Методика поверки «Преобразователи избыточного давления ПД-Р» (ЦТКА.406222.078 МП)

УТВЕРЖДАЮ Руководитель ГЦИ СИ

ЦТКА.406222.078 МП Методика поверки

2011

• 1.1 Настоящая методика поверки предназначается для проведения поверки преобразователей избыточного давления ПД-Р (в дальнейшем - преобразователи), которые предназначены для непрерывного преобразования измеряемого параметра - избыточного давления жидкостей, газов или паров в унифицированный аналоговый выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА, выпускаемые по ГОСТ 22520.

Преобразователи подлежат метрологическому контролю и надзору в соответствии с МИ 2273.

Методика поверки устанавливает объем, условия испытаний, методы и средства первичной и периодической поверок, порядок оформления результатов поверки.

Интервал между поверками 4 года для моделей, настроенных на верхний предел измерений, при условии корректировки нулевого значения 1 раз в 6 месяцев, и 2 года для остальных моделей.

• 1.2 Основные нормативно-технические характеристики преобразователей:

• - верхние пределы измерений, МПа 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5, 4,0;

6,0; 10,0; 16,0; 25,0; 40,0;

• - предельное значение выходного сигнала, мА           4-20;

• - предел допускаемой основной приведенной

погрешности, %, от верхнего предела измерений         ±0,25; ±0,5; ±1,0.

В настоящей методике поверке использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.

ГОСТ 22520-85 Датчики давления, разрежения и разности давления с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия.

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

МИ 187-86 ГСП Критерии достоверности и параметры методик поверки.

МИ 188-86 ГСИ Установление значений параметров методик поверки.

МИ 2273-93 Область использования средств измерений, подлежащих контролю.

ПР 50.2.012-94 ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений.

3.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены следующие операции, указанные в таблице 1.1.

Таблица 1.1

• 3.2 При получении отрицательного результата в процессе выполнения любой из операций поверки преобразователь бракуют и его поверку прекращают.

• 3.3 После устранения недостатков, вызвавших отрицательный результат, преобразователь вновь представляют на поверку.

• 4.1 При проведении поверки применяют средства измерения (далее по тек

сту - СИ) с характеристиками, указанными в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Источник питания постоянного тока Выходное напряжение 0,1-49,9 В, выходной

Б5-48                               ток 0,01-1,99 А

Окончание таблицы 2.1

Помещение для проведения поверки должно соответствовать правилам техники безопасности и производственной санитарии.

• 6.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности для изделий, относящихся к классу I по ГОСТ 12.2.007.0.

  • 6.1.2 Все работы по монтажу и демонтажу должны выполняться при отключенном напряжении питания и отсутствии давления в магистралях гидравлического или пневматического испытательного стенда.

  • 6.1.3 Монтаж и демонтаж электрических соединений должен производиться в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» для установок напряжением до 1000 В, утвержденных Гос-электронадзором.

  • 6.1.4 Остальные требования безопасности - по ГОСТ 22520 п.п. 1.3, 2.14, 2.20, 7.1, р.З; ГОСТ Р 52931 п.п.5.14, 5.22, р. 6.

  • 6.1.5 Оборудование рабочего места должно удовлетворять требованиям инструкции по технике безопасности при работе с высоким напряжением до 100 В, действующей на предприятии.

• 7.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• 1) температура окружающего воздуха (23 ± 2) °C;

• 2) относительная влажность воздуха (30.. .80) %;

• 3) давление в помещении, где проводят поверку (атмосферное давление) (84... 106,7) кПа или (630...800) мм рт. ст.

Примечание - 1 мм рт. ст. = 0,0001333 МПа;

• 4) колебания давления окружающего воздуха, влияющие на результаты сравнения выходного сигнала поверяемых преобразователей и соединенных с ними образцового СИ, должны отсутствовать.

Влияние колебаний давления окружающего воздуха может быть снижено при использовании образцовых задатчиков с опорным давлением;

• 5) напряжения питания постоянного тока (24^₅) В;

• 6) сопротивление нагрузки (0,1...500) Ом;

• 7) рабочая среда для преобразователей с верхними пределами до 2,5 МПа включительно - воздух, более 2,5 МПа - жидкость.

Примечание - Допускается использовать: жидкость - при поверке преобразователей с верхними пределами измерений от 0,4 до 2,5 МПа при условии обеспечения тщательного заполнения системы жидкостью;

• 8) частота измерительной сети (50 ± 0,5) Гц;

• 9) вибрация, тряска, удары, наклоны и магнитные поля, кроме земного, влияющие на работу преобразователей, должны отсутствовать.

• 7.2 На первичную поверку следует предъявлять преобразователи, принятые ОТК предприятия-изготовителя.

• 7.3 На периодическую поверку следует предъявлять преобразователи по истечении 4 лет с момента предыдущей поверки.

• 7.4 Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• 1) проверить комплект поверяемого преобразователя согласно руководства по эксплуатации;

• 2) проверить на СИ наличие отметок об их поверке;

• 3) подготовить к поверке СИ согласно инструкциям по эксплуатации;

• 4) преобразователи должны быть выдержаны при температуре, указанной в п.7.1, не менее 2 ч;

• 5) выдержка преобразователя перед началом испытаний после включения питания должна быть не менее 30 мин;

• 6) преобразователи должны быть установлены в рабочее положение с соблюдением указаний руководства по эксплуатации.

• 7.4.1 Проверку герметичности системы для проверки преобразователей давления с верхними пределами измерения более 0,25 МПа проводить при значениях давления, равных верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя.

• 7.4.2 На место поверяемого преобразователя установить преобразователь, герметичность которого проверена, или любое другое СИ, имеющее погрешность (приведенную к значениям давления, указанным в п. 8.2.1.3 п/п. 3)) не более 2,5 % и позволяющее заметить изменение давления 0,5 % заданного значения давления.

Создать давление, указанное в п. 7.4.1, и отключить источник давления. Если в качестве образцового СИ применяют грузопоршневой манометр, его колонку и пресс также отключают.

Систему считают герметичной, если после трехминутной выдержки под давлением, равным верхнему пределу измерений, в течение последующих 2 мин в ней не наблюдают падение давления.

Допускается изменение давления, обусловленное изменением температуры окружающего воздуха и изменением температуры измеряемой среды, которое не должно превышать значений, указанных в таблице 3.1. Суммарное время выдерж-

ки под давлением может быть увеличено до 15 мин, а изменение давления за последние 5 мин также не должно превышать значений, указанных в таблице 3.1. Таблица 3.1

• 7.4.3 Если система предназначена для поверки преобразователей с разными значениями верхних пределов измерений, проверку герметичности необходимо проводить при давлении, соответствующем наибольшему из этих давлений.

• 8.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверяют:

- комплектность; маркировку, соответствующую паспорту или документу его заменяющему; отметки о приемке преобразователя ОТК (при первичной поверке) или отметки о предыдущей поверке (при периодической поверке). При периодической поверке допускается вместо паспорта представлять документ с указанием верхнего предела измерения, предельных значений выходного сигнала, требуемого предела допускаемой основной погрешности, подписанный метрологической службой предприятия-изготовителя;

- наличие паспортов у преобразователей, выпущенных из производства, с заводскими номерами, присвоенными предприятием-изготовителем;

- должна быть обеспечена возможность снятия колодки внешних соединений;

- отсутствие видимых механических повреждений и следов коррозии корпуса преобразователей;

- отсутствие трещин и разрывов на соединительных элементах.

• 8.2 Опробование

• 8.2.1 К операциям опробования относятся проверка работоспособности и герметичности преобразователей.

• 8.2.1.1 Работоспособность преобразователей проверяют, изменяя измеряемое давление от нижнего предельного значения до верхнего. Проверка работоспособности контролируется по наличию изменения выходного сигнала.

• 8.2.1.2 Функционирование корректора нуля, при его наличии, проверяют, задав одно (любое) значение измеряемого давления. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала.

• 8.2.1.3 Проверку герметичности преобразователей рекомендуется совмещать с операцией определения основной погрешности (п. 8.3).

Проверка герметичности осуществляется визуальным контролем мест соединений.

Методика проверки герметичности преобразователей аналогична методике проверки герметичности системы (п.п. 7.4.1, 7.4.2) со следующими особенностями:

• 1) изменение давления определяется по изменению выходного сигнала поверяемого преобразователя, включенного в систему (п. 8.3.2);

• 2) в случае обнаружения негерметичности системы с поверяемым преобразователем проверять отдельно систему и преобразователь;

3) преобразователи выдерживают перегрузочное давление, не менее 150 % от верхнего предела измерения, указанное в таблице 4.1.

Таблица 4.1

• 8.3 Определение основной погрешности

• 8.3.1 Основную погрешность определяют следующими способами:

• 1) по образцовому СИ на входе преобразователя установить измеряемый параметр, равный номинальному, а по другому образцовому СИ измерить значение выходного сигнала;

• 2) по образцовому СИ на выходе преобразователя установить расчетное значение выходного сигнала, соответствующее номинальному значению измеряемого параметра, а по другому образцовому СИ измерить значение этого параметра на входе преобразователя. Схемы включения преобразователей для измерения выходного сигнала приведены в приложениях А, Б.

• 8.3.2 Схемы включения образцовых СИ давления приведены в приложениях

При использовании автоматизированных задатчиков давления их включение осуществляется в соответствии с эксплуатационной документацией на эти задатчики.

• 8.3.3 Установить следующие критерии достоверности поверки:

Рвам - наибольшая вероятность ошибочно признанного годным любого в действительности дефектного экземпляра преобразователя;

(8м)ва - отношение наибольшего возможного модуля основной погрешности экземпляра преобразователя, который может быть ошибочно признан годным, к пределу допускаемой основной погрешности.

Допускаемые значения критериев достоверности поверки принимают равными:

Рвам = 0,20; (Зм)ватах — 1,25.

• 8.3.4 Установить следующие параметры поверки:

ш - число проверяемых точек в диапазоне изменений, 5;

п - число наблюдений при экспериментальном определении значений погрешности в каждой из проверяемых точек при прямом и обратном ходах, п=1;

ук - абсолютное значение отношения контрольного допуска к пределу допускаемой основной погрешности;

ар - отношение предела допускаемого значения погрешности образцовых СИ, применяемых при поверке, к пределу допускаемого значения основной погрешности поверяемого преобразователя.

Значения ук и ар принимают равными в соответствии с критериями достоверности поверки, приведенными в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Параметры и критерии достоверности поверки

Примечание - Таблица составлена в соответствии с принятыми в п. 8.3.3 критериями достоверности поверки согласно МИ 187 и МИ 188.

• 8.3.5 Выбор образцовых СИ для определения основной погрешности поверяемых преобразователей осуществляют, исходя из технических возможностей и технико-экономических предпосылок с учетом критериев достоверности поверки по п.8.3.3 и таблицы 5.1.

• 8.3.6 При выборе образцовых средств для определения погрешности поверяемого преобразователя должны быть соблюдены следующие условия:

1) при определении значений выходного тока, мА:

/А       Ат \

(р— '- ,---U ¹⁰⁰      ,

max max О

где Ар - предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего входной параметр при давлении, равном верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя, МПа;

Ртах - верхний предел измерений поверяемого преобразователя, МПа;

Ai - предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего выходной сигнал, при верхнем предельном значении выходного сигнала поверяемого преобразователя, мА;

Imax, Io - соответственно, верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала, мА: Imax = 20 мА; 1о = 4 мА;

у - предел допускаемой основной погрешности поверяемого преобразователя, % от верхнего предела измерений выходного параметра;

2) при определении значений выходного сигнала, мВ, по падению напряжения на образцовом сопротивлении

^Ар       ^А_и      Ar

Р ⁺U nT⁺Rj’^10(Hctp’Y >           (2)

max max 0 об

где Аи - предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего выходной сигнал, при верхнем предельном значении выходного сигнала поверяемого преобразователя, мВ;

Umax, Uo - соответственно, верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала, мВ, определяемые по формулам (3) и (4):

Umax = Imax • Ro6 ,                                  (3)

Uo = IO • Ro6 ,                                        (4)

AR - предел допускаемой абсолютной погрешности образцового сопротивления Ro6, Ом;

Ro6 - значение образцового сопротивления, Ом.

• 8.3.7 Расчетные значения выходного сигнала поверяемого преобразователя, мкА, для заданного номинального значения измеряемого параметра Р, МПа, оп-

ределяют по формуле (5)

^Jp⁼P ’Стах" ^Хо) ^{+ 1}О,                         (5)

max

где Ртах - верхний предел измерений, МПа.

Расчетные значения выходного сигнала Up, мВ, выраженные в напряжении постоянного тока, определяют по формуле (6)

Up = Ip • Ro6 ,                                       (6)

• 8.3.8 Перед определением основной погрешности должны быть соблюдены требования п. 7.2 и, в случае необходимости, откорректировано значение выходного сигнала, соответствующее нижнему предельному значению измеряемого параметра, равного 4 мА. Эта корректировка проводится после подачи и сброса измеряемого параметра, равного 80-100 % верхнего предела измерений.

При периодической поверке в случае совмещения проверки герметичности с подачей давления перед корректировкой выходного сигнала выдержка проводится при давлении в соответствии с п.7.4.1.

Установку выходного сигнала проводить с наибольшей возможной точностью, обеспечиваемой устройством корректора и разрешающей способностью образцовых СИ. Погрешность установки (без учета погрешности контрольных средств) более 0,2 предела допускаемой основной погрешности поверяемого преобразователя не допускается.

• 8.3.9 Основную погрешность определяют при пяти значениях измеряемой величины, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерений, в том числе, при значениях измеряемой величины, соответствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала. Интервал между значениями измеряемой величины не должен превышать 30 % диапазона измерений.

Основную погрешность определяют при значении измеряемой величины, полученной при приближении к нему как от меньших значений к большим, так и от больших к меньшим (при прямом и обратном ходе).

Перед поверкой при обратном ходе преобразователи выдерживают в течение 1 мин под воздействием верхнего предельного значения измеряемого параметра, соответствующего предельному значению выходного сигнала.

При периодической поверке основную погрешность определяют в два цикла: до корректировки диапазона изменения выходного сигнала (калибровки) и после корректировки диапазона. Допускается второй цикл не проводить, если основная погрешность уд < ук ■ у.

• 8.3.10 Основную погрешность уд, % нормирующего значения вычисляют по формулам (7), (8), (9):

- при проверке по способу 1 (п. 8.3.1)

(7)

max О

^U-^Up

(8)

где I - действительное значение выходного сигнала при измерении на выходе тока, мА;

U - действительное значение выходного сигнала при измерении на выходе падения напряжения на образцовом сопротивлении, мВ;

- при проверке по способу 2 (п. 8.3.1)

max

(9)

где Рн - номинальное значение измеряемого параметра, МПа;

Рд - действительное значение измеряемого параметра, МПа.

Вычисление уд проводят с точностью до второго знака после запятой.

Преобразователи признают годными при первичной поверке, если во всех проверяемых точках основная погрешность | уд | < | ук • у |.

Преобразователи признают негодными при первичной поверке, если хотя бы в одной точке основная погрешность | уд | > | ук • у |.

Преобразователи признают годными при периодической поверке, если во всех проверяемых точках при первом или втором цикле определения основной погрешности | уд | < | ук • у |.

Преобразователи признают негодными при периодической поверке, если хотя бы в одной точке при первом цикле определения основной погрешности | уд | > | (6м)ва max • у | ИЛИ При ВТОрОМ ЦИКЛе | уд | > | ук • у | .

Примечание - Обозначения у по п. 8.3.6, ук - по п. 8.3.4.

• 8.3.11 Допускается вместо определения действительных значений погрешности устанавливать соответствие ее предельно допускаемым значениям.

8.4 Определение вариации

• 8.4.1 Вариацию выходного сигнала определяют при каждом проверяемом значении измеряемого параметра, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений, по показаниям, полученным при определении основной погрешности (п. 8.3.1).

• 8.4.2 Вариацию выходного сигнала уг , %, от верхнего предела измерений выходного параметра вычисляют по формулам (10), (И), (12). Допускается использовать формулу (13)

- для способа 1 (п. 8.3.1)

где I и Г - действительные значения выходного сигнала на одной и той же точке при измерении на выходе тока, соответственно, при прямом и обратном ходе, мА;

U и U' - действительные значения выходного сигнала на одной и той же точке при измерении на выходе падения напряжения на образцовом сопротивлении, соответственно, при прямом и обратном ходе, мВ;

- для способа 2 (п. 8.3.1)

•100,

max

(12)

где Рд и Рд' - действительные значения измеряемого параметра на одной и той же точке, соответственно, при прямом и обратном ходе, МПа;

Уг⁼Уд-Уд,                    (13)

где уд и уд' - основная погрешность преобразователя, соответственно, при прямом и обратном ходе, %, от верхнего предела измерений выходного параметра.

Значения уг, полученные по формулам (10 - 13), не должны превышать предела ее допускаемого значения.

• 8.4.3 Вариацию выходного сигнала преобразователей не определяют, если предел допускаемого ее значения менее 0,5 предела допускаемой основной погрешности.

• 8.4.4 Допускается вместо определения действительного значения вариации осуществлять контроль соответствия ее предельно допускаемым значениям.

Преобразователи считаются выдержавшими испытание, если допускаемая основная погрешность при каждом измерении, выраженная в процентах от верхнего предела измерений, не превышает ±0,5; ±1,0.

• 9.1 Преобразователи, соответствующие требованиям настоящей методики поверки, допускаются к применению.

• 9.2 Результаты поверки вносят в протокол, форма которого приведена в приложении Е.

• 9.3 Положительные результаты первичной поверки преобразователей оформлять записью в паспорте (раздел «Данные о поверке»), заверенной поверителем и удостоверенной оттиском поверительного клейма установленной формы, с указанием даты поверки.

• 9.4 Положительные результаты периодической поверки преобразователей оформляют записью в соответствующем разделе паспорта по желанию владельца преобразователя, выдают свидетельство о поверке установленной формы, гасят клеймо предыдущей поверки.

• 9.5 При отрицательных результатах поверки преобразователи не допускают к выпуску из производства, а в паспорте производят запись о их непригодности с указанием причин. При периодической государственной поверке оформляют извещение о непригодности установленной формы с указанием причин. Клеймо и свидетельство предыдущей поверки гасят.

(обязательное)

Измерение выходного сигнала по падению напряжения на образцовом сопротивлении

X

Р - измеряемый параметр;

PV1 - вольтметр постоянного тока (например, Щ1516);

R1 - магазин сопротивлений Р 33 (значение R1 устанавливается равным 450 Ом);

R2 - образцовая катушка сопротивления Р331 или магазин сопротивлений Р4831 (значение R2 устанавливается равным 50 Ом);

ИП - источник питания постоянного тока (например, БП-04, Б5-48).

(обязательное)

Измерение выходного сигнала миллиамперметром

Р - измеряемый параметр;

РА1 - миллиамперметр постоянного тока (например, М 1109);

R1 - магазин сопротивлений Р 33 (значение R1 устанавливается равным 500 Ом);

ИП - источник питания постоянного тока (например, БП-04, Б5-48).

Приложение В

(обязательное)

Подключение образцового СИ давления и источника этих параметров к поверяемому преобразователю

I-----1

Р - измеряемый параметр (давление);

ОР - образцовое средство давления;

ПР - поверяемый преобразователь;

ИР - источник давления;

С - дополнительные емкости вместимостью от 1 до 507.

Примечание - Данная схема не распространяется на случаи использования в качестве образцовых СИ автоматизированных задатчиков давления, а также на системы с опорным давлением и последовательным включением нескольких ОР.

(обязательное)

Схема подключения к преобразователю, для которого рабочей средой при поверке должен быть газ, грузопоршневого манометра, предназначенного для передачи

Р и Р' - измеряемое давление и давление под поршнем МП (как правило,

р = р');

ИРГ - источник давления газа (например, баллон со сжатым азотом и редуктор);

ПР - поверяемый преобразователь;

РГЖ - разделительный сосуд (газ-жидкость);

МП - измерительная колонка грузопоршневого манометра (например, МП-6,0; МП-60; МП-600);

УПЖ - устройство для подкачки жидкости с целью поддержания ее уровня в разделительном сосуде. Уровень жидкости в разделительном сосуде должен находиться на уровне в плоскости торца поршня МП. Если это не соблюдается, то Р # Р' и должна вводиться поправка Р на разность этих уровней.

АР = b • у, а Р = Р' ± АР («+» - если уровень в сосуде ниже торца поршня, «-» - если выше. Если АР < 0,15 -уп, то его не учитывают.

(обязательное)

Подключение к поверяемому преобразователю образцовых задатчиков давления

ОЗР - образцовый задатчик давления;

ПР - поверяемый преобразователь;

Р' = Р ± Роп

Если опорное давление Роп = 0, то Р' = Р, где Р - измеряемое давление. Примечание - Линия опорного давления может отсутствовать.

Рисунок Д. 1 - Схема подключения образцовых СИ

(обязательное)

(наименование организации, проводившей поверку)

Протокол поверки преобразователя

Преобразователь типа__________Г од выпуска___________Изготовитель__________

Принадлежит_________________________________________________________

Основные технические характеристики по ТУ

• - предел допускаемой основной погрешности _______________

• - номинальное напряжение______________________________

• - верхний предел измерений, МПа_________________________

• - предельное значение выходного сигнала, мА_______________

Дата предыдущей поверки________________________________________________

Поверочная установка типа____________________________№

свидетельство о поверке установки №________________от______________20

срок действия до________________________20

Результаты поверки:

Внешний осмотр______________________________________________________

Опробование и проверка работоспособности и герметичности преобразователя_____

Определение основной погрешности_________________________________________

Определение вариации выходного сигнала____________________________________

Результаты определения допускаемой основной погрешности:

Заключение____________________________________________________________

Поверку провел_____________________________

(подпись)                       (фамилия, имя, отчество)

Лист регистрации изменений

21

¹

Требования к квалификации поверителей

²

• 5.1 К поверке преобразователей допускают лиц:

• - аттестованных в качестве поверителей в установленном порядке в соответствии с ПР 50.2.012;

• - имеющих квалификационную группу по технике безопасности, не ниже, II в соответствии с «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».