Методика поверки «Модули измерительно-вычислительные МСС хх.» (МП 03-002-2019)

Федеральное бюджетное учреждение

«Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Свердловской области» (ФБУ «УРАЛТЕСТ»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель генерального директора

Ю.М. Суханов

по метрологии, по обеспечению «УРАЛТЕСТ»

Модули измерительно-вычислительные МСС хх. Методика поверки

МП 03-002-2019

г. Екатеринбург 2019

Настоящая методика поверки устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок модулей измерительно-вычислительных МСС хх (далее - модули или МСС), изготавливаемых АО «НПО «ИНТРОТЕСТ».

Допускается проведение периодической поверки отдельных измерительных каналов модулей на основании письменного заявления владельца модуля, с обязательным указанием в свидетельстве о поверке информации об объеме проведенной поверки.

Интервал между поверками - 3 года.

• 1.1 При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

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

• 2.3  Средства измерений, указанные в таблице 2, должны быть поверены.

• 3.1 К проведению поверки допускаются лица, имеющие необходимую квалификацию, изучившие настоящую методику, руководство по эксплуатации модулей и средств поверки.

• 4.1  При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на модули и средства поверки.

• 5.1  При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

  • - температура окружающего воздуха. °C............................................от 15 до 25;

  • - относительная влажность воздуха, %...............................................от 30 до 80;

  • - атмосферное давление, кПа....................................................от 84,0 до 106,7.

• 6.1 Перед проведением поверки выполнить операции по п. 2.1.3.1 - 2.1.33 документа 42 7614.003.00.000 РЭ (далее РЭ).

• 7.1  Внешний осмотр

  • 7.1.1 При внешнем осмотре должно быть установлено:

• -  соответствие комплектности и внешнего вида модуля эксплуатационной документации;

• - правильность маркировки и четкость нанесения обозначений;

• - отсутствие механических повреждений, влияющих на работоспособность модулей;

• - наличие и прочность крепления разъемов.

• 7.1.2 Модули, не удовлетворяющие перечисленным требованиям, дальнейшей поверке не подлежат.

• 7.2  Опробование

  • 7.2.1 Выполнить операции по п.п. 2.1.3.4 - 2.1.3.5 РЭ.

  • 7.2.2 Результаты опробования считают положительными, если модуль функционирует в штатном режиме.

• 7.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения

  • 7.3.1 Подтверждение соответствия ПО осуществляется путем определения его идентификационных данных.

  • 7.3.2 Номер версии встроенного ПО отображается в выходном регистре 1. Номер версии должны совпадать с данными, приведенными в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные встроенного ПО

• 7.3.3 Для определения идентификационных данных внешнего ПО необходимо произвести следующие действия. Кликнуть правой кнопкой мыши по иконке файла «Async3» и в развернувшемся меню выбрать пункт «Свойства». Появится окно «Свойства: Async3». В верхней части появившегося окна выбрать вкладку «Версия».

Сравнить отображающийся номер версии внешнего ПО с данными, приведенными в таблице.

Таблица 4 - Идентификационные данные внешнего ПО

• 7.3.4  Результат проверки считают положительным, если установлено полное соответствие идентификационных данных ПО модуля.

• 7.4  Определение основной приведенной погрешности измерений силы постоянного тока

  • 7.4.1 Собирают схему, приведённую на рисунке 1.

    

ИП - источник питания; V - вольтметр; ИК - катушка электрического сопротивления; МС - магазин сопротивления; Ain - аналоговый вход МСС, п (число входов) от 1 до 8; для исполнения МССОЗ, п от 1 до 16

Рисунок 1 - Схема соединения модуля МСС хх для определения погрешности у

• 7.4.2 Погрешность определяют для каждого подлежащего поверке аналогового входа, предназначенного для подключения датчика с выходным сигналом постоянного тока.

• 7.4.3 Измерения проводятся в точках 4, 8, 12, 16 и 20 мА.

• 7.4.4 Для проведения поверки необходимо установить в измерительной цепи значение силы постоянного тока в соответствии с п. 7.4.3 для первой проверяемой точки.

• 7.4.5 Действительное значение силы постоянного тока на входе модуля I. мА, определяют по формуле

  

где U— показания вольтметра V, мВ:

R = 100 Ом - сопротивление катушки электрического сопротивления ИК.

• 7.4.6 Опросить модуль через интерфейс RS-232 с помощью программы «Async3.exe» как описано в п. 2.1.6 42 7614.003.00.000 РЭ, входные регистры с 1 по 16. Значения силы постоянного тока отображаются на экране программы «Async3.exe» в виде 16-ти двухбайтовых чисел в шестнадцатеричной системе счисления. Выбирают данные, соответствующие поверяемому аналоговому входу.

• 7.4.7 Значение силы постоянного тока /_мсс, мА определяют по формуле

N

204,75

где N - данные преобразования, переведенные в десятичную систему счисления.

• 7.4.8 Приведённую погрешность измерений силы постоянного тока у, % вычисляют по формуле

НОРМ

где Ihopm - нормирующее значение, мА, вычисляемое по формуле I норм = мах ~ ^min >

где Imax и Im/n - верхний и нижний пределы измерений силы постоянного тока по соответствующему аналоговому входу. мА.

• 7.4.9 Результаты поверки считают положительными, если значение приведённой погрешности измерений силы постоянного тока в каждой точке не превышают ± 0,1 %.

• 7.5 Определение приведенной погрешности воспроизведения силы постоянного тока

  • 7.5.1 Собирают схему, представленную на рисунке 2.

    
    

ИП - источник питания; V - вольтметр; ИК - катушка электрического сопротивления; Aon - аналоговый выход (исполнение МСС07; п - число выходов, от 1 до 4)

Рисунок 2 - Схема соединения модуля МСС хх для определения погрешности у_о

• 7.5.2 Погрешность определяется для каждого подлежащего поверке аналогового выхода. Измерения проводятся в точках, указанных в таблице 5.

Таблица 5

• 7.5.3 Сравнить расчётное значение тока с реальным значением, вычисленным по показаниям вольтметра.

• 7.5.4 Перевод данных Ао в значение выходного унифицированного сигнала постоянного тока производят по формуле

I=Y/204,75                                     (5)

где Y - значение, записанное в выходной регистр;

I - выходной ток, мА.

• 7.5.5 Значение приведённой погрешности воспроизведения силы постоянного тока вычисляют по формуле

/<,=^—^•100,%, (6)

НОРМ

где Ihopm ~ нормирующее значение, мА, вычисляемое по формуле

норм ⁼ мах ~ I min »                                    (?)

где Imax и Imin - верхний и нижний пределы формирования силы постоянного тока по соответствующему аналоговому выходу, мА.

• 7.5.6 Результаты поверки считают положительными, если значение приведённой погрешности воспроизведения силы постоянного тока не превышают ± 0,2 %.

• 7.6 Определение основной приведенной погрешности измерений электрического сопротивления

  • 7.6.1 Основную приведённую погрешность у_о измерений электрического сопротивления определяют методом прямых измерений путём подключения измерительного канала модуля к эталонному магазину сопротивлений.

  • 7.6.2 Собирают схему, приведенную на рисунке 3.

    

МС - магазин сопротивления; RTDj-i, RTDj.2, RTDj-з, RTDi-д - входы для подключения сопротивления, где i - номер входа, от 1 до 4.

Рисунок 3 - Схема соединения МСС для определения погрешности у₀

• 7.6.3 Погрешность у_о определяют для каждого подлежащего поверке аналогового входа, предназначенного для измерений сопротивления.

• 7.6.4 Измерения проводят в точках 10, 50, 100, 150 и 180 Ом.

• 7.6.5 С помощью магазина МС подать на вход модуля значение входного сигнала R, Ом, соответствующее первой проверяемой точке по п. 7.6.4.

• 7.6.6 Опросить модуль через интерфейс RS-232 с помощью утилиты «Async3», по п. 2.1.8 РЭ, входные регистры с 1001 по 1004. Измеренные значения отображаются на экране программы «Async3.exe» в виде четырех двухбайтовых чисел в шестнадцатеричной системе счисления.

• 7.6.7 Для перевода данных Ri в значение сопротивления используют формулу

Rmcc ⁼ N/100,

где N - данные Ri из кадра ответа, Rmcc - значение сопротивления, Ом.

• 7.6.8 Основную приведенную погрешность измерений электрического сопротивления вычисляют по формуле

r_a = ^R;^cc~^R

К НОРМ

где Rhopm — нормирующее значение, Ом, вычисляемое по формуле

В-НОРМ - ^МАХ ~    >

где Rmax~ максимальное значение диапазона измерений сопротивления, равное 180 Ом;

Rmin - минимальное значение диапазона измерений сопротивления, равное 10 Ом.

• 7.6.9 Результаты поверки считают положительными, если значение приведённой погрешности измерений электрического сопротивления в каждой точке не превышают ± 0.04 %.

7.7 Определение относительной погрешности счета импульсов при числе импульсов не менее 10 ООО

• 7.7.1 Относительную погрешность счета импульсов определяют методом прямых измерений, путём подключения к измерительным входам модуля генератора импульсов и эталонного частотомера в соответствии со схемой, приведённой на рисунке 4.

  

Г - генератор импульсов; Ч - частотомер; Ri = 1 кОм;

VT1 - транзистор КТЗ102; п - дискретный вход МСС, от 1 до 8.

Рисунок 4 - Схема соединения МСС для определения погрешностей 3/

• 7.7.2 Частотомер устанавливают в режим счета импульсов, подаваемых от генератора. На генераторе устанавливают значение напряжения 5 В, значение длительности импульсов 50 мкс, значение периода следования импульсов 100 мкс, соответствующие счету импульсов дискретного входа максимальной частоты при скважности 2 (10 кГц).

• 7.7.3 Опрашивают модуль через интерфейс RS-232 с помощью программы «Async3.exe», как описано в п. 2.1.4.2 РЭ, выходные регистры с 1001 по 1008, получают начальное значение количества импульсов N|.

• 7.7.4 Запускают генератор и убеждаются в приеме импульсов по входу МСС по состоянию светодиода поверяемого входа. При превышении количества посчитанных частотомером импульсов 10000 останавливают генератор и фиксируют показания частотомера НцасТ' Опрашивают модуль через интерфейс RS-232 с помощью программы «Async3.exe», выходные регистры с 1001 по 1008; получают конечное количество импульсов соответствующее концу испытаний.

• 7.7.5 Определяют относительную погрешность счета импульсов при числе импульсов не менее 10000 по формуле

( лт - Ы А

<5,= -4---- — 1'100,%,                       (И)

< ЧАСТ у

где Nhact - количество импульсов, зафиксированное частотомером.

• 7.7.6 Результаты поверки считают положительными, если значения относительной погрешности счета импульсов не превышают ± 0,01 %.

• 7.8 Определение погрешности измерений периода импульсов

• 7.8.1 Для определения погрешности собирают схему, представленную на рисунке 4.

• 7.8.2 Измерения проводятся для всех измерительных каналов модуля.

• 7.8.3 Частотомер переводят в режим измерений периода сигнала, подаваемого от генератора. На генераторе устанавливают значение напряжения 5 В. значение длительности импульсов d, значение периода следования импульсов 7>, соответствующие счету импульсов дискретного входа максимальной частоты при скважности 2 (точка 1 таблицы 6).

Таблица 6

• 7.8.4 Произвести запуск генератора. Убедиться в приеме импульсов по входу МСС по состоянию светодиода поверяемого входа.

• 7.8.5 Опросить модуль через интерфейс RS-232 с помощью программы «Async3.exe», входные регистры по РЭ с 2001 по 20016 (по 2 регистра на один Di - четырехбайтовое число), получим значение периода Тмсс> мкс_; считать значение периода следования импульсов Тцаст, мкс, полученное частотомером.

• 7.8.6 Абсолютную погрешность измерений периода импульсов вычисляют по формуле

АГл/сс ⁼ Тмсс - Тцдст                                    (12)

где Тмсс~ показания, полученные с модуля МСС, мкс;

Тчаст- показания частотомера, мкс.

• 7.8.7 Результаты поверки считают положительными, если значения абсолютной погрешности измерений периода импульсов не превышают ±1 мкс.

• 7.8.8 Измерения проводят в точках 2-5 согласно таблице 6.

• 7.8.9 Относительную погрешность измерений периода импульсов вычисляют по формуле

  ^Тмсст

  (Т -Т

  ¹ МСС ¹ ЧАСТ т

  \    ¹ ЧАСТ

  -1 -100,%

  7

  (13)

• 7.8.10 Результаты поверки считают положительными, если значение относительной погрешности измерений периода импульсов не превышают ± 0,01%.

7.9 Определение относительной погрешности расчета параметров нефти и нефтяного газа

• 7.9.1 Проводят только для исполнений, имеющих соответствующий набор измерительных каналов по п. 3.1.4 РЭ.

• 7.9.2 Для определения относительной погрешности расчета параметров нефти и газа данные измерительных каналов, аналоговых и счетных, копируют в выделенную область выходных регистров MODBUS, из которой считывают и используют как первичные данные для расчетов. Данные контрольного примера вручную записывают в выделенную область регистров, временно запретив их копирование, считывают результаты расчетов и сравнивают их с контрольными по ГОСТ Р 8.654-2015, МИ 2955-2010 в соответствии с п. 6.5.1, 6.5.3.2 «ПО для решения задач технических вычислений».

• 7.9.3 Для измерений используют алгоритмы в соответствии с 3.4, 3.5 РЭ.

• 7.9.4 Подключают поверяемый модуль к персональному компьютеру по интерфейсу RS232. Запускают на компьютере программу Async3.exe. Включают питание модуля

• 7.9.5 Записывают в выходные регистры, перечисленные в таблице 7.1 (уставки) соответствующие значения. После завершения записи происходит перезапуск модуля.

• 7.9.6 Записывают в выходной регистр 10019 значение 4 для запрета автоматического проведения расчетов и сброса накопительных счетчиков объема и массы жидкости, объема газа, массы нефти и воды.

• 7.9.7 Записывают в выходные регистры, перечисленные в таблице 7.2 (исходные данные для расчета) соответствующие значения.

• 7.9.8 Записывают в выходной регистр 10019 значение 2 для запуска единичного расчета.

• 7.9.9 Просматривают данные входных регистров 10001 ...10074 и сравнивают с контрольными значениями, приведенными в таблице 8. Внимание: приведение накопленного объема газа к стандартным условиям производится при заданном в выходных регистрах 20039, 20040 значении коэффициента сжимаемости, коэффициент сжимаемости (входные регистры 10017, 10018) рассчитывается по заданному составу газа и заданных значениях давления и температуры газа.

• 7.9.10 Входные регистры 10001... 10074 продублированы в выходных регистрах 15001... 15074 для удобства применения программы «Async3.exe».

• 7.9.11 Относительную погрешность расчета параметров нефти и нефтяного газа вычисляют по формуле где ¥_кп - контрольное значение по таблице 8, п от 1 до 20, соотв. входным регистрам;

  
  

  100,%

  

  (14)

Y„- результат расчета.

• 7.9.12 Результаты испытаний считают положительными, если значение относительной погрешности расчета параметров нефти и газа не превышают ± 0,05 % для всех 20 параметров таблицы 8.

Таблица 7.1 - Выходные регистры (уставки)

Таблица 8 - Выходные регистры (чтение результатов расчета)

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 8.1  При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815.

• 8.2  При отрицательных результатах поверки оформляют извещение о непригодности в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815.