Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений УСТАНОВКИ ПОВЕРОЧНЫЕ УПСМ» (МП 1198-13-2020)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСХОДОМЕТРИИ -ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИТАРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ им. Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА»

ВНИИР - филиал ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

развитию

2020 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Методика поверки

МП 1198-13-2020

Тел. отдела: (843)272-11-24

г. Казань

2020

Настоящая методика поверки распространяется на установки поверочные УПСМ (далее -установка) и устанавливает методику, объём и последовательность первичной поверки при выпуске из производства и после ремонта и периодической поверки в условиях эксплуатации.

Установки предназначены для воспроизведения заданного объемного расхода и объема газа.

Интервал между поверками - 2 года.

1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции согласно таблице 1. Таблица 1

• 2.1 При проведении поверки применяют следующие средства поверки:

• - Государственный первичный эталон единиц объемного и массового расходов газа ГЭТ 118-2017 в соответствии с Приказом Госстандарта №2825 от 29.12.2018, диапазон воспроизведения единиц объемного расхода газа от 0,003 до 16000 м³/ч, СКО от 0,01 до 0,03, НСП от 0,05 до 0,12, расширенная неопределенность при коэффициенте охвата к=2 от 0,06 до 0,11%.

• - генератор сигналов специальной формы AWG-4105 (регистрационный № 53406-13), диапазон воспроизводимых частот от 10 мГц до 5 МГц, пределы основной относительной погрешности ± Г10'⁴;

• - термометр сопротивления платиновый вибропрочный эталонный ПТСВ-5-3 (регистрационный № 49400-12), диапазон измерения от минус 50 до плюс 250 °C с абсолютной погрешностью ±0,04 °C;

• - измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ8.10 (регистрационный № 19736-11), диапазон измерения от минус 200 до плюс 250 °C с абсолютной погрешностью ±(0,0035+10’⁵-t) °C;

• - термостат LAUDA ECO RE 1050, диапазон воспроизведения температуры от минус 35 до плюс 80 °C, стабильность поддержания температуры 0,02 °C.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.

К проведению поверки допускаются лица, имеющие соответствующую квалификацию, изучившие данную инструкцию, эксплуатационную документацию на установки, прошедшие инструктаж в установленном порядке.

• 4.1 При проведении испытаний должны соблюдаться требования безопасности, указанные в:

• - ГОСТ 12.2.007.0-75, Правилах устройства электроустановок (ПУЭ);

• - правилах техники безопасности, действующие в месте проведения поверки;

• - эксплуатационной документации на установки;

• - эксплуатационной документации на средства поверки и вспомогательное оборудование, используемые при поверке.

• 4.2 Источником опасности при проведении испытаний является - электрический ток, применяемый для работы поверочного оборудования.

• 5.1 В качестве поверочной среды используют воздух.

• 5.2 Поверку проводят при нормальных условиях измерений в соответствии с ГОСТ 8.395-80:

  - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность окружающего воздуха, % - атмосферное давление, кПа - номинальное напряжение электропитания, В - номинальная частота питающей сети, Гц - разность температур окружающего воздуха и поверочной среды, °C не более - скорость изменения температуры окружающего воздуха и поверочной среды, °С/ч, не более

  20 ±5 от 30 до 80 от 84,0 до 106,7 400+1О% /230+1О% -15% /Z'JV-15% 50±1 0,5 1

• 6.1 Установку представляют на поверку со следующими документами:

• - свидетельство о последней поверке установки (при периодической поверке);

• - сертификат калибровки на критические сопла (далее - КС), входящих в состав установки; калибровка КС должна быть выполнена с применением государственного первичного эталона единиц объемного и массового расходов газа ГЭТ 118-2017 в соответствии с утвержденной методикой калибровки;

• - свидетельства о поверке средств измерений, входящих в состав установки;

• - руководство по эксплуатации.

• 6.2 При подготовке к поверке выполняют следующие работы:

• - проверку наличия действующих свидетельств о поверке средств измерений, входящих в состав установки;

• - проверку выполнения условий п.4 и п.5 настоящей инструкции;

• - подготовку установки к работе согласно эксплуатационной документации.

• 7.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено:

• - перечень применяемых в составе установки средств измерений должен соответствовать описанию типа установки;

• - комплектность установки;

• - отсутствие механических повреждений элементов конструкции установки, отсутствие ржавчины на элементах конструкции;

• - отсутствие видимых разрушений и сколов на лакокрасочных и гальванических покрытий деталей и агрегатов установки;

• - отсутствие механических повреждений кабелей и соединительных трубопроводов.

• 7.2 Проверка герметичности измерительной магистрали установки

Запустить процедуру проверки герметичности из состава программного обеспечения установки и провести измерения в автоматическом режиме, при этом алгоритм проверки должен выполняться в следующей последовательности:

• 1) Закрываются клапаны на входе в верхний коллектор установки и на всех критических соплах кроме сопла с наименьшим расходом.

• 2) Включается вакуумный насос и при достижении перепада давления 5 кПа по показаниям датчика перепада давления, установленного в верхнем коллекторе установки, закрывается клапан сопла с наименьшим расходом и затем отключается вакуумный насос.

• 3) По истечении не менее 5 (пяти) минут фиксируется начальное значение перепада давления по показаниям датчика перепада давления, установленного в верхнем коллекторе установки. Начальное значение перепада давления должно быть не менее 4,5 кПа.

• 4) По истечении следующих 20 (двадцати) минут фиксируется конечное значение перепада давления по показаниям датчика перепада давления, установленного в верхнем коллекторе установки.

Установка считается герметичной, если алгоритм проверки герметичности выполняется в соответствии с вышеуказанной последовательностью, а изменение перепада давления за 20 минут не превышает 7 Па.

• 7.3 Опробование

При опробовании проверяют выполнение критического режима истечения потока воздуха на КС и диапазон воспроизводимых установкой расходов.

Проверку выполняют на минимальном и максимальном воспроизводимых установкой расходах без установки поверяемого средства.

Запускают установку в режиме воспроизведения минимального объемного расхода путем открытия КС с наименьшим расходом и фиксируют величину разрежения по показаниям вакуумметра из состава установки.

Запускают установку в режиме воспроизведения максимального объемного расхода путем открытия набора КС, обеспечивающего наибольший расход и фиксируют величину разрежения по показаниям вакуумметра из состава установки.

Установка считается выдержавшей испытание, если:

• - величина разрежения на минимальном и максимальном расходах составляет не менее 0,55 кгс/см²;

• - наименьший объемный расход составляет не более 0,003 м³/ч, а наибольший не менее 50 м³/ч.

Подтверждение соответствия программного обеспечения (далее - ПО)

Для проверки идентификационных данных проверяются:

• - контрольная сумма (Помощь/О программе); контрольные суммы можно дополнительно вычислить сторонним ПО по алгоритму MD5.

• - идентификационное наименование ПО;

• - номер версии (идентификационный номер) ПО;

Результаты поверки по данной операции считаются положительными, если полученные идентификационные данные ПО соответствуют идентификационным данным, указанным в описании типа.

• 7.4 Определение относительной погрешности воспроизведения объема и объемного расхода

  • 7.4.1 Подключить генератор сигналов специальной формы AWG-4105 (далее - генератор) к импульсному входу установки для счетчиков. Установить на генераторе частоту следования импульсов 100 Гц, синусоидальной формы с амплитудой 8В.

В ПО установки задать режим поверки счётчика. Указать число ожидаемых импульсов с поверяемого счётчика не менее 10000 импульсов. Запустить поверку.

По окончании отсчёта заданного числа импульсов и получения значения отсчитанного числа импульсов и измеренного времени определить время прохождения импульсов с генератора т_ген, с, по формуле

N

(1)

N - количество импульсов, заданное генератором; f - частота следования импульсов, заданная генератором, Гц.

Вычислить относительную погрешность по каналу времени 6_Т , %, по формуле

tycr - время по показаниям установки, с. Повторить описанную операцию не менее трех раз.

• 7.4.2 Установить в термостат термометр сопротивления установки и эталонный термометр. Задать последовательно значения температур (15±1) °C; (20±1) °C; (25±1) °C. Провести измерение температуры эталонным термометром и каналом температуры измеряемой среды.

Сравнить показания канала температуры измеряемой среды и показания эталонного термометра. Показания канала температуры измеряемой среды смотреть по показаниям на мониторе ПК.

Вычислить абсолютную погрешность канала температуры измеряемой среды ДТ, °C, по формуле:

ЛТ = С_и - С_э,                                      (3)

где t₃ - значение температуры, измеренное эталонным средством, °C;

£_и - результат измерения температуры, отображенный на мониторе ПК, °C.

Программное обеспечение установки имеет встроенную процедуру определения погрешности канала температуры измеряемой среды, с помощью которой автоматически вычисляется погрешность в заданной точке измерения и формируются протокол проведения поверки.

Абсолютная погрешность канала температуры измеряемой среды ДТ не должна превышать ±0,1 °C (±0,1 К).

• 7.4.3 Определить относительную погрешность воспроизведения объема и объемного расхода %, по формуле

5эу = J«K²c + 0,255* + 8²_Ра + (^)² <_о6щ+ (^)² 8l_Pi + 8} + 6^,      (4)

где 8_КС - относительная расширенная неопределенность калибровки КС (определяют по сертификату о калибровке КС), %;

6_Т -относительная погрешность канала температуры измеряемой среды (определяют по формуле [5]), %;

8_Ра - относительная погрешность канала атмосферного давления (определяют по формуле [6]),%;

5д_Робщ ~ относительная погрешность канала перепада давления между входом в критическое сопло и атмосферным давлением (определяют по формуле [7]), %;

5_ДР( - относительная погрешность канала перепада давления между атмосферным давлением и точкой отбора давления на Z-м поверяемом счетчике (определяют по формуле [8]), %;

6_Х - относительная погрешность канала времени (определяют по формуле [2]), %;

Sfy - относительная погрешность определения поправочного коэффициента на влажность воздуха (определяют по формуле [9]), %;

ДР_общ - перепад давления между входом в критическое сопло и атмосферным давлением (в расчетах погрешности принимается равному 0,2 кПа при эксплуатации установки, при котором ДР_общ вносит наибольший вклад), кПа;

ДР_{ - перепад давления между атмосферным давлением и точкой отбора давления на /-м поверяемом счетчике (в расчетах погрешности принимается равному 0,1 кПа при эксплуатации установки, при котором ДР_{ вносит наибольший вклад), кПа;

Ра - атмосферное давление воздуха (в расчетах погрешности принимается равному минимальному атмосферному давлению воздуха 84 кПа при эксплуатации установки, при котором Ра вносит наибольший вклад), кПа.

• 7.4.3.1 Относительную погрешность канала температуры измеряемой среды 8_Т , %, определяют по формуле

8_Т = у100%,                              (5)

где ДТ - абсолютная погрешность канала температуры измеряемой среды (определяют по формуле [3]), К;

Т - термодинамическая температура воздуха (в расчетах погрешности принимается равной минимальной температуре 288,15 К при эксплуатации установки, при которой Т вносит наибольший вклад), К.

• 7.4.3.2 Относительную погрешность канала атмосферного давления 8_Ра , %, определяют по формуле

  

(6)

где у_Ра - приведенная погрешность датчика давления, %;

ДИ - диапазон измерений датчика давления, кПа.

• 7.4.3.3 Относительную погрешность канала перепада давления между входом в критическое сопло и атмосферным давлением <5_ДРобщ, %, определяют по формуле

  ^ДРобщ

  УдРобщТМ

  А^общ

  (7)

где Удробщ ^_ приведенная погрешность датчика давления, %;

ДИ - диапазон измерений датчика давления, кПа.

• 7.4.3.4 Относительную погрешность канала перепада давления между атмосферным давлением и точкой отбора давления на /-м поверяемом счетчике 8^_pi, %, определяют по формуле

  

(8)

где Уы>1 - приведенная погрешность датчика давления, %;

ДИ - диапазон измерений датчика давления, кПа.

• 7.4.3.5 Относительную погрешность определения поправочного коэффициента на влажность воздуха 6^, %, определяют по формуле

8_fip = J(0,002)²<S² + (0,004)²3p_a + (0,002)²<5²,                    (9)

6_V =^100%,                           (10)

где Sy - относительная погрешность канала относительной влажности измеряемой среды, %;

Д<р - абсолютная погрешность преобразователя относительной влажности измеряемой среды (для измерителя влажности и температуры ИВТМ-7 с преобразователем ИПВТ-03 Д_ф=±2%),%;

- относительная влажность измеряемой среды (принимается равной минимальной относительной влажности воздуха 30 % при эксплуатации установки, при которой (р вносит наибольший вклад), %.

Результаты поверки считаются положительными, если относительная погрешность воспроизведения объемного расхода и объема 5_ЭУ не превышает £ 0.3 %.

• 7.5 Определение относительной погрешности воспроизведения объема и объемного расхода, приведенных к стандартным условиям

Определить относительную погрешность воспроизведения объема и объемного расхода, приведенных к стандартным условиям 5-⁽_)У. %. по формуле

Результаты поверки считаются положительными, если относительная погрешность воспроизведения объемного расхода и объема, приведенных к стандартным условиям. d'⁽_jy не превышает 4- 0,3 %.

• 8.1 Результаты поверки заносят в протокол произвольной формы.

• 8.2 Положительные результаты поверки оформляют свидетельством в соответствии с действующей на данный момент нормативной документацией. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

• 8.3 При отрицательных результатах поверки установки нс допускают к применению и выполняют процедуры, предусмотренные «Порядком проведения поверки средств измерений, гребования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденным Приказом Минпромторга России №1815 от 02 июля 2015 года.

8