Методика поверки «Преобразователи переменного давления измерительные серии 165855» (МП 2520-076-2017)

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Государственная система обеспечения единства измерений

Преобразователи переменного давления измерительные серии 165855

Методика поверки

МП 2520-076-2017

^/^руководителя НИЛ 2520

А.А. Козляковский

I. руководителя НИЛ 2520 С.Е. Верозубов

Г. Санкт-Петербург

2017 г.

Настоящая методика поверки (далее - МП) распространяется на преобразователи переменного давления измерительные серии 165855 (далее по тексту - преобразователь) «Bently Nevada, LLC», США, предназначенные для измерений переменного давления и устанавливает методику их первичной и периодической поверок.

Допускается проведение периодической поверки на меньшем числе поддиапазонов измерений частот и амплитуд на основании письменного заявления заказчика. В этом случае в свидетельстве о поверке обязательно указывается информация об объеме проведенной поверки.

Первичная поверка преобразователей проводится:

• - при вводе в эксплуатацию;

• - после ремонта.

Интервал между поверками - 2 года.

• 1.1 При проведении поверки выполняются операции, указанные в таблице 1

Таблица 1 - Операции поверки

• 1.2 При проведении поверки применяются средства поверки, указанные в таблице 2

Таблица 2 - Средства поверки

• 1. Средства измерений, применяемые при поверке и средства, входящие в состав государственного первичного специального эталона для средств измерений переменного давления, должны иметь действующие свидетельства о поверке.

• 2. Допускается применение других средств поверки, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.

• 3. Поверка преобразователей осуществляется лицами, прошедшими специальную подготовку, аттестованными в качестве поверителей и изучившими нормативные документы (далее -НД) на поверяемые средства измерений.

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие требования безопасности:

• - средства измерений, а также вспомогательное оборудование должны иметь защитное заземление;

• - сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом. Не допускается использовать в качестве заземления корпус (коробку) силовых электрических и осветительных щитов и арматуру центрального отопления;

• - персонал, осуществляющий поверку, должен иметь удостоверение на право работы с установками, имеющими напряжение до 1000 В.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия: температура окружающего воздуха, °C.................................................... 20 ± 2;

относительная влажность окружающего воздуха, %.............................. 60 ± 20;

атмосферное давление, кПа ................................................................. 100 ±4;

напряжение питающей сети, В...................................................220±10.

Подготовка средств поверки должна проводиться в соответствии с эксплуатационной документацией на средства поверки. Установка и крепление поверяемых преобразователей к эталонным установкам должно соответствовать руководству по эксплуатации на преобразователь.

5. Проведение поверки

• 5.1.1 При внешнем осмотре устанавливают соответствие поверяемого преобразователя требованиям комплектности технической документации, руководства по эксплуатации (РЭ) и свидетельства о последней поверке.

• 5.1.2  Преобразователь не должен иметь внешних повреждений корпуса и соединительных кабелей.

• 5.1.3 Преобразователь должен иметь маркировку с указанием типа и номера.

• 5.1.4 Внимание! Не дотрагивайтесь до диафрагмы датчика давления. Это может привести к повреждениям датчика в связи с чувствительностью измерительного элемента к небольшим отклонениям диафрагмы.

• 5.1.5 При невыполнении вышеуказанных требований преобразователь признается непригодным для проведения поверки.

• 5.2.1 При проведении опробования проверяют работоспособность преобразователя. Поверяемый преобразователь соединяют со входом осциллографа цифрового TDS 1012В.

• 5.2.2 Устанавливают осциллограф в режим работы «Цикл».

На экране осциллографа, входящего в состав установки, после срабатывания клапанного устройства наблюдается выходной сигнал - отклик на давление в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 5.2.3  Результаты поверки считаются удовлетворительными, если выполняются требования п.5.2.2 МП.

• 5.3.1 Преобразователь устанавливают на эталонной установке для воспроизведения импульсного давления в жидкости УБК-2М в соответствии с руководством по эксплуатации эталонной установки. Соединяют выход преобразователя со входом осциллографа цифрового TDS 1012В, работающего в ждущем режиме.

• 5.3.2 Воспроизводят единичный скачок импульсного давления заданной амплитуды, соответствующей требованиям п.4.2.2 и регистрируют отклик преобразователя на экране осциллографа. Определяют отношение напряжения выхода U_t к измеряемому давлению Р (коэффициент передачи S_ui) по формуле (1):

• 5 .=—, мВ/кПа.                               (1)

' ⁷

В каждой точке проводят по 3 измерения и вычисляют среднее S_uj в данной «Ь> точке.

i=n Ls.

1=1

где n - число измерений (и = 3).

Затем определяют действительное значение S_Iiq, мВ/кПа, как среднее S_tl во всех измеренных точках давления по формуле (3). При этом обязательно наличие верхнего и нижнего значений из диапазона измеряемых давлений.

Ь=п

• 5.3.3 Определяют для каждого заданного значения амплитуды единичного скачка давления P_j относительное отклонение от действительного значения коэффициента S_uq преобразователя, %, по формуле (4):

as.,=(s;-s.)ioo.

(4)

• 5.3.4 Наибольшее из отклонений А5„ шах принимают за нелинейность амплитудной характеристики д_а, %

=|^Д5_И,|^ПИХ •                                          (5)

• 5.3.5 Результаты поверки считают удовлетворительными, если в диапазоне амплитуд измеряемых давлений, значение нелинейности АХ не будет превышать 5,0 %.

• 5.3.6 При проверке значения выходного сигнала при давлении, соответствующем верхнему пределу 10±0,3 В поверяемый преобразователь закрепляют на эталонную установку для воспроизведения импульсного давления в жидкости УБК-2М. Выход преобразователя соединяют со входом мультиметра, включенного в режим измерения постоянного напряжения. С мультиметра снимают показания.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если значение выходного сигнала при давлении, соответствующем верхнему пределу измерений находится в пределах 10±0,3 В.

• 5.3.7 При невыполнении требований п. 5.3.6 преобразователь признается непригодным для проведения поверки.

• 5.4.1 При проверке значений выходного сигнала при нулевом давлении поверяемый преобразователь закрепляют на эталонную установку для воспроизведения импульсного давления в жидкости УБК-2М. Выход поверяемого преобразователя соединяют со входом мультиметра, включенного в режим измерения постоянного напряжения. При снятом давлении с мультиметра снимают показания.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если значение выходного сигнала при нулевом давлении 0,5±0,1 В.

• 5.4.2 При невыполнении требований п.5.4.1 преобразователь признается непригодным для проведения поверки.

• 5.5.1 Преобразователь закрепляют на эталонной установке для воспроизведения импульсного давления в газовой среде УУТ-4 в ее торце с помощью специальных элементов крепления, входящих в комплект установки.

• 5.5.2 Соединяют преобразователь со входом осциллографа цифрового TDS 1012В, работающего в ждущем режиме.

• 5.5.3 Воспроизводят импульсное давление и регистрируют отклик преобразователя на экране осциллографа.

• 5.5.4 Записанный на осциллографе сигнал направляют в ПК.

• 5.5.5 Операции по пп. 5.5.3-5.5.4 повторяют не менее 3 раз.

• 5.5.6 Записанный в ПК сигнал, являющийся переходной характеристикой преобразователя, обрабатывают по программе и получают импульсную характеристику преобразователя. Ее выводят на дисплей ПК и при необходимости распечатывают с помощью принтера.

• 5.5.7 Обрабатывая импульсную характеристику с помощью преобразования Фурье

  

Кривая амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) преобразователя

• 5.5.8 Кривая АЧХ преобразователя связана с выражением

  

где: А - отношение амплитуд в области высоких и низких частот; f_m - значение частоты резонанса закрепленного преобразователя.

На основе выражения (6) можно определить рабочий частотный диапазон преобразователя и вычислить отклонения, присущих отдельным частотам и получаемых в результате измерений значений амплитуды, от соответствующих действительных значений амплитуды исследуемых механических колебаний.

• 5.5.9 Верхнее значение диапазона рабочих частот преобразователя определяется на основании частоты собственного резонанса преобразователя по формуле (7), Гц

Рверхн. = J _т‘ 0,22.

В качестве верхнего предела рабочего частотного диапазона преобразователя можно использовать различные значения, связанные с определенными значениями отклонений, получаемых в результате измерений значений амплитуды от действительных значений амплитуды механических колебаний.

Предел 5 % определен частотой, на которой относительное отклонение, получаемого в результате измерения значения амплитуды от действительного значения амплитуды, воздействующих на преобразователь механических колебаний, составляет 5 %. С не превышающей 10 % погрешностью можно измерять механические колебания с частотами, меньшими приблизительно деленного на 5 (коэффициент умножения 0,22) значения резонансной частоты закрепленного преобразователя.

• 5.5.10 За нижнее значение диапазона рабочих частот преобразователя принимается величина нижней границы встроенного усилителя, составляющая 0,5 Гц.

• 5.5.11 Результаты поверки считают удовлетворительными, если диапазон рабочих частот преобразователя составляет 0,5 Гц - 5,5 кГц, а неравномерность амплитудно-частотной характеристики в рабочем диапазоне частот измеряемого давления не превышает

  5,0 %.

• 5.6.1 Основную относительную погрешность измерений д определяют по формуле (8)

  
  

  (8)

где: 1,1 - коэффициент, определяемый доверительной вероятностью 0,95;

3_Эт - относительная погрешность эталонных установокУБК-2М и УУТ-4 из состава ГЭТ 131-81 при определении действительного значения коэффициента преобразования преобразователя, З_эт ± 3,0%;

З4Х - нелинейность амплитудной характеристики преобразователя, %;

Зачх ~ неравномерность амплитудно-частотной характеристики преобразователя.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если основная относительная погрешность измерений в рабочем диапазоне частот и амплитуд преобразователя не превышает ± 10 %.

• 6.1  При положительных результатах поверки на преобразователь оформляют свидетельство о поверке. На оборотной стороне свидетельства о поверке записывают результаты поверки.

Знак поверки наносят на свидетельство о поверке и в руководство по эксплуатации.

• 6.2 При отрицательных результатах поверки преобразователь к применению не допускают и на него оформляют извещение о непригодности с указанием причины.

8