Методика поверки «Уровнемеры радарные "ЭЛЕМЕР-УР-31"» (НКГЖ.407529.001МП)

УТВЕРЖДАЮ

СОГЛАСОВАНО

Технический директор

ООО «ИЦРМ»

Методика поверки

НКГЖ. 407529.001МП г. Москва 2018 г.

• 1 Вводная часть

• 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 Оформление результатов поверки

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на уровнемеры радарные «ЭЛЕМЕР-УР-31» (далее по тексту - УР-31 или уровнемеры) и устанавливает методы, а также средства их первичной и периодической поверок.

  • 1.1.1 Интервал между поверками два года.

1.2 Первичная поверка проводится только с применением эталонной установки.

Периодическую поверку допускается проводить с применением эталонной установки или на месте эксплуатации с применением средств измерений, указанных в таблице 2.

• 2.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.2 Допускается проведение поверки конкретных диапазонов измерений и для соответствующих измерительных каналов (унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, цифровой сигнал HART-протокола, цифровой сигнал интерфейса RS-485 с протоколом обмена MODBUS RTU) в соответствии с заявлением владельца СИ, с обязательным указанием в свидетельстве о поверке информации об объеме проведенной поверки, в соответствии с п. 16, п. 18 приказа от 02.07.2015 г. № 1815 Министерства Промышленности и Торговли Российской Федерации.

• 3.1 При проведении поверки рекомендуется применять средства поверки, приведённые в таблице 2.

• 3.2 Применяемые средства поверки должны быть исправны, средства измерений поверены и иметь действующие документы о поверке. Испытательное оборудование должно быть аттестовано.

Таблица 2 - Средства поверки

• 4.1 К проведению поверки допускают лица, прошедшие обучение на курсах повышения квалификации и аттестованные в качестве поверителя в установленном порядке.

• 4.2 Поверитель должен пройти инструктаж по технике безопасности.

• 5.1 При поверке уровнемеров выполняют требования техники безопасности, изложенные в документации на применяемые средства поверки и оборудование.

• 5.2 При поверке уровнемеров на месте их эксплуатации дополнительно контролируют выполнение следующих требований

  • 5.2.1 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций, установленных ГОСТ 12.1.005-88.

  • 5.2.2 Поверка взрывобезопасных уровнемеров должна производиться с помощью эталонных уровнемеров, изготовленных во взрывозащищенном исполнении для взрывоопасных сред по ГОСТ IEC 60079-10-1-2013 и предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе.

  • 5.2.3 Поверка уровнемеров во время грозы категорически запрещена.

  • 5.2.4 Поверители, проводящие поверку уровнемеров, должны использовать спецодежду:

• - мужчины — костюмы по ГОСТ 27575-87, спецобувь по ГОСТ 12.4.137-2001, строительную каску по ГОСТ 12.4.087-84, рукавицы по ГОСТ 12.4.010-75;

• - женщины — костюмы ГОСТ 27574-87, спецобувь по ГОСТ 12.4.137-2001, строительную каску по ГОСТ 12.4.087-84, рукавицы по ГОСТ 12.4.010-75.

• 6.1 Условия проведения поверки:

• 1) температура окружающего воздуха и измеряемой среды, °C, при поверке уровнемера

• - с применением эталонной установки

  от плюс 15 до плюс 25; от минус 10 до плюс 50;

  от 30 до 80;

  от 84,0 до 106,7 (от 630 до 800);

  24,00 ±0,48.

• - на месте его эксплуатации

• 2) относительная влажность воздуха, %

• 3) атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.)

• 4) напряжение питания постоянного тока, В

• 5) измеряемая среда при поверке уровнемеров на месте их эксплуатации - вода или жидкость, находящаяся в мере вместимости (далее - резервуар), на которой смонтирован поверяемый уровнемер;

• 6)  внешние электрические и магнитные поля должны отсутствовать или находиться в пределах, не влияющих на работу уровнемеров;

• 7)  вибрация, тряска, удары, влияющие на работу уровнемеров, должны отсутствовать;

• 8)  время выдержки уровнемеров во включенном состоянии 1 ч.

• 6.2 Для контроля температуры окружающей среды и относительной влажности воздуха используют преобразователь температуры и влажности измерительный РОСА-10.

• 6.3 Для контроля атмосферного давления используют преобразователь давления измерительный АИР-20/М2-Н модель 030.

• 6.4 Для питания уровнемеров используют источник питания постоянного тока БП 906.

• 6.5 Для контроля внешних электрических и магнитных поля используют измерители параметров электрического и магнитного полей ВЕ-МЕТР-АТ-002.

• 6.6 Для контроля вибрации, тряски, ударов, влияющих на работу уровнемеров, используют анализатор шума и вибрации АССИСТЕНТ.

• 6.7 Для контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны используют ана-лизатор-течеискатель АНТ-2М.

• 7.1 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:

• - изучают эксплуатационные документы на поверяемые уровнемеры, а также руководства по эксплуатации на применяемые средства поверки;

• - выдерживают уровнемеры в условиях окружающей среды, указанных в п. 6.1 1) ...6.1 3), не менее 4 ч;

• - подготавливают к работе средства поверки и выдерживают во включенном состоянии в соответствии с указаниями руководств по эксплуатации.

• 7.2 При поверке уровнемеров с применением установки поверки и калибровки уровнемеров уровнемер устанавливают на УПКУ и приводят его в рабочее положение в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 7.3 При поверке уровнемеров на месте их эксплуатации с применением уровнемера УЛМ-11 устанавливают уровнемер УЛМ-11 на горловине резервуара и приводят его в рабочее положение в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 7.4 При поверке уровнемеров на месте их эксплуатации с применением рулетки измерительной металлической Р20Н2Г (далее - рулетки):

• - проверяют исправность рулетки;

• - протирают шкалу рулетки тряпкой насухо;

• - наносят слой бензочувствительной пасты (при необходимости) на участок шкалы рулетки, в пределах которого будет находиться контрольная отметка.

При поверке взрывозащищённых уровнемеров в условиях эксплуатации необходимо изучить правила техники безопасности проведения работ во взрывоопасной зоне резервуаров-хранилищ, относящихся к взрывоопасным категориям объектов, и выполнять их в процессе проведения поверочных работ.

• 8.1 Внешний осмотр

  • 8.1.1 При внешнем осмотре устанавливают отсутствие механических повреждений, правильность маркировки, проверяют комплектность.

При наличии дефектов покрытий, влияющих на работоспособность уровнемеров, несоответствия комплектности, маркировки определяют возможность их дальнейшего применения.

• 8.1.2 У каждого уровнемера проверяют наличие паспорта с отметкой ОТК.

Результаты внешнего осмотра считают положительными, если отсутствуют механические повреждения, маркировка и комплектность соответствуют требованиям эксплуатационной документации, в наличии имеется паспорт с отметкой ОТК.

• 8.2 Проверка электрической прочности изоляции

Проверку электрической прочности изоляции производят с помощью установки для проверки электрической безопасности GPI-745A (далее - установка), позволяющей поднимать напряжение равномерно ступенями, не превышающими 10 % значения испытательного напряжения, в следующей последовательности:

• 1) Подключают установку к уровнемеру согласно руководству по эксплуатации.

• 2)  Заземляют используемые приборы.

• 3)  Подготавливают уровнемер и установку в соответствии с их руководствами по эксплуатации. Включают установку.

• 4)  Подают испытательное напряжение практически синусоидальной формы частотой от 45 до 65 Гц в соответствии с руководством по эксплуатации между цепью питания, цепью выходных аналоговых сигналов, цепью интерфейса уровнемера и корпусом 500 В при температуре окружающего воздуха плюс (20 ± 5) °C и относительной влажности от 30 до 80 %;

Испытательное напряжение следует повышать, начиная с нуля или со значения, не превышающего номинальное напряжение цепи, до испытательного в течение не более 30 с.

Погрешность измерения испытательного напряжения не должна превышать ± 5 %.

• 5)  Изоляцию выдерживают под действием испытательного напряжения в течение 1 мин.

• 6)  Затем напряжение снижают до нуля или значения, не превышающего номинальное, после чего установку отключают.

Результаты считают положительными, если не произошло пробоев и поверхностного перекрытия изоляции.

• 8.3 Проверка электрического сопротивления изоляции

  • 8.3.1 Проверку электрического сопротивления изоляции производят с помощью мегаомметра Ф4102/1-1М в следующей последовательности:

• 1) Подключают мегаомметр к уровнемеру согласно их руководствам по эксплуатации.

• 2)  Заземляют используемые приборы.

• 3)  Подготавливают и включают уровнемер и мегаомметр в соответствии с их руководствами по эксплуатации.

• 4)  Подают испытательное напряжение со значением 100 В между цепью питания уровнемера и корпусом в соответствии с руководством по эксплуатации.

Результаты считают положительными, если электрическое сопротивление изоляции не менее 20 МОм.

• 8.4 Опробование и подтверждение соответствия программного обеспечения

  • 8.4.1 Опробование

    • 8.4.1.1 При опробовании проверяют работоспособность и функционирование подстройки «нуля».

    • 8.4.1.2 Проверку работоспособности проводят с помощью калибратора-измерителя уни-фицированого сигналов прецизионного «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012» (далее - ИКСУ) или мультиметра цифрового прецизионного Fluke 8508А (далее - мультиметр), персонального компьютера и основных средств поверки в соответствии с таблицей 2 в следующей последовательности:

• 1) Заземляют используемые приборы.

• 2) Подключают основные средства поверки в соответствии с таблицей 2 к уровнемеру согласно руководству по эксплуатации.

• 3)  Подготавливают и включают уровнемер и используемые приборы в соответствии с их руководствами по эксплуатации.

• 4) Работоспособность уровнемера проверяют изменяя значение уровня с помощью основных средств поверки в соответствии таблицей 2 от нижнего до верхнего предельного значения. При этом контролируют изменение выходного электрического сигнала на ИКСУ или мультиметре и персональном компьютере.

• 8.4.1.3 Проверку функционирования подстройки «нуля» проводят с помощью основных средств поверки в соответствии с таблицей 2 в следующей последовательности:

• 1) Заземляют используемые приборы.

• 2) Подключают основные средства поверки к уровнемеру согласно их руководствам по эксплуатации.

• 3)  Подготавливают и включают уровнемер и используемые приборы в соответствии с их руководствами по эксплуатации.

• 4)  Устанавливают «нулевое» значение уровня в резервуаре (или на УПКУ путем перемещения листа отражателя на соответствующее расстояние от базовой плоскости уровнемера согласно руководству по эксплуатации). После стабилизации показаний поверяемого уровнемера приводят показания поверяемого уровнемера к нулевому значению путем записи поправки на разность показаний поверяемого уровнемера и эталонного средства измерений в соответствующее поле компьютерной программы на ПК в соответствии с руководством по эксплуатации.

Результаты считают положительными, если при изменении уровня происходит пропорциональное изменение выходного сигнала и есть возможность осуществить подстройку «нуля» в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 8.4.2 Подтверждение соответствия программного обеспечения

Подтверждение соответствия программного обеспечения проводят в следующей последовательности:

• 1) Включают персональный компьютер и загружают программное обеспечение.

• 2) В появившемся окне фиксируют номер версии и идентификационное наименование внешнего ПО.

Результаты считают положительными, если наименование и номер версии внешнего ПО совпадают с данными, представленными в описании типа.

• 8.5 Определение метрологических характеристик

  • 8.5.1 Определение метрологических характеристик заключается в определении абсолютной погрешности измерений уровня (далее - абсолютная погрешность) и проверке вариации выходного сигнала.

  • 8.5.2 Абсолютную погрешность определяют в пяти контрольных отметках, равномерно распределенных по всему диапазону измерений, при прямом и обратном ходах, т.е. при повышении и понижении уровня жидкости.

  • 8.5.3 Определение абсолютной погрешности с применением УПКУ проводят в следующей последовательности:

• 1)  Подготавливают поверяемый уровнемер и основные средства поверки в соответствии с их руководствами по эксплуатации.

• 2)  Устанавливают поверяемый уровнемер на УПКУ и приводят его в рабочее положение в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 3)  Проверяют и при необходимости производят подстройку «нуля» в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 4)  Включают поверяемый уровнемер и основные средства поверки в соответствии с их руководствами по эксплуатации.

• 5) Устанавливают на УПКУ нулевую контрольную отметку путем перемещения листа отражателя на соответствующее расстояние от базовой плоскости уровнемера согласно руководству по эксплуатации, а по ИКСУ или мультиметру считывают выходной сигнал уровнемеров; с помощью соответствующей программы считывают результат измерений на ПК.

• 6)  Определяют уровень Hi в поверяемой точке по формуле (8.1) или фиксируют его на мониторе ПК (в зависимости от выходного сигнала).

где Авыхл - измеренное с помощью ИКСУ значение унифицированного выходного сигнала, соответствующее измеряемому уровню Hi, мА;

1н, 1в - нижний и верхний пределы унифицированного выходного сигнала, мА;

Нн, Нв - нижний и верхний пределы измерений уровня, мм.

• 7)  Рассчитывают значение абсолютной погрешности А по формуле

А=Нг-Нэ,                              (8.2)

где Hi - значение уровня, рассчитанное по формуле (8.1) и отображенное на мониторе ПК, мм;

Н_э - значение уровня, установленное с помощью УПКУ или показания эталонного средства измерений уровня, мм.

Результаты считают положительными, если полученные значения абсолютной погрешности измерений

• - при считывании результатов измерений по цифровому каналу не превышают соответствующих пределов допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня (±3 мм);

• - при считывании результатов измерений по унифицированному выходному сигналу не превышают значения, рассчитанного по формуле

Дг = Д + Д_я/,                              (8.3)

где А - пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому сигналу, мм;

Ahi - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, мм, рассчитанные по формуле

(8.4)

где Д/ - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразований цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, мА (±0,008 мА);

1н, 1в - нижний и верхний пределы унифицированного выходного сигнала, мА;

Нв, Нц~ верхний и нижний пределы измерений уровня, мм.

• 8.5.4 Поверку уровнемера на месте его эксплуатации с применением уровнемера УЛМ-11 или рулетки проводят в следующей последовательности:

• 1)  Подготавливают к работе и включают уровнемер УЛМ-11 и поверяемый уровнемер в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 2)  При поверке уровнемера на месте эксплуатации с применением рулетки:

• - включают уровнемер в соответствии с его руководством по эксплуатации;

• - разворачивают рулетку, располагают ее в непосредственной близости от уровнемера (параллельно ему) и совмещают нулевую отметку рулетки с нулевой отметкой уровнемера;

• - по шкале рулетки фиксируют высоту поверхности раздела «жидкость - газовое пространство» (далее - высота газового пространства);

• - уровень жидкости в контрольной отметке определяют вычитанием из значения базовой высоты резервуара значения высоты газового пространства.

• 3)  Проверяют и при необходимости производят подстройку «нуля» в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 4)  Устанавливают нулевое значение уровня в резервуаре, а по ИКСУ или мультиметру считывают выходной сигнал уровнемеров; с помощью соответствующей программы считывают результат измерений на ПК.

• 5)  Заполняют меру вместимости до верхнего уровня и при помощи рулетки определяют поправку ЛНо, мм, по формуле (8.5):

  (8.5)

ДН₀ =   - НЭ,

где Hq - показания уровнемера при заполненной мере вместимости, мм;

- показания рулетки при заполненной мере вместимости, мм, вычисляемая по формуле (8.6).

где Нб - базовая высота меры вместимости, значение которой определяется при поверке; а_ст - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки меры вместимости, значение которого принимают равным 12,5-10’⁶ 1/°С для стали и 10 -10^-6 1/°С для бетона;

a_s - температурный коэффициент линейного расширения материала рулетки, значение которого принимают равным 12,5-10‘⁶1/°С для стали и 23-10’⁶1/°С для алюминия;

Т” - температура воздуха при поверке меры вместимости, значение которой определяется по протоколу поверки, °C;

Т_в - температура воздуха при измерении высоты газового пространства, °C;

(Я_о^г), “ высота газового пространства нулевого уровня при i-м измерении при помощи рулетки, мм;

w - число измерений высоты газового пространства, т>5.

• 6)  Уровень жидкости в пяти равномерно расположенных точках диапазона измерений уровня, включая крайние точки (в j-й контрольной точке), измеренный уровнемером Низы, мм, определяют по формуле (8.7):

Н_и3м = Н_Пу_]-АНо,                             (⁸-⁷)

где Hnyj - показание уровнемера в j-й контрольной точке.

• 7)  Высоту газового пространства в каждой контрольной точке с помощью рулетки при каждом измерении, определяют в следующей последовательности:

• - рулетку опускают через измерительный люк меры вместимости ниже поверхности жидкости на глубину около 1000 мм;

• - первый отсчет (верхний) берут по шкале измерительной рулетки. При этом для облегчения измерений и расчетов рекомендуется совмещать отметку целых значений метра на шкале рулетки с верхним краем измерительного люка;

- рулетку поднимают (строго вверх без смещения в стороны) до появления над верхним краем измерительного люка смоченной части ленты и взять отсчет по шкале (нижний отсчет) с точностью до 1 мм.

Для более точного измерения уровня поверхность рулетки необходимо натереть пастой.

• 8)  Измеряют высоту газового пространства в каждой контрольной точке не менее 5 раз.

• 9)  Уровень жидкости в пяти равномерно расположенных точках диапазона измерений уровня, включая крайние точки (в j-й контрольной точке), при измерении газового пространства при помощи рулетки Нэ, мм, вычисляют по формуле (8.6):

  
  

где (Н^г) ~ высота газового пространства в j-й контрольной точке при i-м измерении при

⁷ ' помощи рулетки, мм.

• 10) Определяют уровень Hi в поверяемой точке по формуле (8.1).

• 11) Рассчитывают значение абсолютной погрешности Д по формуле (8.2)

Результаты считают положительными, если полученные значения абсолютной погрешности измерений

• - при считывании результатов измерений по цифровому каналу не превышают соответствующих пределов допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня (±3 мм);

• - при считывании результатов измерений по унифицированному выходному сигналу не превышают значения, рассчитанного по формуле (8.9). В случае, когда поверку проводят на месте эксплуатации, пределы допускаемой абсолютной погрешности определяют с учетом дополнительной погрешности в зависимости от температуры окружающей среды.

• 8.5.5 Определение основной абсолютной погрешности преобразования цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока

Определение основной погрешности преобразования цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока проводят с помощью ИКСУ или мультиметра и персонального компьютера в следующей последовательности:

1) Подготавливают ИКСУ или мультиметр к работе в режиме измерения постоянного тока. Подключают к поверяемому уровнемеру в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 2) С помощью соответствующей компьютерной программы устанавливают режим фиксированного тока со значением Id = 4 мА.

• 3) С помощью ИКСУ или мультиметра измеряют выходной ток 1_и поверяемого уровнемера.

• 4) Рассчитывают значение абсолютной погрешности преобразования цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока по формуле

Д/=/и-/д,                                      (8.10)

• 5) Повторяют п. 8.5.5 1)...4) для фиксированных токов 8, 12, 16 и 20 мА.

Результаты считают положительными, если полученные значения абсолютной погрешности не превышают соответствующих пределов допускаемой основной погрешности преобразования цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока (±0,008 мА).

• 8.5.6 Проверка вариации выходного сигнала

Вариацию выходного сигнала определяют для каждой контрольной точки.

Вариацию выходного сигнала Л' вычисляют:

- при считывании результатов измерений с помощью ИКСУ или мультиметра по фор

муле

л/ _ [Аизмпр Аизмоб|'(^^в ^^н)                                          (8.1 1)

(7в-/н)         ’

где Аиз.мп_Р, Аизмоб - значения выходного сигнала для одной и той же контрольной точки, соответственно, при прямом и обратном ходе, мА;

1н, 1в - нижний и верхний пределы унифицированного выходного сигнала, мА; Нв, Нн - верхний и нижний пределы измерений уровня, мм.

- при считывании результатов измерений с помощью соответствующей программы на ПК по формуле

где Низмпр, Ниыоб - значения выходного сигнала для одной и той же контрольной точки, соответственно, при прямом и обратном ходе, мм.

Результаты проверки считают положительными, если полученные значения вариации не превышают:

• - предела допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому сигналу (3 мм);

• - предела допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня по унифицированному выходному сигналу, рассчитанного по формуле (8.3).

• 9.1 Положительные результаты поверки уровнемеров радарных «ЭЛЕМЕР-УР-31» оформляют свидетельством о поверке по форме, установленной в документе «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденном приказом Минпромторга России от 2 июля 2015 г. № 1815 или отметкой в паспорте и нанесением знака поверки.

  • 9.1.1 Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.

• 9.2 При отрицательных результатах поверки уровнемеры не допускаются к применению до выяснения причин неисправностей и их устранения.

После устранения обнаруженных неисправностей проводят повторную поверку, результаты повторной поверки - окончательные.

• 9.3 Отрицательные результаты поверки уровнемеров оформляют извещением о непригодности по форме, установленной в документе «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденном приказом Минпромторга России от 2 июля 2015 г. № 1815, свидетельство о предыдущей поверке аннулируют, а уровнемеры не допускают к применению.

Разработчики настоящей методики:

Начальник ОС и ТД

ООО НПП «ЭЛЕМЕР»

Заместитель начальника отдела испытаний ООО «ИЦРМ»

Страница 18 из 18