Методика поверки «Преобразователи давления измерительные СЕНС П» (МП 202-005-2019)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора

Иванникова

Преобразователи давления измерительные СЕНС ПД Методика поверки МП 202-005-2019

2019 г.

Настоящая методика распространяется на преобразователи давления измерительные СЕНС ПД (далее - преобразователи), изготавливаемые по СЕНС.406233.002ТУ, и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.

Преобразователи предназначены для измерений и преобразований давления газообразных и жидких сред в аналоговый унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой кодированный выходной сигнал на базе протоколов HART, СЕНС и Modbus RTU.

Интервал между поверками для преобразователей с пределами допускаемой основной погрешности измерений, выраженной в процентах от диапазона измерений (приведенная погрешность) (далее - основная погрешность измерений):

±0,15 %; ±0,20 %; ±0,25 % - 3 года;

±0,40 %; ±0,50 % - 5 лет.

1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 1.1 Операции, проводимые при поверке преобразователей, должны соответствовать указанным в таблице 1.

Таблица 1

2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 2.1 Для поверки преобразователей должны применяться следующие средства поверки:

• - Калибратор-контроллер давления ЭЛМЕТРО-Паскаль (Регистрационный № 43456-09);

-Калибратор давления МЕТРАН 501-ПКД-Р со сменными модулями давления и многофункциональной помпой PV-411НР (Регистрационный № 22307-04);

• - Рабочие эталоны 1-го и 2-го разряда по ГОСТ Р 8.802-2012 - манометры грузопоршневые МП-2,5; МП-6; МП-60; МП-600; МП-2500 (Регистрационный № 58794-14);

• - Мультиметр цифровой Agilent 34401А (Регистрационный № 54848-13);

• - Катушка электрического сопротивления Р331 (Регистрационный № 1162-58);

• - Магазин сопротивлений РЗЗ (регистрационный № 1321-60);

• - Источник питания постоянного тока и постоянного напряжения GPR-6030D (Регистрационный № 20188-07);

• - Термогигрометр ИВА-6Н-Д (Регистрационный № 46434-11);

• - Персональный компьютер со свободным USB-портом;

• - Адаптер ЛИН-USB;

• - Преобразователь интерфейсов ОВЕН АС24;

• - HART/USB модем ЭЛМЕТРО-808.

• 2.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых преобразователей с требуемой точностью.

• 2.3 Эталоны, применяемые при поверке, должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке.

• 3 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

  • 3.1 Температура окружающего воздуха должна быть от плюс 21 до плюс 25 °C.

Если нормальная температура для эталона не соответствует нормальной температуре для поверяемого преобразователя, в показания эталона должна быть введена поправка на влияние температуры.

• 3.2 Относительная влажность окружающего воздуха должна быть от 20 до 80 %.

• 3.3 Атмосферное давление должно быть от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).

• 3.4 При проведении поверки преобразователь должен быть установлен в горизонтальном положении. Внешние электрические и магнитные поля (кроме земного), а также вибрация, удары, тряска, колебания давления окружающего воздуха, наклоны должны отсутствовать.

• 3.5 Рабочие среды эталонов и поверяемых преобразователей должны соответствовать их документации.

• 3.6 Рабочая среда при подаче давления:

• - воздух или нейтральный газ при поверке преобразователей с верхними пределами измерений до 2,5 МПа;

• - жидкость при поверке преобразователей с верхними пределами измерений более 2,5 МПа.

Примечание - Допускается использовать воздух при поверке преобразователей с верхними пределами измерений более 2,5 МПа при условии соблюдения соответствующих правил безопасности.

Температура рабочей среды в камере приема давления преобразователя не должна отличаться от температуры окружающего воздуха более, чем на± 2 °C.

• 3.7 Устройство для создания давления должно обеспечивать плавное повышение и понижение давления, а также постоянство давления во время снятия показаний и выдержке преобразователей под давлением, равным верхнему пределу измерений.

• 3.8 Все используемое оборудование должно быть установлено в рабочее положение, заземлено и включено в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 3.9 Схемы проверок приведены в приложении А.

• 3.10 Напряжение питания преобразователя при поверке:

• - (9 ± 0,5) В для преобразователей с цифровым кодированным выходным сигналом на базе протокола СЕНС, для преобразователей с цифровым кодированным выходным сигналом на базе протокола СЕНС и цифровым кодированным выходным сигналом с интерфейсом RS-485 с протоколом Modbus RTU;

• - (24 ± 0,5) В для преобразователей с аналоговым унифицированным токовым выходным сигналом 4-20 мА, совмещенным с цифровым кодированным выходом на базе протокола HART.

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

  • 4.1 К проведению поверки допускаются лица, аттестованные в качестве поверителей, изучившие эксплуатационную документацию на преобразователь и средства поверки, настоящую методику поверки, а также прошедшие инструктаж по технике безопасности в установленном порядке.

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • 5.1 При проведении поверки необходимо выполнять требования безопасности, изложенные в руководстве по эксплуатации преобразователя и технической документации средств поверки.

  • 5.2 При проведении поверки должны соблюдаться требования ГОСТ 12.3.019-80.

• 6 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

  • 6.1 При подготовке к поверке проверяют комплектность эксплуатационной документации на преобразователь.

Примечание - При отсутствии, руководство по эксплуатации и методика поверки, запрашиваются у предприятия-изготовителя

• 6.2 Затем проверяют наличие действующих Свидетельств о поверке или оттисков поверительных клейм на используемые эталоны и средства измерений, а также проверяют их исправность и работоспособность в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 6.3 Перед поверкой преобразователь выдерживают не 2 ч при температуре, указанной в 3.1.

Примечание - Допускается сокращение времени выдержки до 30 минут, если поверяемый преобразователь с эталонами до начала поверки находился в одном помещении, удовлетворяющем условиям проведения поверки.

• 6.4 Собирают схему в соответствии с приложением А, при этом преобразователь и эталонные средства измерений включают в схему в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 6.5 Выдерживают преобразователь не менее 10 минут при включенном питании.

• 6.6 В соответствии с руководством по эксплуатации устанавливают преобразователь в рабочее положение, проверяют и при необходимости подстраивают установку нуля преобразователя.

• 6.7 Проверяют на герметичность систему, состоящую из соединительных линий, эталонных средств измерений и вспомогательных средств, обеспечивающих задание и передачу измеряемого давления.

Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки преобразователей избыточного давления, проводят при давлении, соответствующем верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя.

Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки преобразователей давления-разрежения, проводят при давлении, соответствующем верхнему пределу измерений избыточного давления поверяемого преобразователя.

Проверку герметичности системы осуществляют, с помощью подключенного к системе средства измерений давления с погрешностью измерений не более ±2,5 % от указанного выше давления и позволяющего зафиксировать 0,5 % изменение давления от заданного значения.

При проверке герметичности в системе создают давление, установившееся значение которого соответствует указанному выше давлению, после чего перекрывают канал от устройства, создающего давление.

Систему считают герметичной, если после трехминутной выдержки под давлением не наблюдается тенденции падения давления в системе в течение последующих двух минут.

Примечание - Допускается изменение давления в системе, обусловленное изменением температуры окружающего воздуха и рабочей среды в пределах от 0.5 до 1 °C.

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 7.1.1 При внешнем осмотре должны быть установлены:

• - отсутствие механических повреждений корпуса, штуцера (препятствующих присоединению и нс обеспечивающих герметичность и прочность соединения);

• - соответствие наименования изделия, обозначения, заводского номера, маркировки данным, приведенным в эксплуатационной документации;

• - соответствие комплектности данным, приведенным в эксплуатационной документации.

Примечание - Допускается отсутствие комплекта монтажных частей.

• 7.1.2 Преобразователи, забракованные при внешнем осмотре, дальнейшей поверке не подлежат.

При проверке идентификационных данных ПО просматривают в соответствии с руководством по эксплуатации преобразователя идентификационный номер версии встроенного ПО и сравнивают его с приведенным в паспорте.

Результат считается положительным, если номера версии идентичны и не ниже А580.

• 7.3.1 При опробовании проверяют работоспособность и герметичность преобразователя.

• 7.3.2 Работоспособность преобразователя проверяют, изменяя измеряемое давление от нижнего до верхнего предельных значений. При этом должно наблюдаться соответствующее изменение выходного сигнала преобразователя. Цифровой кодированный выходной сигнал вариантов исполнения преобразователя контролируют с помощью персонального компьютера, адаптеров, преобразователей интерфейса, модемов и программ, указанных в руководстве по эксплуатации преобразователя (см. приложение А). Аналоговый унифицированный токовый выходной сигнал 4-20 мА вариантов исполнения преобразователя контролируют по падению напряжения на эталонном сопротивлении (см. приложение А).

Примечание - Работоспособность преобразователей давления-разрежения проверяют только при избыточном давлении.

• 7.3.3 Проверку герметичности преобразователя осуществляют аналогично проверке герметичности системы по 6.7, при этом изменение давления определяют по изменению выходного сигнала преобразователя.

В случае обнаружения негерметичности системы с подсоединенным преобразователем, следует раздельно проверить герметичность системы и преобразователя.

• 7.4.1 При периодической поверке перед определением основной погрешности измерений и вариации выходного сигнала проверяют и при необходимости корректируют в соответствии с руководством по эксплуатации преобразователя его диапазон измерений (нижний и верхний пределы измерений). Кроме того, для преобразователей с аналоговым унифицированным токовым выходным сигналом 4-20 мА проверяют и при необходимости корректируют в соответствии с руководством по эксплуатации преобразователя его выходной ток (4 мА и 20 мА).

• 7.4.2 Определение основной погрешности измерений и вариации выходного сигнала осуществляют подачей на преобразователь давления с помощью эталонного средства измерений и определением измеренного преобразователем давления по его выходному сигналу.

• 7.4.3  При наличии у преобразователя нескольких цифровых выходных сигналов определение основной погрешности измерений и вариации выходного сигнала осуществляют по одному из них. Для преобразователей с аналоговым унифицированным токовым выходным сигналом 4-20 мА и цифровым кодированным выходным сигналом на базе протокола HART определение основной погрешности измерений и вариации выходного сигнала осуществляют по обоим выходам.

• 7.4.4 Для поверки устанавливаются следующие критерии достоверности:

Рь_ам < 0,20,

(Зм)ьа — 1,25,

где Р_Ьам - наибольшая вероятность ошибочного признания годным любого в действительности дефектного экземпляра преобразователя:

(Зм)ьа - отношение наибольшего возможного модуля основной погрешности измерений экземпляра преобразователя, который может быть ошибочно признан годным, к пределу допускаемой основной погрешности измерений.

Для поверки устанавливаются следующие параметры:

m - число проверяемых точек в диапазоне измерений;

п - число наблюдений при экспериментальном определении значений погрешности в поверяемой точке, при изменениях входной измеряемой величины при прямом и обратном ходе;

у_к - абсолютное значение отношения контрольного допуска к основной погрешности измерений;

а_р - отношение предела допускаемой погрешности эталонных средств измерений, применяемых при поверке, к основной погрешности измерений поверяемого преобразователя.

Число проверяемых точек в диапазоне измерений m устанавливается равным 5 или 6. Число наблюдений п устанавливается равным 1.

Значения у_к и а_р выбирают по таблице 3, составленной в соответствии с принятыми

критериями достоверности поверки и согласно МИ 187-86 и МИ 188-86. Таблица 3

• 7.4.5 Выбор эталонных средств измерений для определения основной погрешности измерений поверяемых преобразователей осуществляют, исходя из технических возможностей, с учетом параметров поверки в соответствии с таблицей 3.

При выборе эталонных средств измерений для определения погрешности поверяемого преобразователя (в каждой поверяемой точке) соблюдают следующие условия:

а) при поверке преобразователя по цифровому кодированному выходному сигналу:

•100 % < а_р

где Д_р - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного средства измерений, контролирующего входную величину (давление). кПа или МПа;

Р_в - верхний предел измерений, поверяемого преобразователя, кПа или МПа;

Р„- нижний предел измерений, поверяемого преобразователя, кПа или МПа;

у - предел допускаемой основной погрешности измерений поверяемого преобразователя.

Примечание - Для удобства изложения здесь и далее у преобразователей давления-разрежения верхний предел измерений в области разрежения Р_в(_), взятый со знаком минус, указывается как нижний предел измерений (P_N = - Р_в(.)), а верхний предел измерений в области избыточного давления Р_в(+) указывается как верхний предел измерений (Рв = Р_В(+)).

б) при поверке преобразователей по аналоговому унифицированному токовому выходному сигналу 4-20 мА:

■100 % < а _р • у,

где Ду - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного средства измерений, контролирующего выходной сигнал преобразователя по падению напряжения на эталонном сопротивлении, мВ или В;

Ди - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного сопротивления, Ом;

Ryr - значение эталонного сопротивления. Ом;

U_B, U,, - соответственно верхнее и нижнее предельные значения напряжений (мВ или В) на эталонном сопротивлении, определяемые по формулам 3 и 4:

и_н = 1н ■ R„,                                (4)

1_В, 1_н - соответственно верхнее и нижнее предельные значения аналогового унифицированного токового выходного сигнала преобразователя, мА или А;

К = 1.35 - поправочный коэффициент, определяемый по МИ 2083-90 при доверительной вероятности 0,99.

• 7.4.6 Определение основной погрешности измерений и вариации выходного сигнала осуществляют при пяти или шести значениях подаваемого на преобразователь давления, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерений, в том числе при значениях, соответствующих нижнему Р_н и верхнему Р_в пределу измерений поверяемого преобразователя.

Примечание - Если при определении основной погрешности измерений и вариации выходного сигнала преобразователей давления-разрежения атмосферное давление меньше 100 кПа, то вместо давления, соответствующего нижнему пределу измерений Р_н, подают давление разрежения в пределах от 0,9 до 0,95 от атмосферного.

Для преобразователей с аналоговым унифицированным токовым выходным сигналом 4-20 мА для каждого задаваемого давления Р„ рассчитывают соответствующее ему значение выходного тока по формуле 5:

1р.с,.|=1»+^7-(Р,,-Р_н)                 (5)

* в *н

Определение основной погрешности измерений и вариации выходного сигнала осуществляют при прямом (от Р_н до Р_в) и обратном (от Р_в до Р_н) ходе нагружения. Перед поверкой при обратном ходе преобразователь выдерживают в течение одной минуты под воздействием давления Р_в.

Определение основной погрешности измерений и вариации выходного сигнала осуществляют следующим образом:

а) Подают на преобразователь давление Р_эь соответствующее поверяемой точке;

б) В каждой i-той точке по цифровому кодированному выходному сигналу определяют измеренное преобразователем давление Pj для прямого хода, Р*. для обратного хода.

Для преобразователей с аналоговым унифицированным токовым выходным сигналом 4-20 мА для каждой i-той точки определяют значение выходного тока при прямом и обратном ходе нагружения по формулам 6 и 7: где Ij, 1*, - значения выходного тока в i-той точке при прямом и обратном ходе соответственно, мА или А;

AUj, AU*i - падение напряжения на эталонном сопротивлении R,_T = 100 Ом для i-той точки при прямом и обратном ходе, В;

в) Для каждой i-той точки подаваемого давления рассчитывают значения основной погрешности измерений yp₀i для прямого и у p_oj для обратного хода нагружения для цифрового кодированного выходного сигнала по формулам 8 и 9:

■100;

(8)

Р - Р

у p_Oi =-----— 100.                         (9)

Р -Р в ¹ н

Для преобразователей с аналоговым унифицированным токовым выходным сигналом 4-20 мА для каждой i-той точки рассчитывают значения основной погрешности измерений y_Oj для прямого и y*_Oj для обратного хода нагружения для аналогового унифицированного токового выходного сигнала по формулам 10 и 11:

(Ю)

¹¹ ■ ^IpaC4i -100.

I_B-I_H

В качестве основной погрешности измерений преобразователя у₀ принимают максимальное по модулю значение из вычисленных по данному перечислению у_Ро1, y*p_Oi, y_Oj и y*oi.

г) Для каждой i-той точки подаваемого давления рассчитывают приведенное значение вариации выходного сигнала урн для цифрового кодированного выходного сигнала по формуле 12: Ypri = Yp_oi -y’poi.                                (12)

Для преобразователей с аналоговым унифицированным токовым выходным сигналом 4-20 мА для каждой i-той точки рассчитывают приведенное значение вариации выходного сигнала у_г, для аналогового унифицированного токового выходного сигнала по формуле 13:

Yn= Yoi" Y’oi.

В качестве вариации выходного сигнала преобразователя у_г принимают максимальное по модулю значение из вычисленных по данному перечислению ур_г, и у_г,.

Результаты поверки считаются положительными, если значение основной погрешности измерений преобразователя у₀ соответствует условию:

lYol < у к ■ |у|,

и значение вариации выходного сигнала преобразователя у_г не превышает пределов основной погрешности измерений поверяемого преобразователя.

• 8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

  • 8.1  Положительные результаты поверки оформляются свидетельством о поверке в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

  • 8.2 При отрицательных результатах поверки, в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г. оформляется извещение о непригодности. Преобразователь к дальнейшей эксплуатации не допускается.

    Начальник отдела 202

    

    Е.А. Ненашева

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Схемы подключения преобразователя при поверке

А.1 Схема подключения преобразователя с цифровым кодированным выходным сигналом

Рисунок А.1

Р

СЕНС ПД-Modbus

А.2 Схема подключения преобразователя с цифровым кодированным выходным сигналом с интерфейсом RS-485 с протоколом Modbus RTU при поверке приведена на рисунке А.2.

I

ЗД - задатчик давления (манометр грузопоршневой МП-60 или МП-600, калибратор-контроллер давления ЭЛМЕТРО-Паскаль или калибратор давления МЕТР АН 501-ПКД-Р);

G - источник питания постоянного тока GPR-6030D;

ПК - персональный компьютер.

Рисунок А.2

А.З Схема подключения преобразователя с аналоговым унифицированным токовым выходным сигналом 4-20 мА и цифровым кодированным выходным сигналом на базе протокола HART при поверке приведена на рисунке А.З.

КПК

ЗД - задатчик давления (манометр грузопоршневой МГ1-60 или МП-600, калибратор-контроллер давления ЭЛМЕТРО-Паскаль или калибратор давления МЕТРАН 501-ПКД-Р);

PV - мультиметр цифровой Agilent 34401А (режим вольтметра);

Кэт. - катушка электрического сопротивления Р331 с номинальным сопротивлением 100 Ом;

R1 - магазин сопротивлений РЗЗ (должен быть установлен на сопротивление 400 Ом);

G - источник питания постоянного тока GPR-6030D;

ПК - персональный компьютер.

Рисунок А.З

10