Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Термопреобразователи сопротивления платиновые iTHERM ModuLine» (MП 207-013-2021)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ» (ФГУП «ВНИИМС»)

СОГЛАСОВАНО

. Иванникова

2021 г.

Заместитель директора ой метрологии

Государственная система обеспечения единства измерений

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

г. Москва

2021 г.

Настоящая методика поверки распространяется на Термопреобразователи сопротивления платиновые iTHERM ModuLine (далее по тексту - термопреобразователи или ТС) производства фирмы «Endress+Hauser Sicestherm S.r.L.», Италия.

ТС предназначены для измерений температуры жидких, газообразных и сыпучих сред химически неагрессивных к материалу измерительной вставки или защитной арматуры ТС.

Настоящая методика устанавливает процедуру первичной и периодической поверки ТС.

Поверяемые средства измерений должны иметь прослеживаемость к ГЭТ 35-2021 «Государственный первичный эталон единицы температуры - кельвина в диапазоне от 0,3 до 273,16 К», ГЭТ 34-2020 «Государственный первичный эталон единицы температуры в диапазоне от 0 до 3200 °C» в соответствии с ГОСТ 8.558-2009.

Метрологические характеристики ТС приведены в Приложении А настоящей методики.

1. Перечень операций поверки

1.1 При проведении поверки поверки выполняют операции, приведённые в таблице 1.

Таблица 1

• 1.2 Допускается проводить поверку в диапазоне измерений, согласованным с пользователем, но лежащим внутри полного диапазона измерений ТС. При этом делают соответствующую запись в сведениях о результатах поверки средства измерений в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений.

При использовании ТС в комплекте с измерительным преобразователем (ИП) серии iTEMP ТМТ диапазон измерений температуры ТС соответствует диапазону измерений, настроенному на ИП. Допускается поверять сенсор и ИП отдельно друг от друга, в соответствии с п. 8.1 МП 207-013-2021 и утвержденной действующей методикой поверки на измерительный преобразователь. При этом результаты поверки подтверждаются отдельными сведениями о результатах поверки ТС и ИП в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений.

• 2.1 При проведении поверки применяют эталоны, средства измерений, испытательное и вспомогательное оборудование, указанные в таблице 2.

Таблица 2

Примечания:

• 1. Все средства измерений, применяемые при поверке, должны иметь соответствующую запись в сведениях о результатах поверки средства измерений в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений или действующий сертификат о калибровке. Испытательное оборудование должно быть аттестовано.

• 2. Допускается применение аналогичных средств поверки, разрешенных к применению в Российской Федерации, и обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

• 3.1 Поверка СИ должна выполняться аккредитованными в соответствии с законодательством Российской Федерации об аккредитации в национальной системе аккредитации на проведение поверки средств измерений данного вида юридическими лицами или индивидуальными предпринимателями, ознакомленные с руководством по эксплуатации и освоившими работу с СИ.

• 4.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, установленные в следующих документах:

• -  ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности;

• -  «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»;

• -  «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭУ)» (Приказ от 24 июля 2013 года № 328н);

• -  требования разделов «Указания мер безопасности» эксплуатационной документации на применяемые средства поверки.

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха (20±5) °C;

• - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более 80;

• - атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст);

• - частота питающей сети - (50±0,5) Гц.

• 5.2 Средства поверки, оборудование готовят к работе в соответствии с руководствами по их эксплуатации.

• 5.3 При работе термостатов включают местную вытяжную вентиляцию.

• 5.4 Поверяемый ТС и используемые средства поверки должны быть защищены от вибраций, тряски, ударов, влияющих на их работу.

• 5.5 Операции, проводимые со средствами поверки, с поверяемым ТС должны соответствовать указаниям, приведенным в эксплуатационной документации.

• 6.1 При внешнем осмотре устанавливают:

• - соответствие внешнего вида, комплектности СИ технической и эксплуатационной документации;

• - наличие и четкость маркировки;

• - отсутствие механических повреждений и дефектов покрытия, ухудшающих внешний вид и препятствующих применению;

• - отсутствие обрывов и нарушения изоляции проводов;

• - прочность соединения проводов, отсутствие следов коррозии.

• 6.2 Результат проверки положительный, если выполняются все вышеперечисленные требования.

Не допускается к дальнейшей поверке СИ, у которого обнаружено хотя бы один недостаток (несоответствие).

Примечание - при оперативном устранении пользователем датчика недостатков, замеченных при внешнем осмотре, поверка продолжается по следующим операциям.

• 7.1 Подготовка к поверке средства измерений:

7.1.1. Извлечь (при возможности) измерительную вставку из защитной арматуры ТС.

• 7.2 Опробование средства измерений

  • 7.2.1 Опробование проводят, путем проверки электрического сопротивления изоляции ТС. Для проверки используют мегаомметр с номинальным рабочим напряжением 100 В.

  • 7.2.2 Подключают один из зажимов мегомметра к закороченным между собой выходным контактам измерительной вставки ТС, а другой - к краю измерительной вставки или металлической защитной арматуре.

  • 7.2.3 Запускают процесс измерения электрического сопротивления изоляции ТС.

7.2.4. Результат проверки считается положительным, если полученное значение электрического сопротивления изоляции не менее 100 МОм.

Определение метрологических характеристик проводят в соответствии с п. 8.1 (для термопреобразователей без ИП) или п. 8.2 (для термопреобразователей с ИП).

• 8.1.1 Проверку отклонения сопротивления ТС от НСХ выполняют для одной температурной точки, расположенной в диапазоне от минус 5 °C до плюс 30 °C (предпочтительная температура 0 °C) и для одной дополнительной температурной точке, отстоящей от первой не менее чем на 90 °C, либо при температуре, соответствующей верхнему пределу диапазона измерений (если этот предел ниже плюс 100 °C), методом сравнения с эталонным термометром в криостате, термостате или калибраторе температуры.

• 8.1.2 При поверке ТС в криостате (термостате) погружают на одну глубину в криостат (термостат) поверяемый ТС вместе с эталонным термометром, используя при этом металлические выравнивающие блоки.

• 8.1.3 При поверке ТС в калибраторе температуры опускают эталонный термометр и ТС до упора в дно блока. При испытаниях в сухоблочных калибраторах используют двухканальные металлические блоки.

• 8.1.4 В соответствии с эксплуатационной документацией устанавливают на криостате, термостате или калибраторе требуемую температурную точку.

• 8.1.5 После установления заданной температуры и установления теплового равновесия между эталонным термометром, ТС и термостатирующей средой (стабилизация показаний эталонного термометра и ТС) снимают измеренное значение температуры эталонного термометра, индицируемое на дисплее измерительного прибора, а значение сопротивления в температурном эквиваленте, измеренное поверяемым ТС индицируемое на дисплее измерительного прибора.

• 8.1.6 Операции по 8.1.4, 8.1.5 повторить для остальных температурных точек.

• 8.1.7  Проводят подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям в соответствии с п. 9.

• 8.2.1 Основную погрешность ТС находят в пяти температурных точках, равномерно расположенных в диапазоне измерений, включая начальное и конечное значение диапазона измерений, методом сравнения с эталонным термометром в криостате, в термостате, в сухоблочном (или жидкостном) калибраторе температуры, при этом необходимо не допускать перегрева соединительной головки ТС.

• 8.2.2 При поверке ТС в криостате (термостате) погружают на одну глубину в криостат (термостат) поверяемый ТС вместе с эталонным термометром, используя при этом металлические выравнивающие блоки.

• 8.2.3 При поверке ТС в калибраторе температуры опускают эталонный термометр и ТС до упора в дно блока. При поверке в сухоблочных калибраторах используют двухканальные металлические блоки.

• 8.2.4 В соответствии с эксплуатационной документацией устанавливают на криостате, термостате или калибраторе требуемую температурную точку.

• 8.2.5 После установления заданной температуры и установления теплового равновесия между эталонным термометром, ТС и термостатирующей средой (стабилизация показаний эталонного термометра и ТС) снимают измеренное значение температуры эталонного термометра, индицируемое на дисплее измерительного прибора, а также цифровой выходной сигнал ТС в температурном эквиваленте индицируемый на дисплее коммуникатора (или на встроенном индикаторе ТС) и (или) аналоговый выходной сигнал поверяемого ТС при помощи прецизионного измерителя постоянного тока.

• 8.2.6 Операции по 8.2.4, 8.2.5 повторить для остальных температурных точек, находящихся в интервале измеряемых температур поверяемого ТС.

• 8.2.7 Проводят подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям в соответствии с п. 9.

• 9 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям

• 9.1.1 Отклонение от НСХ вычисляют по формуле 1:

= ^ТС ^{— f}3T        Q)

Где t_TC -значение сопротивления в температурном эквиваленте, измеренное поверяемым ТС, °C;

t_3T -значение температуры, измеренное эталоном, °C

• 9.2.1 Основную абсолютную погрешность ТС вычисляют по формулам 2 и 3:

- для цифрового выходного сигнала (/1ц, °C): &ц = Тцси - Тэ                   (2)

где: Тэ -значение температуры, измеренное эталоном, °C;

Тцси-значение цифрового выходного сигнала в температурном эквиваленте, °C.

- для аналогового выходного сигнала (/1а, °C): Ла = Таси- Тэ                   (3)

где: Тэ - значение температуры, измеренное эталоном, °C;

Таси - значение аналогового выходного сигнала в температурном эквиваленте, рассчитанное по формуле 4, °C.

• 9.2.2 Значение аналогового выходного сигнала в температурном эквиваленте {Таси, °C), рассчитывают по формуле 4:

  Т

  ¹ АСИ

  

  1выхтах ^ewrniin

  
  

где: Tmax, Tmin - соответственно верхний и нижний пределы настроенного диапазона измерений ИП ТС, °C;

Пыхшах, iBwxmin - соответственно верхний и нижний пределы настроенного диапазона выходных сигналов ИП ТС, мА;

1изм - среднее арифметическое значение измеренного выходного сигнала ИП ТС, мА.

Примечания:

Если ТС работает только с цифровым выходным сигналом, при поверке допускается определять основную абсолютную погрешность только для цифрового выходного сигнала. Полученная погрешность сравнивается с допускаемой основной погрешностью ТС с использованием цифрового выходного сигнала ИП, при этом делают соответствующую запись в сведениях о результатах поверки средства измерений в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений о проведении проверки ТС с использованием цифрового выходного сигнала ИП.

Если ТС работает только с аналоговым выходным сигналом, при поверке допускается определять основную абсолютную погрешность только для аналогового выходного сигнала. Полученная погрешность сравнивается с допускаемой основной погрешностью ТС с использованием аналогового выходного сигнала ИП, при этом делают соответствующую запись в сведениях о результатах поверки средства измерений в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений о проведении проверки ТС с использованием аналогового выходного сигнала ИП.

• 9.3 Результат поверки считается положительным, а средство измерений соответствующим метрологическим требованиям, если полученные значения метрологических характеристик не превышают нормированных значений, указанных в Приложении А настоящей методики.

• 10.1 Средства измерений, прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению.

Результаты поверки средств измерений подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца средства измерений или лица, представившего его на поверку, на средство измерений выдается свидетельство о поверке или вносится запись о проведенной поверке в паспорт средства измерений, заверяемая подписью поверителя и знаком поверки, с указанием даты поверки.

• 10.2  При отрицательных результатах поверки в соответствии с действующим законодательством в области обеспечения единства измерений РФ на средство измерений оформляется извещение о непригодности к применению.

• 10.3   В случае, если причиной непригодности ТС с индивидуальной статической характеристикой преобразования (ИСХ) является превышение предельно допускаемой основной абсолютной погрешности, то по согласованию с Заказчиком проводят переградуировку ТС.

При переградуировке ТС проводят следующие операции:

• 1) При возможности извлекают измерительную вставку. Для этого необходимо отключить провода сенсорной части от клемм преобразователя и извлечь термовставку из корпуса ТС.

• 2) Осуществляют калибровку ТС на требуемом диапазоне температур и вычисляют коэффициенты Каллендара - ван Дюзена в соответствии с Приложением А ГОСТ 8.461-2009 «ГСП. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки».

• 3) Далее вносят коэффициенты Каллендара - ван Дюзена программным образом в ИП (например, с помощью НART-коммуникатора или HART-модема) в соответствии с руководством по эксплуатации на ИП.

• 4) Подключают измерительную вставку к ИП (вновь собрать ТС) и осуществляют повторную поверку ТС по п. 8.2.

Разработчики настоящей методики:

Научный сотрудник отдела 207 метрологического обеспечения термометрии

Начальник отдела 207 метрологического обеспечения термометрии ФГУП «ВНИИМС

Таблица А1 - Метрологические характеристики

10