Методика поверки «ГСОЕИ. Датчики метана, токсичных газов, кислорода и диоксида углерода Trolex модели STX3261, TX6363, TX6373, TX6386, TX6387» (МП-242-0766-2014 с изменением №1)

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

УТВЕРЖДАЮ

И.о. директора

Д.И. Менделеева»

декабря 2019 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Датчики метана, токсичных газов, кислорода и диоксида углерода Trolex модели STX3261, ТХ6363, ТХ6373, ТХ6383, ТХ6386, ТХ6387.

Методика поверки

МП-242-0766-2014

с изменением № 1

Заместитель руководителя научно-исследовательского отдела государственных эталонов ических измерений ^Д.И. Менделеева" А.В. Колобова

' Разработчик руководитель/ лаборатории /1Г у Т.Б. Соколов

Настоящая методика поверки распространяется на датчики метана, токсичных газов, кислорода и диоксида углерода Trolex модели STX3261, ТХ6363, ТХ6373, ТХ6383, ТХ6386, ТХ6387 (далее - датчики), выпускаемые фирмой "‘Trolex Limited”, Великобритания и устанавливает методику их первичной поверки при вводе в эксплуатацию и после ремонта, а также периодической поверки в процессе эксплуатации.

Примечания:

• 1) При пользовании настоящей методикой поверки целесообразно проверить действие ссылочных документов по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году.

Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящей методикой следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

• 2) Методикой поверки не предусмотрена возможность проведения поверки отдельных измерительных каналов и (или) отдельных автономных блоков из состава средства измерений для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений.

• 3) В случае, если датчик эксплуатируется в составе измерительного канала измерительной системы утвержденного типа, то при проведении поверки следует руководствоваться утвержденной методикой поверки на систему.

(Измененная редакция, изм. № 1)

• 1.1     При проведении поверки должны быть выполнены операции в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Операции поверки

1.2 При получении отрицательных результатов при проведении той или иной операции поверка датчика прекращается.

• 2.1 При проведении поверки должны быть применены средства, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

Допускается использование стандартных образцов состава газовых смесей (ГС), не указанных в Приложении А, при выполнении следующих условий:

• - номинальное значение и пределы допускаемого отклонения содержания определяемого компонента в ГС должны соответствовать указанному для соответствующей ГС из таблицы приложения А;

• - отношение погрешности, с которой устанавливается содержание компонента в ГС к пределу допускаемой основной погрешности поверяемого датчика, должно быть не более 1/3.

О

• 2.2    Допускается применение других средств, не приведенных в таблице, но обеспечивающих определение метрологических характеристик газоанализаторов с требуемой точностью.

• 2.3    Все средства поверки, кроме отмеченных в таблице 2 знаком *, должны иметь действующие свидетельства о поверке, поверочные газовые смеси в баллонах под давлением - действующие паспорта.

(Измененная редакция, изм. № 1)

При проведении поверки соблюдают следующие требования безопасности:

• 3.1    Помещение, в котором проводят поверку, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

• 3.2    Концентрации вредных компонентов в воздухе рабочей зоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.

• 3.3    Требования техники безопасности при эксплуатации ГС в баллонах под давлением должны соответствовать Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25.03.2014 г. № 116.

(Измененная редакция, изм. № 1)

• 4.1    При проведении поверки следует соблюдать следующие условия:

• -      температура окружающей среды, °C                                          20 ± 5

• -      относительная влажность воздуха, %                                      от 30 до 80

• -      атмосферное давление, кПа                                                 101,3 ± 3,3

напряжение электропитания постоянного тока, В                    12 ± 0,6 или 24 ± 1,2

Примечание - номинальное значение напряжения питания (12 В или 24 В) и вид выходного аналогового сигнала (4...20 мА, 0,4...2 В, 5...15 Гц) указаны на табличке, расположенной с внутренней стороны крышки датчика.

• 5.1    Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

выполнить мероприятия по обеспечению условий безопасности;

• -      проверить наличие паспортов и сроки годности ГС в баллонах под давлением и источников микропотока;

• -      баллоны с ГС выдержать при температуре поверки не менее 24 ч;

• -      выдержать датчики при температуре поверки в течение не менее 2 ч;

• -      подготовить датчики к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации фирмы-изготовителя «Trolex Limited»;

(Измененная редакция, изм. № 1)

• -      подготовить к работе эталонные и вспомогательные средства поверки, указанные в разделе 2 настоящей Методики поверки, в соответствии с требованиями их эксплуатационной документации.

• 6.1    Внешний осмотр

При внешнем осмотре устанавливают соответствие датчика следующим требованиям:

• -      соответствие комплектности (при первичной поверке) и маркировки датчика требованиям

эксплуатационной документации;

• -      отсутствие механических повреждений датчика, влияющих на работоспособность.

• 6.2    Опробование

  • 6.2.1   Проверка работоспособности датчика.

Проверка работоспособности датчика производится в следующем порядке:

• 1) Подключить датчик к источнику питания и вторичному прибору (электрическая схема подключения приведена в эксплуатационной документации датчика).

• 2) При подаче напряжения питания должен включиться дисплей на лицевой панели датчика, на котором после завершения процедуры автотестирования при включении должны отображаться текущие результаты измерений.

• 3) Результаты опробования считают положительными, если по окончании времени прогрева:

• - на ЖКД отображаются текущие результаты измерений содержания определяемого компонента;

• - на аналоговом выходе датчика имеется электрический сигнал (в диапазоне (0,4 ... 2,0) В (4 ... 20) мА или (5... 15) Гц, в зависимости от исполнения датчика, кроме ТХ6386 и ТХ6387);

• - состояние релейных выходов для ТХ6386 и ТХ6387 соответствует требованиям эксплуатационной документации датчиков.

• 6.3    Подтверждение соответствия программного обеспечения

Для проверки соответствия ПО выполняют следующие операции:

- проводят визуализацию идентификационных данных ПО датчиков (ПО датчиков STX3261, ТХ6386, ТХ6387 идентифицируется при включении посредством вывода на дисплей номера версии, ПО датчиков ТХ6363, ТХ6373, ТХ6383 указано на наклейке на микропроцессоре);

• - сравнивают полученные данные с идентификационными данными, установленными при проведении испытаний для целей утверждения типа и указанными в Описании типа сигнализаторов (приложение к Свидетельству об утверждении типа).

Результат подтверждения соответствия ПО датчиков считают положительным, если идентификационные данные совпадают с указанными в описании типа (приложение к свидетельству об утверждении типа).

• 6.4   Определение метрологических характеристик

  • 6.4.1  Определение основной погрешности датчика

Определение основной погрешности датчика проводят по схеме, приведенной на рисунке Б.1 Приложения Б, при подаче ГС (приложение А, соответственно определяемому компоненту и диапазону измерений) в последовательности:

• - №№ 1-2-3-2-1-3 - для диапазонов измерений, для которых в таблице А.1 приложения А указано 3 точки поверки;

• - №№ 1-2-3-4-3-1-4 - для диапазонов измерений, для которых в таблице А.1 приложения А указано 4 точки поверки.

Время подачи ГС при длине газовой линии не более 2 м не менее 4-То,бз-

При подаче каждой ГС следует фиксировать установившиеся показания датчика по показаниям дисплея и вторичного прибора, подключенного к аналоговому выходу датчика (для всех моделей, кроме ТХ6386 и ТХ6387).

Примечания:

• 1) Единица измерений объемной доли определяемого компонента «млн’¹» на дисплее датчика обозначается «ррш»;

• 2) Единица измерений довзрывоопасной концентрации горючих газов «% НКПР» на дисплее датчиков обозначается «% LEL».

По показаниям вторичного прибора, подключенного к аналоговому выходу датчика, рассчитать результат измерения содержания определяемого компонента на входе датчика по формулам:

для датчиков с аналоговым выходом по напряжению (0,4.. .2,0) В

С =^-(У-0,4),                             (1)

где U - значение напряжения на соответствующем аналоговом выходе датчика, В;

С_в - значение содержания определяемого компонента, соответствующее верхней границе поверяемого диапазона показаний, объемная доля, % или млн’¹, или довзрывоопасная концентрация, % НКПР.

для датчиков с аналоговым выходом по току (4.. .20) мА

С =^-(/-4)

где I        - значение токового выходного сигнала, мА.

для датчиков с аналоговым частотным выходом (5... 15) Гц

C = ^-(F-5),

где F       - значение частотного выходного сигнала на выходе датчика, Гц.

Пересчет значений содержания определяемого компонента, выраженных в объемных долях, %, в значения довзрывоопасной концентрации С^нкпр, % НКПР, проводить по формуле

_СНКПР₌ДЦ._1ОО

НКПР

где С^%      - значение содержания определяемого компонента, выраженное в объемных до

лях, %;

НКПР - объемная доля определяемого компонента, соответствующая нижнему концентрационному пределу распространения пламени (НКПР, в соответствии с ГОСТ 30852.19-2002),%.

Значение основной абсолютной погрешности датчика в диапазонах измерений, для которых нормированы пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, A_f, объемная доля определяемого компонента, % (млн'¹), или довзрывоопасная концентрация, % НКПР, рассчитывают по формуле

Д₍= G - с",                                       (5)

^гД^е С[       - результат измерений содержания определяемого компонента на входе датчика

по показаниям дисплея, а также вычисленные по формулам (1)...(3) для соответствующего аналогового выхода, объемная доля определяемого компонента, % (млн’¹), или довзрывоопасная концентрация, % НКПР;

Cf      - действительное значение содержания определяемого компонента в i-ой ГС, объ

емная доля определяемого компонента, % (млн’¹), или довзрывоопасная концентрация, % НКПР.

Значение основной относительной погрешности датчиков, 8^, %, в диапазонах измерений, для которых нормированы пределы допускаемой основной относительной погрешности, рассчитывают по формуле

Значение основной приведенной погрешности датчиков, у^, %, в диапазонах измерений, для которых нормированы пределы допускаемой основной приведенной погрешности, рассчитывают по формуле

где С_в, С_н - значения содержания определяемого компонента, соответствующие верхней и нижней границе диапазона измерений, в котором нормированы пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % (млн’¹).

Результат определения основной погрешности датчика считается положительным, если:

- основная погрешность датчика в каждой точке поверки не превышает значений, указанных в таблице В.1 приложения В (соответственно исполнению датчика, определяемому компоненту и диапазону измерений);

разность между показаниями ЖКД датчика и значением содержания определяемого компонента, рассчитанным по аналоговому выходу, не превышает 0,2 в долях от пределов допускаемой основной погрешности (кроме ТХ6386 и ТХ6387).

• 6.4.2 Определение вариации выходного сигнала датчика

Определение вариации выходного сигнала датчика допускается проводить одновременно с определением основной погрешности датчика по п. 6.4.1 при подаче:

• - ГС № 2 - для диапазонов измерений, для которых в таблице А.1 приложения А указано 3 точки поверки;

• - ГС № 3 - для диапазонов измерений, для которых в таблице А.1 приложения А указано 4 точки поверки.

Значение абсолютной вариации выходного сигнала датчика т9_д, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, рассчитывают по формуле

где ^2(3) С^з) - результаты измерений содержания определяемого компонента при подаче ГС № 2 (3) при подходе со стороны больших и меньших значений соответственно, объемная доля, % (млн’¹), или довзрывоопасная концентрация, % НКПР;

- пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, объемная доля, %, или довзрывоопасная концентрация, % НКПР.

Значение относительной вариации выходного сигнала датчика д₅, в долях от пределов допускаемой основной относительной погрешности, рассчитывают по формуле

где 6₀     - пределы допускаемой основной относительной погрешности, %.

Значение приведенной вариации выходного сигнала датчика тЭ_у, в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности, рассчитывают по формуле

Результаты испытания считаются положительными, если вариация выходного сигнала датчика не превышает:

• - 0,3 в долях от пределов допускаемой основной погрешности для ТХ6363;

• - 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности для STX3261, ТХ6373, ТХ6383, ТХ6386, ТХ6387.

• 6.4.3   Определение времени установления выходного сигнала

Определение времени установления выходного сигнала допускается проводить одновременно с определением основной погрешности датчика по п.6.3.1 при подаче ГС №№ 1, 3 в следующем порядке:

• -      подать на вход датчика ГС № 1 (приложение А, в соответствии с исполнением датчика, определяемым компонентом и диапазоном измерений), дождаться установления выходного сигнала датчика;

• -      подать на вход датчика ГС № 3, зафиксировать установившееся значение выходного сигнала датчика;

• -      рассчитать значение, равное 0,63 установившегося значения;

• -      рассчитать значение, равное 0,9 установившегося значения (для датчиков модели STX3261, ТХ6386, ТХ6387)

• -      подать на вход датчика ГС № 1, дождаться установления выходного сигнала датчика, снять насадку с датчика, продуть газовую линию ГС № 3 в течение 3 мин, надеть насадку на датчик и включить секундомер. Зафиксировать время достижения выходным сигналом датчика значения, рассчитанного на предыдущем шаге.

Примечания:

• 1) Суммарная длина газовой линии должна быть не более 1,0 м;

• 2) Допускается при определении времени установления показаний фиксировать показания только по жидкокристаллическому дисплею датчика.

Результат испытания считают положительным, если время установления показаний не превышает значений, указанных в таблице В.1 приложения В.

• 6.4.4   Определение погрешности срабатывания порогового устройства

Определение погрешности срабатывания порогового устройства проводится для датчиков модели ТХ6386 и ТХ6387; допускается проводить операцию одновременно с определением основной погрешности по п. 6.4.1.

Определение погрешности срабатывания порогового устройства проводят в следующем порядке:

• -      согласно указаниям эксплуатационной документации датчиков задать значения порогов срабатывания сигнализации равными, объемная доля метана 0,5 % (для RL1: Warning alarm) и 1,0 % (для RL2: High alarm);

• -     подключить к релейным выходам датчика вольтметр универсальный в режиме измерения сопротивления;

• -      подать на вход датчика ГС № 1, зафиксировать нулевые показания датчика, после чего подать ГС № 3 с расходом, обеспечивающим возможность изменения показаний не более чем на 0,1 % (об.д.) за 5-10 с, зафиксировать срабатывание сигнализации по первому и второму порогам (изменение состояния релейных выходов);

• -      рассчитать значение абсолютной погрешности срабатывания порогового устройства Д_п, объемная доля метана, %, по формуле

Дп=Сп-СЙ,                               (11)

где С_п - показания дисплея датчика при срабатывании сигнализации, объемная доля метана, %;

- заданное значение порога срабатывания сигнализации, объемная доля метана, %. Результат определения погрешности срабатывания сигнализации считают положительным, если она не превышает ±0,1 % (об.д.).

• 7.1    При проведении поверки оформляют протокол результатов поверки произвольной формы (рекомендуемая форма протокола поверки приведена в Приложении Г).

• 7.2    Датчики, удовлетворяющие требованиям настоящей методики поверки, признают годными к применению, делают соответствующую отметку в технической документации (при первичной поверке) и/или (при периодической поверке) выдают свидетельство о поверке установленной формы согласно приказу Минпромторга РФ № 1815 от 02.07.2015 г.

• 7.3    При отрицательных результатах датчик не допускают к применению. В технической документации датчика делают отметку о непригодности и выдают извещение о непригодности установленной формы согласно приказу Минпромторга РФ № 1815 от 02.07.2015 г.

(Измененная редакция, изм. № 1)

Приложение А

(обязательное) Характеристики ГС, используемых при поверке датчиков метана, токсичных газов, кислорода и диоксида углерода Trolex модели STX3261, ТХ6363, ТХ6373, ТХ6383, ТХ6386, ТХ6387

Таблица А.1 - Характеристики ГС, используемых при поверке датчиков метана, токсичных газов, кислорода и диоксида углерода Trolex модели STX3261, ТХ6363, ТХ6373, ТХ6383, ТХ6386, ТХ6387

(Измененная редакция, изм. № 1)

Приложение Б

(обязательное)

Схема подачи ГС на датчик при проведении поверки

2             3                 4         6

TRDLEX

Примечание - при использовании в качестве источника ГС рабочего эталона 1-го разряда генератора ГГС схема подачи аналогична, за исключением поз. 1, 2, 3, заменяемых на генератор. Задание и регулирование расхода ГС, подаваемой на датчик, осуществляется в этом случае с помощью генератора.

Рисунок Б. 1 - Схема подачи ГС при проведении поверки

Приложение В

(обязательное)

Метрологические характеристики датчиков метана, токсичных газов, кислорода и диоксида углерода Trolex модели STX3261, ТХ6363, ТХ6373, ТХ6383, ТХ6386, ТХ6387

Таблица В.1

Приложение Г

(рекомендуемое)

Протокол поверки датчиков метана, токсичных газов, кислорода и диоксида углерода Trolex модели STX3261, ТХ6363, ТХ6373, ТХ6383, ТХ6386, ТХ6387 №__________________от______________

(тип СИ)

Дата поверки________________________________________________________________________

Модель датчика______________

Заводской номер_______________Дата выпуска__________________________________________

Определяемый компонент__________________________________________________________

Диапазон измерений и единица измерений_______________________________________________

Поверка произведена сличением с данными поверочных газовых смесей, приготовленных и аттестованных ___________________________________________________________________________

(когда и какой организацией)

Паспорта газовых смесей №№______________________________________________________

Условия поверки

• - температура окружающей среды___________________________________________________°C

• - относительная влажность окружающей среды________________________________________%

• - атмосферное давление________________________________________________________________.кПа

РЕЗУЛЬТАТЫ ПОВЕРКИ

1 Результаты внешнего осмотра___________________________________________________________

2 Результаты проверки идентификационных данных ПО____________________________________

3 Результаты определения основной погрешности

4 Результаты определения вариации выходного сигнала______________________________________

6 Результаты определения абсолютной погрешности срабатывания порогового устройства

В ывод:__

Заключение________________________________, зав. №________________________________________

(тип СИ)

соответствует предъявляемым требованиям и признано годным (не годным) для эксплуатации.

ФИО и подпись поверителя__

Выдано свидетельство о поверке_____________________от________________________________

(Выдано извещение о непригодности_____________________от______)

18

¹

^1}В таблице приняты следующие обозначения принципов измерений: ТС - термохимический, IR - оптический инфракрасный, ЕС - электрохимический.

²

Нормирующее значение - верхний предел диапазона измерений, в котором нормированы пределы допускаемой основной приведенной погрешности.__________________________________

(Измененная редакция, изм. № 1)

5 Результаты определения времени установления показаний__