Методика поверки «ГСИ Преобразователи плотности поточные «ТН-Плотномер-25-6,3»» (МП 0905-6-2018)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии»

Государственный научный метрологический центр

ФГУП «ВНИИР»

УТВЕРЖДАЮ

ИНСТРУКЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

Преобразователи плотности поточные «ТН-Плотномер-25-6,3»

Методика поверки

МП 0905-6-2018

Казань

2018

ОГЛАВЛЕНИЕ

• 1   Область применения

• 2  Операции поверки

• 3  Средства поверки

• 4  Требования к квалификации поверителей

• 5  Требования безопасности

• 6  Условия поверки

• 7  Подготовка к поверке

• 8  Проведение поверки

• 9  Обработка результатов измерений

• 10 Оформление результатов поверки

Приложение 1

Настоящая рекомендация распространяется на преобразователи плотности поточные «ТН-Плотномер-25-6,3» (далее - ПП), предназначенные для измерения плотности нефти и нефтепродуктов в диапазоне от 650 до 1000 кг/м³ и устанавливает методику их первичной и периодической поверки в условиях поверочной лаборатории.

Интервал между поверками-1 год.

При проведении поверки выполняют следующие операции:

• - внешний осмотр (п. 8.1);

• - опробование (п. 8.2);

• - определение метрологических характеристик (п. 8.3).

• 3.1 При проведении поверки применяют следующие средства измерений, оборудование и материалы:

-установка поверочная, имеющая в своем составе рабочий эталон 1-го разряда (далее -эталон) в соответствии с ГОСТ 8.024-2002 (установка пикнометрическая или автоматический лабораторный плотномер), аттестованная в установленном порядке в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.568 и обеспечивающая возможность монтажа поверяемой модели ПП в трубопроводы установки и циркуляцию поверочной жидкости через ПП при следующих условиях:

• - диапазон расхода поверочной жидкости через ПП, м³/час

  0,1 - 1,5

  от плюс 5 до плюс 40 0-6,3

• - диапазон температуры поверочной жидкости, °C

- диапазон давления поверочной жидкости, МПа

• - средство измерений температуры поверочной жидкости в диапазоне от плюс 5°С до плюс 40°С и пределом допускаемой абсолютной погрешности не более ± 0,1 °C;

• - средство измерений давления поверочной жидкости в диапазоне от 0 до 6,3 МПа с пределом допускаемой приведенной погрешности измерений не более 0,25 %;

• - термогигрометр, диапазон измерения относительной влажности от 10% до 95 % с погрешностью ±3 %, температуры от 0°С до плюс 50°С с погрешностью ±0,5 °C;

• - преобразователь выходного сигнала, поверяемого ПП (частотомер или измерительновычислительный комплекс), диапазон измерения периода (частоты) выходного сигнала от 800 мкс (1250 Гц) до 5000 мкс (200 Гц) с нестабильностью не хуже ±0,01 %;

• - канистры металлические;

• - промывочные жидкости: нефрас по ГОСТ 8505-80; бензин-растворитель; спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ Р 55878-2013;

• - компрессор, обеспечивающий подачу сухого воздуха под давлением до 0,6 МПа;

• - салфетки льняные или хлопчатобумажные;

• - источник питания для поверяемого ПП, технические характеристики которого соответствуют требуемым для данной модели ПП;

• - поверочные жидкости. В качестве поверочных жидкостей допускается применять нефть, продукты нефтепереработки, жидкости углеводородного состава, воду в диапазоне плотностей соответствующем диапазону измерений плотности поверяемой модели ПП (изооктан по ГОСТ 12433; спирт изопропиловый по ГОСТ 9805; дистиллированная вода по ГОСТ 6709 и т.п.);

• - при использовании в качестве эталона пикнометрической установки, применяются дополнительное оборудование и средства измерений, входящие в комплект установки;

• - при использовании в качестве эталона автоматического плотномера, применяются дополнительное оборудование и средства измерений, входящие в комплект автоматического плотномера.

• 3.2 Средства измерений, используемые при поверке должны быть утвержденного типа и иметь действующее свидетельство о поверке.

Эталоны единиц величин, используемые при поверке СИ, должны быть аттестованы.

• 3.3 Допускается применять средства измерений и эталоны, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 4.1 Поверку СИ осуществляют аккредитованные на проведение поверки СИ в соответствии с законодательством Российской Федерации об аккредитации в национальной системе аккредитации, юридические лица, изучившие руководство по эксплуатации поверяемого ПП и настоящую методику поверки.

• 4.2 К поверке допускаются лица старше 18 лет, отвечающие установленным квалификационным требованиям, изучившие руководство по эксплуатации поверяемого ПП и средств поверки, настоящую методику.

При проведении поверки соблюдают следующие требования безопасности;

• 5.1 При проведении поверки соблюдают требования, определяемые нормативными, правовыми документами:

• - «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (приказ Ростехнадзора от 12.03.2013 № 101), «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» (приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 27.12.2012 г. № 784), а также другие действующие отраслевые нормативные документы;

• - правилами безопасности при эксплуатации используемых средств измерений, приведенными в их эксплуатационной документации;

• - «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок», утвержденные приказом Минтруда России от 24 июля 2013 г. № 328н;

• - «Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) потребителей»

• - правил безопасности, действующих в поверочной лаборатории.

Поверку проводят в помещениях, оборудованных средствами пожаротушения и оснащенных приточно-вытяжной вентиляцией и вытяжными шкафами.

Легковоспламеняющиеся жидкости хранят в стеклянных бутылях с притертыми пробками или в металлических канистрах в специально предназначенных для этого металлических шкафах или помещениях.

• 5.2 Опорожнение, промывку и продувку ПП и эталона следует производить в вытяжном шкафу или в специально отведенном и оборудованном месте.

• 5.3 Не допускается хранить эталоны в заполненном состоянии после завершения измерений. Невыполнение этого требования может привести к неконтролируемому повышению давления в эталоне свыше допустимого вследствие естественного нагрева жидкости.

• 6.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

температура окружающего воздуха в помещении лаборатории, °C 20 ±10; относительная влажность, %, не более,                               90;

атмосферное давление, кПа                                        от 95 до 105.

Помещение для взвешивания пикнометров должно удовлетворять требованиям спецификации на весы из комплекта пикнометрической установки.

6.2 Операции поверки и требования к поверочным жидкостям приведены в Таблице 1. Таблица 1 - Операции поверки и требования к поверочным жидкостям

• 7.1 Готовят поверочные жидкости А. В. С.

• 7.2 Подготовку поверяемого ПП к работе проводят в соответствии с руководством по установке, средств поверки - в соответствии с эксплуатационной документацией. Внутренние полости чувствительного элемента, поверяемого ПП тщательно промывают и высушивают.

• 7.3 Монтируют ПП на поверочную установку, подключают к блоку питания и частотомеру или к блоку обработки и индикации измерительной информации для поверяемой модели ПП.

• 7.4 При применении в качестве эталона пикнометрической установки, проводят подготовку к работе в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 7.5 При применении в качестве эталона автоматического лабораторного плотномера проводят его подготовку к работе в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 8.1 Внешний осмотр.

При внешнем осмотре устанавливают соответствие ПП по комплектности и внешнему виду требованиям эксплуатационной документации.

• 8.2 Опробование.

При опробовании проверяют согласно инструкции по эксплуатации исправность электрической схемы и общее функционирование ПП.

• 8.3 Определение метрологических характеристик.

  • 8.3.1  Метрологические характеристики плотномера определяют при измерениях плотности поверочной жидкости ПП и эталоном при одинаковых условиях.

  • 8.3.2  Значение плотности, измеренное ПП без поправки на температуру и давление, рассчитывается по уравнению плотности (8.1).

р = КО + К1хТ + К2хТ²                   (8-1)

где:

р — плотность поверочной жидкости, без учета поправки на давление и температуру, кг/м³

Т - период колебаний выходного сигнала ПП, мкс

КО. К1. — градуировочные коэффициенты ПП из последнего свидетельства о К2      поверке (в случае периодической поверки) или заводского сертификата

градуировки (в случае первичной поверки)

Т = 1/f                               (8.2)

где:

f      - частота колебаний выходного сигнала ПП, Гц

• 8.3.3     Абсолютную погрешность ПП определяют при температуре / = (20 ± 2) °C и абсолютном давлении Р = (0,2 ±0,1) МПа.

• 8.3.4  Корректировка значения плотности поверочной жидкости по температуре, рассчитанного по формуле (8.1), выполняется согласно (8.3), с использованием градуировочных коэффициентов К18. К19:

p_t = р х [1 + К18 х (С_пп - 20)] + Х19 х (с_пп - 20)           (8.3)

где:

pi - плотность поверочной жидкости с поправкой на температуру, кг/м^? р     - плотность, вычисленная с помощью уравнения (8.1), кг/м³

tnn     - температура поверочной жидкости, °C

К18, К19  - градуировочные коэффициенты корректировки по температуре из

последнего свидетельства о поверке (в случае периодической поверки) или заводского сертификата градуировки (в случае первичной поверки)

• 8.3.5  Корректировка значения плотности поверочной жидкости по давлению, рассчитанного по формуле (8.3), выполняется согласно (8.4), с использованием градуировочных коэффициентов К20, К21:

Ppt = Pt ^х [1 + К20 х Р_пп х 10] + К21 х Р_пп х 10            (8.4)

где

p_pt      -  плотность с поправкой на температуру и давление, кг/м³

_о       - плотность с поправкой на температуру, вычисленная по (8.3),

кг/м³

Рпп - давление поверочной жидкости, МПа

коэффициенты корректировки по давлению, вычисляемые по формулам (8.5), (8.6)

градуировочные коэффициенты корректировки по давлению из последнего свидетельства о поверке (в случае периодической поверки) или заводского сертификата градуировки (в случае первичной поверки)

К20 = К20Л 4- К20В х Р_пп х 10

К21 = К21А + К21В х Р_пп х 10

• 8.3.6  Измерения плотности выполняют:

в трех точках диапазона измерений плотности при температуре и давлении поверочной жидкости, близких к нормальным. Номинальные значения плотностей поверочной жидкости должны соответствовать 1/3, 1/2 и 2/3 диапазона измерений плотности для ПП. Для минимального значения диапазона плотности в интервале от 650 до 720 кг/м³ в качестве поверочной жидкости допускается применять жидкости с плотностью (690 - 720) кг/м³. Для максимального значения диапазона плотности в интервале от 900 до 1000 кг/м³ в качестве поверочной жидкости допускается применять дистиллированную воду по ГОСТ 6709. Допускаются отклонения значений плотностей поверочных жидкостей от расчетных не более ± 20 кг/м³;

• - в одной точке диапазона измерений плотности для ПП при температуре поверочной жидкости (от плюс 38 до плюс 40) °C и давлении, близком к атмосферному;

• - в одной точке диапазона измерений плотности для ПП при температуре поверочной жидкости (20 ± 2) °C и давлении (6,0 ± 0,3) МПа.

Требования к режимам поверки указаны в таблице 1 раздела 6 настоящей методики.

• 8.3.7  Определение абсолютной погрешности ПП при температуре и давлении поверочной жидкости, близких к нормальным.

  • 8.3.7.1 Измерение плотности поверочной жидкости проводят в следующей последовательности:

• - если в качестве эталона применяется пикнометрическая установка, то к системе циркуляции поверочной установки подключают пикнометрическую установку;

• - заполняют систему циркуляции поверочной установки с установленным поверяемым ПП поверочной жидкостью, соответствующей режиму поверки;

• - включают циркуляционный насос, удаляют воздух из циркуляционной системы.

Расход поверочной жидкости через поверяемый ПП должен соответствовать рекомендованному значению расхода, в соответствии с руководством по эксплуатации на ПП.

• - устанавливают температуру поверочной жидкости в соответствии с режимом поверки, жидкость должна циркулировать в системе до стабилизации температуры жидкости, оборудования установки и эталонного СИ (термостатирование может быть осуществлено всей поверочной установки в специальном шкафу);

• - после стабилизации температуры одновременно записывают показания периода ПП, датчиков температуры и давления установки (датчиков температуры и давления эталонного СИ, в случае применения пикнометрической установки) в системе циркуляции;

• - если в качестве эталона применяется пикнометрическая установка, то плотность поверочной жидкости определяют по МИ 2816-2012;

- если в качестве эталона применяется плотномер лабораторный (например, анализатор плотности жидкостей серии DMA в комплекте с анализатором DMA HP, модификации не ниже DMA 4100, Госреестр № 39787-08), то из системы циркуляции поверочной установки отбирается поверочная жидкость и проводится измерение её плотности. При этом в лабораторном плотномере задают ту же температуру, при которой производилась запись показаний ПП.

• 8.3.7.2 Повторяют операции по п. 8.3.7.1 для оставшихся поверочных жидкостей.

• 8.3.8  Определение абсолютной погрешности ПП при изменении температуры поверочной жидкости.

  • 8.3.8.1 Абсолютную погрешность ПП при изменении температуры жидкости определяют с использованием поверочной жидкости "В” при температуре (от плюс 38 до плюс 40) °C и давлении (0,2 ±0,1) МПа. Для этого выполняют действия в соответствии с методикой, изложенной в п. 8.3.7.1.

• 8.3.9  Определение абсолютной погрешности ПП при изменении давления поверочной жидкости.

  • 8.3.9.1 Абсолютную погрешность ПП при изменении давления жидкости определяют с использованием поверочной жидкости "В” при температуре (20 ± 2) °C и давлении Р = (2,0 ±0,1) или (4,0 ±0,1) или (6,0 ± 0,3) МПа. Для этого выполняют действия в соответствии с методикой, изложенной в п. 8.3.7.1.

Примечание: давление выбирается в соответствии с письменной заявкой на поверку. В протоколе поверки указывается давление, при котором проводилась поверка.

• 9.1 Абсолютную погрешность ПП для каждого режима поверки вычисляют по формуле:

^i~ Ptmi Poi                                (9«1)

где:

• - абсолютная погрешность ПП в /-той точке измерений, кг/м³

• - результат измерения плотности поверочной жидкости пикнометрической установкой (автоматическим плотномером) в /-той точке измерений, кг/м³

• - результат измерения плотности поверочной жидкости поверяемым ПП в /-той точке измерений, рассчитывают по выходному сигналу в соответствии с алгоритмом, приведенным в документации на поверяемую модель ПП, с учетом поправок на влияние температуры и давления, используя коэффициенты из предыдущего сертификата градуировки на поверяемый ПП, кг/м³

За абсолютную погрешность ПП принимают значение, вычисленное по формуле (9.1), которое не должно превышать ± 0,3 кг/м³.

• 10.1 При положительных результатах поверки ПП признают годным к применению и на него выдают свидетельство о поверке и протокол поверки по форме приложения 1.

• 10.2 Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

• 10.3 При отрицательных результатах поверки ПП проводится градуировка ПП. В дальнейшем все режимы поверки настоящей методики повторяются вновь, в случае повторного невыполнения требований хотя бы одного из режимов настоящей методики поверка прекращается, ПП к применению не допускают и выдают извещение о непригодности в соответствии с действующим законодательством.

Градуировочные коэффициенты поверяемого преобразователя плотности:

Определение мегрологических характеристик

Абсолютная погрешность преобразователя плотности (не) превышает допускаемую абсолютную погрешность ±0,30 кг/м¹ Вывод: годен (не годен)

11