Методика поверки «Датчики температуры многозонные іTHERM серий ТМЅ, TS» (MП 207-044-2019)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ» (ФГУП «ВНИИМС»)
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора по еннои метрологии «ВНИИМС»
Г Иванникова
^Т^Ж^екабря 2019 г.
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МП 207-044-2019 г. Москва
2019 г.
1 ВведениеНастоящая методика распространяется на датчики температуры многозонные iTHERM серий TMS, TS (далее по тексту - датчики), изготавливаемые фирмой «Endress+Hauser Sicestherm S.r.L.», Италия и фирмой «Endress+Hauser Wetzer GmbH+Co.KG», Германия, и устанавливает методы и средства их первичной поверки.
Датчики подлежат первичной поверке до ввода в эксплуатацию.
При эксплуатации датчиков необходимо осуществлять периодической контроль работоспособности изделий, и, при необходимости, по согласованию с эксплуатирующей организацией и с изготовителем, проводить ремонт или замену изделия с последующей первичной поверкой.
Метрологические характеристики датчиков приведены в таблице 1.
Таблица 1
Модель |
Условное обозначение НСХ |
Диапазон измерений температуры, °C |
Класс допуска |
Пределы допускаемых отклонений от НСХ, °C (где t - значение измеряемой температуры, °C) |
TMS01 TMS02 TMS11 TMS12 |
PtIOO(1) |
от -100 до +450 |
А |
±(0,15+0,002 |t|) |
от -196 до +600 |
В |
±(0,3+0,005 |t|) | ||
J(2) |
от -40 до +375 включ. св. +375 до +750 |
1 |
±1,5 ±0,004 |t| | |
от -40 до +333 включ. св. +333 до +750 |
2 |
±2,5 ±0,0075 |t| | ||
к(2), n(2) |
от -40 до +375 включ. св. +375 до +1000 |
1 |
±1,5 ±0,004 |t| | |
от -40 до +333 включ. св. +333 до +1200 |
2 |
±2,5 ±0,0075-|t| | ||
от -200 до -167 включ. св. -167 до +40 |
3 |
±0,0015 |t| ±2,5 | ||
у(2) |
от -40 до +125 включ. св. +125 до +350 |
1 |
±0,5 ±0,004 -|t| | |
от -40 до +133 включ. св. +133 до +350 |
2 |
±1,0 ±0,0075 -|t| | ||
от -200 до -67 включ. от -67 до + 40 |
3 |
±0,015 -|t| ±1,0 | ||
В(2) |
от +600 до +1700 |
2 |
±0,0025 -|t| | |
от +600 до +800 включ. |
3 |
±4,0 | ||
св. +800 до +1700 |
±0,005-|t| | |||
TMS21 |
J(2) |
от -40 до +375 включ. св. +375 до +750 |
1 |
±1,5 ±0,004 -|t| |
от -40 до +333 включ. св. +333 до +750 |
2 |
±2,5 ±0,0075-|t| | ||
к(2), n(2) |
от -40 до +375 включ. св. +375 до +1000 |
1 |
±1,5 ±0,004 |t| | |
от -40 до +333 включ. св. +333 до +1200 |
2 |
±2,5 ±0,0075-|t| | ||
от -200 до -167 включ. св. -167 до +40 |
3 |
±0,0015 |t| ±2,5 | ||
Е(2) |
от -40 до +375 включ. св. +375 до +800 |
1 |
4-> + | |
от -40 до +333 включ. |
2 |
±2,5 |
Модель |
Условное обозначение НСХ |
Диапазон измерений температуры, °C |
Класс допуска |
Пределы допускаемых отклонений от НСХ, °C (где t - значение измеряемой температуры, °C) |
св. +333 до +900 |
±0,0075-1| | |||
в(2) |
от +600 до +1700 |
2 |
±0,0025 |t| | |
от +600 до +800 включ. |
3 |
±4,0 | ||
св. +800 до +1700 |
±0,005-|t| | |||
TMS31 |
PtlOO(1) |
от -100 до +450 |
А |
±(0,15+0,002 |t|) |
от -196 до +600 |
В |
±(0,3+0,005 |t|) | ||
J(2) |
от -40 до +375 включ. св. +375 до +750 |
1 |
±1,5 ±0,004-|t| | |
от -40 до +333 включ. св. +333 до +750 |
2 |
±2,5 ±0,0075 -|t| | ||
К(2) |
от -40 до +375 включ. св. +375 до +1000 |
1 |
±1,5 ±0,004-|t| | |
от -40 до +333 включ. св. +333 до +1200 |
2 |
±2,5 ±0,0075-|t| | ||
от -200 до -167 включ. св. -167 до +40 |
3 |
±0,0015 |t| ±2,5 | ||
в(2) |
от +600 до +1700 |
2 |
±0,0025-|t| | |
от +600 до +800 включ. |
3 |
±4,0 | ||
св. +800 до +1700 |
±0,005 |t| | |||
TS901 |
к(2), n(2) |
от -40 до +375 включ. св. +375 до +1000 |
1 |
±1,5 ±0,004 |t| |
от -40 до +333 включ. св. +333 до +1200 |
2 |
±2,5 ±0,0075-|t| | ||
от -200 до -167 включ. св. -167 до +40 |
3 |
±0,0015-|t| ±2,5 | ||
в(2) |
от +600 до +1700 |
2 |
±0,0025 |t| | |
от +600 до +800 включ. |
3 |
±4,0 | ||
св. +800 до +1700 |
±0,005-|t| | |||
Примечания к таблице 1 :
Пределы допускаемой основной погрешности датчиков температуры (Ддт, °C) в комплекте с измерительным преобразователем с ЧЭ на базе термопреобразователя сопротивления вычисляются по формуле: Ддт=±7Дпп2 + Лип2 Пределы допускаемой основной погрешности датчиков температуры (Ддт, °C) в комплекте с измерительным преобразователем с ЧЭ на базе термоэлектрических преобразователей вычисляются по формуле: Ддг^^/Лпп2 + (Дип + Дх)2 где: Дпп - предел допускаемого отклонения от НСХ (в температурном эквиваленте) первичного преобразователя, °C; Дип - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности WirelessHART, °C; Дх - абсолютная погрешность автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов преобразователей термоэлектрических. |
свидетельства о поверке, оборудование должно быть аттестовано.
2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
При проведении поверки применяют основные и вспомогательные средства поверки, перечень которых приведён в таблице 2.
Таблица 2
Наименование и тип средств измерений и оборудования |
Метрологические характеристики или регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений |
Рабочий эталон 3-го разряда по ГОСТ 8.558-2009 - термометр сопротивления эталонный ЭТС-100 |
Регистрационный № 19916-10 |
Рабочие эталоны 1,2, 3-го разрядов по ГОСТ 8.558-2009 - преобразователи термоэлектрические эталонные ТППО |
Регистрационный № 19254-10 |
Рабочий эталон 2, 3-го разрядов по ГОСТ 8.558-2009 - преобразователь термоэлектрический платинородий- платинородиевый эталонный ПРО |
Регистрационный № 41201-09 |
Термометр электронный лабораторный LTA |
Регистрационный № 69551-17 |
Прецизионный милливольтметр В2-99 |
Регистрационный № 22532-02 |
Измеритель температуры двухканальный прецизионный МИТ 2.05 |
Регистрационный № 46432-11 |
Измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 8 |
Регистрационный № 19736-11 |
Термостаты жидкостные серии «ТЕРМОТЕСТ» |
Регистрационный № 39300-08 |
Калибраторы температуры JOFRA серий ATC-R и RTC-R |
Регистрационный № 46576-11 |
Термостат с флюидизированной средой FB-08 |
Регистрационный № 38482-08 |
Калибратор температуры КТ-5 |
Регистрационный № 65779-16 |
Калибратор температуры эталонный КТ-1100 |
Регистрационный № 26113-03 |
Калибратор температуры ЭЛЕМЕР-КТ-900К, ЭЛЕМЕР-КТ-1100К |
Регистрационный № 75073-19 |
Печь высокотемпературная типа ВТП 1600-1 |
Диапазон воспроизводимых температур: +300...+1600 °C. Нестабильность поддержания заданного режима не более ±0,4 °С/мин |
Калибратор многофункциональный и коммуникатор BEAMEX МС6 (-R) |
Регистрационный № 52489-13 |
Примечания:
1 Все средства измерений, применяемые при поверке, должны иметь действующие
3 Требования к квалификации поверителей-
3.1 Поверка приборов должна выполняться специалистами, аттестованными в качестве поверителей данного вида средств измерений, ознакомленные с руководством по эксплуатации и освоившими работу с прибором.
При проведении поверки необходимо соблюдать:
-
- ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности;
-
- требования безопасности, которые предусматривают «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» ПОТЭУ (2014);
-
- указания по технике безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на эталонные средства измерений и средства испытаний;
-
- требования разделов «Указания мер безопасности» эксплуатационной документации на применяемые эталонные средства измерений и средства поверки.
-
5.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
-
- температура окружающего воздуха, °C от +15 до +25;
-
- относительная влажность окружающего воздуха, % от 30 до 80;
-
- атмосферное давление, кПа от 84 до 106,7.
-
5.2 Электрическое питание термостатов должно осуществляться стабилизированным напряжением, изменение напряжения не должно превышать 2%.
-
5.3 Все приборы, установки должны быть заземлены, сопротивление заземления -не более 0,1 Ом, сечение проводов заземления - не менее 0,75 мм2.
-
5.4 Средства поверки и оборудование готовят в соответствии с руководствами по их эксплуатации.
-
5.5 При работе термостатов включают местную вытяжную вентиляцию.
-
5.6 Поверяемый датчик и используемые средства поверки должны быть защищены от вибраций, тряски, ударов, влияющих на их работу.
-
5.7 Операции, проводимые со средствами поверки и с поверяемым датчиком должны соответствовать указаниям, приведенным в эксплуатационной документации.
-
6.1 В случае поверки датчиков температуры с чувствительным элементом (ЧЭ) на основе термопарного кабеля, вначале на поверку предоставляются образцы термоэлектрических преобразователей (ТП), изготовленных из данного кабеля, а уже после (при положительных результатах) предоставляются на поверку уже готовые изделия, изготовленные из этого кабеля. При этом:
-
6.1.1 Образцы ТП отбираются и изготавливаются непосредственно на заводе-изготовителе, из представленных катушек (бухт) с термопарным кабелем, из которых будут изготавливаться датчики конкретной партии. Образцы кабеля берутся из начала, середины (при необходимости) и конца бухты. Длина образцов не должна быть ниже 500 мм.
-
6.1.2 Образцы ТП, изготовленные из бухты, должны иметь маркировку с указанием: номера партии, типа НСХ и класса допуска, и к ним должен прилагаться сертификат калибровки изготовителя термопарного кабеля.
-
6.1.3 Далее проводят подготовку к поверке в соответствии с разделом 8 ГОСТ 8.338-2002.
-
-
6.2 В случае поверки датчиков температуры с платиновыми ЧЭ на основе кабеля, на поверку представляются образцы термопреобразователей сопротивления (ТС), изготовленные из данного кабеля с требованиям согласно п.п.6.1.1-6.1.3.
-
6.2.1 Подготовку к поверке ТС проводят в соответствии с разделом 9 ГОСТ 8.461-2009.
-
-
7.1 Определение отклонения от номинальной статической характеристики (НСХ) ЧЭ датчиков температуры без ИП проводят в соответствии с ГОСТ 8.461-2009 и ГОСТ 8.338-2002.
-
7.2 Проверку электрического сопротивления изоляции проводят уже после сборки ЧЭ в конечное изделие следующим образом:
Подключают один из зажимов мегомметра к закороченным между собой выходным контактам ЧЭ датчика, а другой - к металлической защитной арматуре. По истечении 1 мин или через меньшее время, за которое показания средств измерений практически установятся, производят отсчет показаний, определяющих электрическое сопротивление изоляции.
Электрическое сопротивление изоляции должно быть не менее 1000 МОм.
-
7.3 Определение отклонения от НСХ датчика температуры без ИП в конечной сборке проверяют следующим образом:
-
7.3.1 Отклонение от НСХ определяют только в одной контрольной точке, соответствующей температуре окружающей среды (в диапазоне от 0 до плюс 30 °C) методом сравнения с эталонным термометром в «пассивном» (воздушном) термостате.
-
7.3.2 В качестве пассивного термостата может быть использовано помещение с кондиционером (без окон и дополнительных нагревательных элементов) или ящик (контейнер) из теплоизоляционного материала с закрывающейся крышкой.
-
7.3.3 Помещают поверяемый датчик вместе с эталонным(и) термометром (-ами) в пассивный термостат, при этом ЧЭ эталонного термометра должен находиться в непосредственной близости к каждому ЧЭ датчика. После выдержки в течение 24 ч снимают не менее 10-ти показаний (в течение 10-ти минут) температуры эталонного термометра и сопротивления (или термо-ЭДС) (в температурном эквиваленте) каждого ЧЭ датчика температуры.
-
7.3.4 Значение отклонения от НСХ (в температурном эквиваленте) для каждого ЧЭ датчика температуры АТ определяется по формуле:
-
At — 61-/3, (1)
где:
1д - среднее арифметическое значение сопротивления или термо-ЭДС в температурном эквиваленте ЧЭ поверяемого датчика, °C;
t3 - среднее арифметическое значение температуры, измеренное эталонным термометром, °C.
-
7.3.5 Результаты поверки датчика температуры считают положительными, если полученное отклонение от НСХ каждого ЧЭ датчика не превышает предельно допустимого нормированного значения в соответствии с таблицей 1.
-
8.1 Поверку датчиков температуры с ИП проводят в следующем порядке:
-
8.1.1 Перед сборкой датчика проводят операции по п.7.1
-
8.1.2 Поверка ИП проводится в соответствии с утвержденной методикой поверки на ИП или проверяется наличие действующего свидетельства о поверке на ИП, выписанного не ранее, чем за 1-2 месяца до момента проведения поверки датчика температуры.
-
8.1.3 После сборки ЧЭ и ИП в конечное изделие проводится проверка электрического сопротивления изоляции:
-
Подключают один из зажимов мегомметра к закороченным между собой выходным контактам ЧЭ датчика, а другой - к металлической защитной арматуре. По истечении 1 мин или через меньшее время, за которое показания средств измерений практически установятся, производят отсчет показаний, определяющих электрическое сопротивление изоляции.
Электрическое сопротивление изоляции должно быть не менее 1000 МОм.
-
8.1.4 Погрешность датчика температуры с ИП в конечной сборке проверяют следующим образом:
-
8.1.4.1 Погрешность определяют в одной точке в соответствии с п.п.7.3.1-7.3.3. При этом, после соответствующей выдержки (24 ч) снимают не менее 10-ти показаний (в течение 10-ти минут) температуры эталонного термометра и цифрового (йц) или аналогового (IBbix.i) выходного сигнала каждого ЧЭ поверяемого датчика, считываемого с дисплея HART-коммуникатора или ПК, или же при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора BEAMEX МС6 (-R), или прецизионного измерителя постоянного тока.
-
8.1.4.2 Значение температуры, соответствующее измеренному аналоговому выходному сигналу 1еыхЛ рассчитывают по формуле:
-
С» = )+(2)
1 max •'min
где 1еых. i - значение выходного тока, соответствующее измеряемой температуре, мА; Лиги, Imax - нижний и верхний пределы диапазона измерений выходного тока, мА;
tmin, tmax - нижний и верхний пределы, соответственно, диапазона измерений температуры, °C.
-
8.1.4.3 Основную абсолютную погрешность датчика вычисляют по формулам:
-
- для цифрового выходного сигнала
АоП = Ац - td, °C (3)
-
- для аналогового выходного сигнала
Аоа = tja- td, °C (4)
где: /щ- значение цифрового выходного сигнала поверяемого датчика температуры, °C;
?ia- значение температуры, соответствующее измеренному аналоговому выходному сигналу Тим, °C;
td - среднее арифметическое значение температуры по показаниям эталонного термометра, °C.
Примечание - Если датчик работает только с цифровым выходным сигналом, при поверке допускается определять основную абсолютную погрешность цифрового сигнала по формуле (3). При этом полученная погрешность сравнивается с допускаемой основной погрешностью цифрового сигнала датчика, а в свидетельстве о поверке и (или) в паспорте делается соответствующая запись о проведении проверки только погрешности цифрового сигнала.
-
8.1.4.4 Результаты поверки считают положительными, если полученная погрешность датчика температуры в комплекте с ИП не превышает значений, указанных в таблице 1 настоящей методики.
-
9.1 Результаты первичной поверки ТП и ТС, изготовленных из кабеля, представленного на поверку, оформляются протоколом.
-
9.2 При положительных результатах первичной поверки ТП и ТС, изготовленных из кабеля, допускается дальнейшее изготовление датчиков из этого кабеля, представленного на поверку.
-
9.3 Датчики температуры многозонные iTHERM серий TMS, TS, прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению. На них оформляется свидетельство о поверке или ставится знак поверки в паспорт в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г.
-
9.4 При отрицательных результатах поверки датчиков, в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г., на них оформляется извещение о непригодности.
-
9.5 При отрицательных результатах поверки бухта кабеля, из которой были изготовлены ТП и ТС, представленные на поверку, к дальнейшему изготовлению датчиков не допускается.
Разработчик настоящей методики:
АТА. Игнатов
Начальник отдела 207 ФГУП «ВНИИМС»
8