объема топлива в резервуарах являются:
- формирование системы на основе первичных измерителей (датчиков) и самого резервуара;
- проведение градуировки резервуара с соблюдением определенного набора правил.
Измерено системой «КВАРТА»: 5486-2508= 2978 литров. Разница в 22 л объясняется суммой погрешностей топливораздаточной колонки, системы «КВАРТА» и погрешности, обусловленной разностью температур топлива в баке локомотива и резервуаре топливораздаточной колонки. Температура топлива в баке перед заправкой равна 46 º С, после заправки равна 23º С.
Общий вид процесса расхода топлива представлен на рисунке 3. Верхняя часть представленной иллюстрации соответствует образу скоростемерной ленты комплексов КПД в соответствии с инструкцией ЦТ-397. На нижней части иллюстрации размещается график объема топлива в баке локомотива. Привязка графиков может осуществляться как к пробегу (от 1 до 100 метров), так и ко времени (до 1 секунды). На рисунке 3 привязка осуществлена к пробегу (100 метров), на рисунке 2 - ко времени (5 секунд).
Рисунок 3. Общий вид процесса расхода топлива.
Тепловоз ТЭМ-2. Начало смены в 08:01:20, конец смены в 19:41:56. Пробег за смену 41,439 км. Расход топлива за смену – 224 л, из которых 128 л при скорости равной нулю.
В процессе расшифровки программное обеспечение производит автоматизированный поиск и вычисление объемов заправки и несанкционированных сливов. На рисунке 4 зафиксирован процесс слива топлива при выключенной системе «КВАРТА».
Рисунок 4. Регистрация слива топлива при выключенной системе «КВАРТА»
В 19:25 локомотив прибыл в депо, комплекс КПД-3П и система «КВАРТА» выключены в 19:27:09. На момент выключения объем топлива в баке равен 4252 литра. В 20:14:13 комплекс КПД-3П и система «КВАРТА» включены, объем топлива – 4093 литра.
Расход составил 159 литров за 47 минут.
После выполнения расшифровки поездки, отчет о ней записывается в базу данных, откуда он может быть доступен руководству предприятия и группе анализа для заполнения формы №4-ТЭР и формирования месячных и годовых отчетов о расходе топлива.
Комплекс измерительный объёма топлива тепловозов "КВАРТА"
Блок учета топлива БУТ Паспорт (Читать, pdf - 147,8KB>>)
Габаритно-присоединительные размеры и комплекты монтажных частей КВАРТА (Читать, pdf - 2,5MB>>)
Формуляр КВАРТА (Читать, pdf - 134,8,4KB>>)
Руководство по эксплуатации КВАРТА (Читать, pdf - 193,88KB>>)
Градуировка и поверка комплекса измерительного объёма топлива тепловозов «КВАРТА-М»
Система «КВАРТА-М» отличается от системы «КВАРТА» наличием свидетельства о метрологической поверке. Результаты измерений системы «КВАРТА-М» имеют юридическую силу, на их основании возможно проведение денежных расчетов между организациями и подразделениями, а также судебное преследование работников за хищения.
Метрологическая аттестация системы выполняется в три этапа:
1. Градуировка бака локомотива и системы «КВАРТА» объемным методом. Запись полученной градуировочной таблицы в блок учета топлива;
2. Совместная метрологическая поверка отградуированного бака локомотива и системы «КВАРТА»;
3. Оформление результатов поверки в органах государственного метрологического надзора.
Градуировка и поверка проводятся путем заполнения бака известными дозами топлива, прошедшими через поверенный счетчик. Время выполнения градуировки бака или поверки системы «КВАРТА» для тепловоза ТЭМ-2 – до 1 часа. Число доз зависит от объема и формы бака, причем единичная доза для градуировки должна лежать в пределах 100-200 литров, а при поверке – 300 литров.
Таким образом, известным объемам топлива приписывается измеренный системой «КВАРТА-М» уровень и получается градуировочная таблица реального бака. Общая погрешность системы будет равна сумме погрешностей её собственной измерительной части и счетчика, с помощью которого проводилась поверка. Обычно пункты экипировки снабжены счетчиками нефтепродуктов типа ППО 40-0,6 СУ, имеющими относительную погрешность ± 0,5 %. Эта погрешность перейдет в погрешность системы «КВАРТА-М». Для локомотива ТЭМ-2 относительная погрешность измерений объема составляет примерно ± 0,67%, что при переводе в абсолютные единицы соответствует не менее 40 литрам на бак объемом 6000 литров, но при определении расхода (заправки) абсолютная погрешность не будет превышать помиллиметровую вместимость.
Для примера на рисунке 5 приведена расшифровка измерений объема топлива, проведенная отградуированной системой «КВАРТА-М».
Рисунок 5. Расшифровка процесса заправки, зарегистрированного отградуированной системой «КВАРТА-М»
Тепловоз ТЭМ-2. Перед началом заправки в баке было 3116 литров, время начала заправки 00:09:36. По окончании заправки в 00:24.16, объем составил: 5622 литров. Скорость заправки примерно 7 литров в секунду. Заправлено по данным с маршрутного листа: 2500 литров.
Измерено системой «КВАРТА-М»: 5622-3116 = 2506 литров. Разница в 6 литров (0,24%) объясняется суммой погрешностей топливораздаточной колонки и системы «КВАРТА-М». Температура топлива перед заправкой – 42ºС, после заправки – 29 º С.
Потребитель может не выполнять метрологическую поверку, а сделать только градуировку. В этом случае он будет иметь метрологически не аттестованный прибор, более точно отражающий реальную картину по сравнению с системой «КВАРТА». Следует отметить, что поверка системы может проводиться только специалистами прошедшими определенную подготовку и имеющими аккредитацию в органах метрологического контроля. ОАО «Электромеханика» располагает специалистами такого рода и по договору с потребителем они могут выехать на место и выполнить необходимые процедуры по первичной или периодической поверке.
Разработка специальной базы данных на основе отчетов системы учета топлива «КВАРТА» и её модификации «КВАРТА-М» (формы отчетов и типы сортировки могут настраиваться под конкретного потребителя в индивидуальном порядке) позволит:
- автоматически получать отчеты о затратах топлива, пробеге, простое и нерабочем состоянии локомотивов за любой период времени;
- автоматически получать отчеты об остатках топлива на локомотивах на текущий момент;
- автоматически получать отчеты о соотношении пробега, простоя и нерабочего состояния;
- проводить сортировки локомотивов и машинистов по любым внесенным в базу параметрам и вычислять «сравнительную эффективность» работы;
- автоматически «сращивать» поездки по сдаче/приемке топлива при смене машинистов на одном локомотиве;
- автоматически определять время заправки и несанкционированного слива топлива с указанием количества, времени, № тепловоза и табельной марки машиниста;
- автоматически вести журналы наработки дизель-генераторов и комплексов КПД для планирования ремонта и проведения поверок;
- автоматически, путем статистической выборки, выявлять локомотивы и машинистов с понижающейся эффективностью.
Комплекс измерительный объёма топлива тепловозов "КВАРТА-М"
Руководство по эксплуатации КВАРТА-М (Читать, pdf - 226KB>>)
Методика поверки КВАРТА-М (Читать, pdf - 202,7KB>>)
Формуляр КВАРТА-M (Читать, pdf - 142,3KB>>)
Развитие системы.
Поскольку архитектура разработанной системы является открытой, возможности системы могут быть расширены по желанию заказчика путем установки дополнительных датчиков и устройств. Значения, измеряемые этими датчиками, могут быть записаны в модуль памяти вместе со скоростемерной информацией и обработаны на любом из вышеперечисленных рабочих мест. К дополнительным датчикам и устройствам относятся:
- датчик числа оборотов генератора;
- датчик мощности (тока и напряжения) генератора;
- датчик положения рукоятки контроллера;
- датчик положения крана машиниста;
- приемник GPS/ГЛОНАСС (глобальное позиционирование);
- передатчик GSM/GPRS (передача данных по каналам мобильной связи);
- датчики температуры, давления масла и пр.
Потребитель может постепенно наращивать функции системы по мере необходимости и готовности аппаратных средств, технологической и нормативной баз.
Публикации:
Системы учета топлива "КВАРТА" и "КВАРТА-М", май 2009 г. (Читать, pdf - 855,1KB)
По техническим вопросам:
Антокольский Михаил Львович – тел.: (8412) 209-000 доб. 202, (8412) 740-210
По вопросам закупок продукции:
Венц Роман Владимирович – тел.: (8412) 209-000 доб. 259;
Козюков Анатолий Иванович – тел.: (8412) 209-000 доб. 137.
