Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Газоанализаторы CH4-Monitor мод. GMM 01.04.8ххх » (МП-242-2407-2020)
Федеральное государственное унитарное предприятие
«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
СОГЛАСОВАНО
L генерального директора
. Д.И. Менделеева»
А.Н. Пронин
«28» мая 2020 г.
Государственная система обеспечения единства измерений
Газоанализаторы CH4-Monitor мод. GMM 01.04.8ххх Методика поверки МП-242-2407-2020
в области физик$4
ФГУП "ВН
И.о. руководителя научно-исследовательского отдела государственных эталонов ^ских измерений ,.И. Менделеева" А.В. Колобова
"7
г. Санкт-Петербург 2020 г.
Настоящая методика поверки распространяется на газоанализаторы CH4-Monitor мод. GMM 01.04.8ххх (в дальнейшем - газоанализаторы), выпускаемые фирмой «WOELKE Industrieelektronik GmbH», Германия, и устанавливает методы их первичной поверки до ввода в эксплуатацию и после ремонта и 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) В случае, если газоанализатор эксплуатируется в составе измерительного канала измерительной системы утвержденного типа, то при проведении поверки следует руководствоваться утвержденной методикой поверки на систему.
-
3) 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.
-
1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Операции поверки
|
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Проведение операции при поверке | |
|
первичной |
периодической | ||
|
1 Внешний осмотр |
6.1 |
да |
да |
|
2 Опробование |
6.2 | ||
|
- проверка работоспособности |
6.2.1 |
да |
да |
|
3 Подтверждение соответствия программного обеспечения |
6.3 |
да |
да |
|
4 Определение метрологических характеристик |
6.4 | ||
|
- определение основной погрешности газоанализатора 1 |
6.4.1 |
да |
да |
|
- определение вариации выходного сигнала газоанализатора |
6.4.2 |
да |
нет |
|
- определение времени установления показаний |
6.4.3 |
да |
нет |
-
2.1 При проведении поверки должны быть применены средства, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства поверки
|
Номер пункта методики поверки |
Наименование эталонного средства измерений или вспомогательного средства поверки, номер документа, регламентирующего технические требования к средству, метрологические и технические характеристики |
|
6 |
Прибор комбинированный Testo 622 (ФИФ 44744-10), диапазон измерений температуры от -10 до +60 °C, относительной влажности от 10 до 98 %, атмосферного давления от 300 до 1200 гПа, пределы допускаемой абсолютной погрешности по каналам: относительной влажности ±3 %, температуры ±0.4 °C, абсолютного давления ±5 гПа |
|
Вольтметр универсальный цифровой В7-40/1 (ФИФ 39075-13), Тг2.710.016 ТУ, диапазон измерения напряжения постоянного тока от 0.01 мВ до 1000 В, пределы допускаемой относительной погрешности измерений на пределах 20, 200, 2000 В ±(0,1+0,02(Uk/U-1))%, диапазон измерений сопротивления постоянному току от 0,01 Ом до 20 МОм. пределы допускаемой относительной погрешности на пределах измерений 200 Ом, 2. 20. 200, 2000 кОм ±(0,15+0,05(Rk/R-1))%, диапазон измерений силы постоянного тока от 0,01 мкА до 2000 мА, пределы допускаемой основной относительной погрешности на пределах 200 мкА, 2,20,200.2000 мА±(0,2+0,02(1к/1-1)) % | |
|
Частотомер электронно-счетный 43-96 (ФИФ 75261-19), диапазон измерений частоты от 0,01 до 200 -106 Гц | |
|
Источник питания постоянного тока Б5-48, диапазон напряжения постоянного тока 0-50 В, сила тока 0-2 А * | |
|
6.4 |
Стандартные образцы газовых смесей состава метан - азот (ГСО 10531-2014, 10532-2014) в баллонах под давлением (Приложение А) 1 ’ |
|
Азот особой чистоты сорт 2 по ГОСТ 9293-74 в баллонах под давлением | |
|
Поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух марки Б по ТУ 6-21-5-82 в баллонах под давлением | |
|
Ротаметр РМ-А-0,063Г УЗ, ГОСТ 13045-81, верхняя граница диапазона измерений объемного расхода 0,063 м3/ч, кл. точности 4 * | |
|
Секундомер механический СОПпр. СОСпр (ФИФ 11519-11), ТУ 25-1894.003-90. класс точности третий | |
|
Редуктор баллонный кислородный одноступенчатый БКО-50-4 по ТУ 3645-026-00220531-95 * или Редуктор баллонный одноступенчатый “Go Regulator" серии PR-1 (нержавеющая сталь 316L), диапазон регулирования давления на выходе от 0 до 7 кгс/см2. | |
|
Вентиль точной регулировки ВТР-1 (или ВТР-1-М160), диапазон рабочего давления (0-150) кгс/см2, диаметр условного прохода 3 мм * | |
|
Трубка медицинская поливинилхлоридная (ПВХ) по ТУ6-01-2-120-73, 6х 1,5 мм * | |
|
Насадка для подачи ГС | |
|
IBM-совместимый компьютер с установленной ОС семейства Windows (не ниже Windows 98), свободным COM-портом и установленным автономным ПО, обеспечивающим работу с регистрами ModBus (например, Terring ModBus Tools |
1 * 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 газоанализатора, должно быть не более 1/3.
|
Номер пункта методики поверки |
Наименование эталонного средства измерений или вспомогательного средства поверки, номер документа, регламентирующего технические требования к средству, метрологические и технические характеристики |
|
3.1.0)* | |
|
Адаптер интерфейса R.S485 - RS232 (при поставке газоанализатора в комплекте с с модулями беспроводного интерфейса - контроллером радиоданных, тип FDC 01, и приемопередатчиком данных, тип FDT 01) * |
-
3.1 Содержание вредных компонентов в воздухе рабочей зоны должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.
-
3.2 Должны выполняться требования техники безопасности для защиты персонала от поражения электрическим током согласно классу I ГОСТ 12.2.007.0-75.
-
3.3 Требования техники безопасности при эксплуатации ГС и чистых газов 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.
-
3.4 Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.
-
3.5 К поверке допускаются лица, изучившие эксплуатационную документацию на газоанализаторы и прошедшие необходимый инструктаж.
-
3.6 Не допускается сбрасывать ГС в атмосферу рабочих помещений.
-
4.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:
температура окружающей среды, °C 20 ± 5;
относительная влажность окружающей среды, % от 30 до 80;
атмосферное давление, кПа от 97 до 104,6.
5 Подготовка к поверке-
5.1 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:
-
1) проверяют комплектность газоанализатора в соответствии с требованиями эксплуатационной документации (при первичной поверке);
-
2) подготавливают газоанализатор к работе в соответствии с требованиями
эксплуатационной документации;
-
3) проверяют наличие паспортов и сроки годности ГС;
-
4) баллоны с ГС выдерживают в помещении, в котором проводят поверку, в течение не менее 24 ч, поверяемые газоанализаторы -2 ч;
-
5) подготавливают к работе средства поверки в соответствии с требованиями их эксплуатационной документации;
-
6) собирают схему поверки, рекомендуемая схема соединений приведена на рисунке 1.
-
6.1 Внешний осмотр
При внешнем осмотре устанавливают соответствие газоанализаторов следующим требованиям:
наличие маркировки взрывозащиты на корпусе;
соответствие комплектности (при первичной поверке);
маркировка должна быть четкой и соответствовать требованиям эксплуатационной документации;
отсутствие внешних повреждений, влияющих на работоспособность.
Газоанализаторы считают выдержавшими внешний осмотр, если они соответствуют указанным выше требованиям.
1 - баллон с ГС; 2 - редуктор баллонный; 3 - вентиль точной регулировки трассовый; 4 - ротаметр (индикатор расхода); 5 - газовый адаптер (насадка для подачи ГС); 6 - газоанализатор
Подача ГС при использовании генератора осуществляется аналогично, при этом вентиль точной регулировки трассовый 3 и ротаметр 4 могут быть исключены из схемы при условии задания необходимого расхода ГС непосредственно на генераторе
Рисунок 1 - Рекомендуемая схема подачи ГС на газоанализаторы при проведении поверки
-
6.2 Опробование
-
6.2.1 При опробовании проводят проверку общего функционирования газоанализатора в следующем порядке:
-
-
1) включают электрическое питание газоанализатора;
-
2) выдерживают газоанализатор во включенном состоянии в течение времени прогрева;
Примечание - допускается во время прогрева питание газоанализатора от встроенного аккумулятора.
-
3) фиксируют показания измерительного прибора, подключенного к аналоговому выходу газоанализатора.
Результат опробования считают положительным, если по окончании времени прогрева отсутствует информация об отказах, значение выходного аналогового сигнала на чистом воздухе соответствует требованиям эксплуатационной документации.
-
6.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения
-
6.3.1 Подтверждение соответствия программного обеспечения (ПО) газоанализаторов проводится путем проверки соответствия ПО газоанализаторов, представленных на поверку, тому ПО, которое было зафиксировано (внесено в банк данных) при испытаниях в целях утверждения типа.
-
6.3.2 Для проверки соответствия ПО выполняют следующие операции:
-
-
- проводят визуализацию идентификационных данных ПО, установленного в газоанализатор - при включении электрического питания номер версии отображается на одном из экранов процедуры запуска, или через меню газоанализатора в разделе «Deviceinfos» (название раздела указано для английской версии меню);
-
- сравнивают полученные данные с идентификационными данными, установленными при проведении испытаний в целях утверждения типа и указанными в описании типа газоанализаторов.
-
6.3.3 Результат подтверждения соответствия ПО считают положительным, если идентификационные данные соответствуют указанным в Описании типа газоанализаторов (приложение к Свидетельству об утверждении типа).
6.4 Определение метрологических характеристик
6.4.1 Определение основной погрешности газоанализатора
Определение основной погрешности газоанализатора проводят в следующей последовательности:
а) собирают газовую схему, представленную на рисунке 1;
б) на вход газоанализатора, используя газовый адаптер-переходник, входящий в комплект поставки, подают ГС (Приложение А, в зависимости от диапазона измерений поверяемого газоанализатора) в последовательности №№ 1 - 2- 3- 4- 3- 2- 1 - 4.
Время подачи каждой ГС не менее 3-То,9 (предела допускаемого времени установления выходного сигнала) для соответствующего диапазона измерений, время подачи контролируют с помощью секундомера (без учета транспортного запаздывания).
Расход ГС устанавливают вентилем точной регулировки или с помощью генератора газовых смесей в диапазоне от 0,5 до 0,7 дм3/мин.
При подаче каждой ГС следует фиксировать установившиеся показания газоанализатора по показаниям дисплея, дисплея компьютера с автономным ПО для работы с беспроводным интерфейсом и вторичного прибора, подключенного к аналоговому выходу газоанализатора.
По показаниям вторичного прибора, подключенного к аналоговому выходу газоанализатора, рассчитать результат измерения содержания определяемого компонента по формулам, приведенным в таблице 3 (в зависимости от типа аналогового выходного сигнала).
Таблица 3 - Функции преобразования газоанализаторов
|
Тип аналогового выхода |
Диапазон изменения выходного сигнала |
Функция преобразования * |
|
Напряжение постоянного тока |
от 0,4 до 2 В |
1,6 |
|
от 1 до 5 В |
C(=^-(U,-1) | |
|
Сила постоянного тока |
от 4 до 20 мА | |
|
от 0,2 до 1 мА | ||
|
от 0,1 до 1 мА |
|
Тип аналогового выхода |
Диапазон изменения выходного сигнала |
Функция преобразования * |
|
Частота |
от 5 до 15 Гц |
С, =^--(F-5) ' 10 ' |
|
от 6 до 15 Гц |
с,=^(Л-б) | |
|
* В формулах приняты следующие обозначения:
| ||
в) фиксируют установившиеся показания газоанализатора при подаче каждой ГС;
г) значение основной абсолютной погрешности газоанализатора ZJj, объемная доля определяемого компонента, %, рассчитывают по формуле
4 = (1)
где Ci - установившиеся показания газоанализатора при подаче i-й ГС, объемная доля определяемого компонента, %;
Сд -действительное значение содержания определяемого компонента в Гой ГС, объемная доля определяемого компонента, %.
д) значение основной относительной погрешности газоанализатора %, рассчитывают по формуле
(2)
Результаты определения основной погрешности считают положительными, если основная погрешность газоанализаторов не превышает пределов, указанных в таблице Б.1 Приложения Б.
-
6.4.2 Определение вариации выходного сигнала газоанализаторов
Определение вариации выходного сигнала газоанализаторов допускается проводить одновременно с определением основной погрешности по п. 6.4.1 при подаче ГС № 3.
Значение вариации показаний газоанализатора 19д, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, рассчитывают по формуле где Сз, Сд1- результат измерений содержания определяемого компонента при подходе к точке 3 со стороны больших и меньших значений, объемная доля определяемого компонента, %;
210 - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности газоанализатора в
точке 3, объемная доля определяемого компонента, %.
Значение вариации показаний газоанализатора fig, в долях от пределов допускаемой основной относительной погрешности, рассчитывают по формуле
•100.
(4)
где 80 - пределы допускаемой основной относительной погрешности газоанализатора в
точке 3, %.
Результат Определение вариации выходного сигнала газоанализаторов считают положительным, если вариация выходного сигнала газоанализатора не превышает 0.5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.
-
6.4.3 Определение времени установления выходного сигнала газоанализаторов
Допускается проводить определение времени установления выходного сигнала одновременно с определением основной погрешности по п. 6.4.1 и в следующем порядке:
а) на вход газоанализатора, используя газовый адаптер-насадку, входящий в комплект поставки, подают ГС № 3, фиксируют установившиеся показания газоанализатора. Расход ГС устанавливают в диапазоне от 0,5 до 0,7 дм3/мин;
б) вычисляют значение, равное 0.9 установившихся показаний;
в) подают на вход газоанализатора ГС № 1, фиксируют установившиеся показания. Отклонение от нулевых показаний должно быть не более 0,5 в долях от предела допускаемой основной погрешности;
г) подают на вход газоанализатора, используя газовый адаптер-насадку, входящий в комплект поставки, ГС № 3, включают секундомер и фиксируют время достижения значений, рассчитанного в п. б).
Результат определения времени установления выходного сигнала считают положительным, если время установления показаний не превышает пределов, указанных в таблице В. 1 Приложения В.
7 Оформление результатов поверки-
7.1 При проведении поверки оформляют протокол результатов поверки.
-
7.2 Газоанализаторы, удовлетворяющие требованиям настоящей методики поверки, признают годными к применению. При отрицательных результатах газоанализаторы не допускают к применению.
-
7.3 Результаты поверки средств измерений подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца средства измерений или лица, представившего его на поверку, на средство измерений наносится знак поверки, и (или) выдается свидетельство о поверке средства измерений, и (или) в паспорт средства измерений вносится запись о проведенной поверке, заверяемая подписью поверителя и знаком поверки, с указанием даты поверки, или выдается извещение о непригодности к применению средства измерений.
Приложение А
(обязательное) Характеристики ГС, используемых при проведении поверки газоанализаторов
Таблица А.1 - Характеристики ГС, используемых при проведении поверки
|
Диапазон показаний объемной доли метана, % |
Номер ГС |
Номинальное значение объемной доли метана в ГС, пределы допускаемого отклонения |
Пределы допускаемой погрешности относительной аттестации, % |
ГОСТ, ТУ, регистрационный № в ФИФ |
|
от 0,0 до 5,0 |
1 |
ПНГ - воздух |
- |
марка Б, ТУ 6-21-5-82 |
|
2 |
1,5 % ± 5 % отн. |
±1 |
ГСО 10531-2014 (метан-азот) | |
|
3 |
3,5 % ± 5 % отн. | |||
|
4 |
4,75 %± 5% отн. | |||
|
от 0 до 100 |
1 |
ПНГ - воздух или азот |
- |
марка Б ТУ 6-21-5-82 или азот о.ч. сорт 2 по ГОСТ 9293-74 |
|
2 |
5,0% ± 5 % отн. |
±2,5 |
10532-2014 (метан-азот) | |
|
3 |
50% ± 3 % отн. |
±1,0 | ||
|
4 |
95% ± 0,5% отн. |
±0,2 | ||
|
Примечания:
| ||||
Приложение Б
(обязательное)
Метрологические характеристики газоанализаторов
Таблица Б.1 - Диапазоны измерений, пределы допускаемой основной погрешности, предел допускаемого времени установления выходного сигнала
|
Определяемы й компонент / исполнение газоанализат ора |
Диапазон показаний объемной доли метана, % |
Диапазон измерений объемной доли, % |
Пределы допускаемой основной погрешности |
Предел допускаемого времени установления выходного сигнала Тод, с | |
|
абсолютной, объемная доля, % |
относительной, % | ||||
|
Метан (СНд) / GMM 01.04.8ххх |
от 0,0 до 100,0 |
от 0,00 до 2,00 включ. св. 2.00 до 5,00 |
±0,10 |
±5 |
25 |
|
от 0 до 60,0 включ. св. 60.0 до 100,0 |
±3,0 |
±5 |
25 | ||
|
1 ’ По показаниям дисплея газоанализатора. Наименьший разряд цифровой индикации показаний объемной доли метана на дисплее газоанализатора 0,01 % от 0,00 до 5,00 % включ., 0,05 % св. 5,00 до 20,00 % включ., 0,1 % св. 20,0 до 100.0 %. 2) Верхняя граница диапазона измерений газоанализатора задается в меню конфигурации аналогового выхода газоанализатора. | |||||
При первичной поверке следует контролировать выходной сигнал газоанализатора по показаниям дисплея, аналоговому выходу и беспроводному интерфейсу (при поставке в комплекте с модулями беспроводного интерфейса - контроллером радиоданных, тип FDC 01, и приемопередатчиком данных, тип FDT 01), при периодической - по показаниям дисплея и аналоговому выходу._______________________________________________________________________|
-
1.2 При получении отрицательных результатов при проведении той или иной операции поверка газоанализатора прекращается.