Методика поверки «ГСОЕИ. Расходомеры-счетчики ультразвуковые Prosonic Flow» (29674-01)

ФГУП «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»

(ФГУП «ВНИИМС»)

СИ ФГУП «ВНИИМС»

В.Н. Яншин

" 2- С>" декабря 2007 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

РАСХОДОМЕРЫ-СЧЕТЧИКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ PROSONIC FLOW

Г.р. № 29674-07

Методика поверки

МОСКВА

2007

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1 Настоящий документ распространяется на ультразвуковые расходомеры-счетчики Prosonic Flow фирмы Endress+Hauser Flowtec AG (Швейцария) при использовании их в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора и устанавливает требования к методам и средствам их поверки.

1 2 В зависимости от исполнения прибора и кода заказа, операции первичной поверки выполняются фирмой изготовителем: Endress+Hauser Flowtec AG (Швейцария) и органами Государственной метрологической службы в России после ремонта.

• 1.3  Межповерочный интервал - 4 года.

• 1.4  Методика описывает два вида поверки: проливной и беспроливной.

• 1.5  Возможность применения беспроливной поверки зависит от исполнения расходомера (см. табл. 1, Приложение 1).

• 2. ПРОЛИВНОЙ ВИД ПОВЕРКИ

2.1. Операции поверки

• 2.1.1.  В зависимости от исполнения расходомеров Prosonic Flow проливная поверка состоит из следующих операций:

• -    внешний осмотр, пп. 2.6.1, 2.6.2,

• -    проверка герметичности, пп. 2.6.3, 2.6.4,

опробование, пп. 2.6.5, 2.6.6,

• -    определение метрологических характеристик, пп. 2.6.7-2.6.10.

• 2.1.2.  Операции проливной поверки в зависимости от исполнения расходомера приведены в табл. 2, Приложение 1.

2.2. Средства поверки

• 2.2.1. При проведении операций поверки применяют следующие эталоны и оборудование:

  • 2.2.1.1. При операциях п.2.1.2 гидравлический пресс с контрольным манометром классом точности не более 0,4.

  • 2.2.1.2. При определении метрологических характеристик, соотношение основных погрешностей поверочной установки, эталонов по проверяемому параметру поверяемого расходомера не должно превышать 1:3 и применяют следующие эталоны и испытательное оборудование:

• •  поверочная установка для жидкостей с диапазоном расхода, соответствующим поверяемому расходомеру;

• •  частотомер электронно-счетный ЧЗ-49А амплитудой до 50 В и частотой 0...10 кГц;

• •  ампервольтметр Р386, диапазон измерений 0,1-10 В, погрешность ±0,05 %.

• •  термометр типа ТЛ-4 с пределами измерения до 100°С и ценой деления 0,5°С, по ГОСТ 215;

• •  источник постоянного тока напряжением 24 В, переменного тока 220 В частотой 50 Гц;

• •  психрометр аспирационный типа М-54 по ГОСТ 6353;

• •  образцовый манометр типа МО с пределами измерений 0... 1,0 МПа класса точности 0,4;

• •  барометр по ГОСТ 6853.

• 2.2.1.3. Используемые эталоны должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 2.2.1.4. Допускается использовать другие эталоны с характеристиками не хуже указанных в п. 2.2.1.2.

2.3. Требования безопасности

• 2.3.1.  При проведении поверки соблюдают требования безопасности определяемые:

правилами безопасности труда и пожарной безопасности действующими на поверочной установке,

правилами безопасности при эксплуатации используемых эталонов, испытательного оборудования и поверяемого расходомера приведенными в эксплуатационной документации.

• 2.3.2.  Монтаж электрических соединений должен проводиться в соответствии с ГОСТ 12.3.032 и "Правилами устройства электроустановок" (раздел VII).

• 2.3.3.  К поверке допускают лиц, имеющих квалификационную группу по технике безопасности не ниже П в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", изучивших руководство по эксплуатации на расходомер и настоящий документ.

2.4. Условия поверки

• 2.4.1. При проведении поверки соблюдают следующие условия:

поверочная среда - вода водопроводная;

температура окружающего воздуха 20 + 5 °C;

температура измеряемой среды 20 + 5 °C, причем изменение температуры во время измерения не должно превышать 0,5 °C;

относительная влажность воздуха 30...80 %, атмосферное давление 86... 107 кПа.

2.5. Подготовка к поверке

• 2.5.1.  Поверяемый расходомер фланцевого типа (92F и 93С) монтируют на поверочной установке и подготавливают к работе согласно руководству по эксплуатации поверяемого расходомера. Поверяемый расходомер накладного или врезного типа монтируют на специальной вставке с условным диаметром 100 мм, которую устанавливают на поверочную установку. Вставка должна быть изготовлена из углеродистой стали, ее внутренний диаметр и толщина стенки должны быть известны с погрешностью не более 0,1 мм.

• 2.5.2.  Проводят проверку формирователя токового выходного сигнала при его использовании. Для этого задают в ячейке "проверка токового выхода" ("simulation current") не менее трёх из имеющихся токовых значений в произвольном порядке в пределах шкалы.

Абсолютную погрешность А; по токовому сигналу рассчитывают по формуле

Az=|Zy|-|/p|

где

1_Р - значение тока на выходе расходомера в мА;

I_s - проверочное значение тока в мА.

Расходомер считают выдержавшим проверку, если значение погрешности не превышает значения допустимой абсолютной погрешности токового сигнала

|Az|<|A'z|,

где значение допустимой абсолютной погрешности токового сигнала A'i = 5 мкА.

• 2.5.3.  Проводят проверку формирователя частотного выходного сигнала при его использовании. Для этого задают в ячейке "проверка частотного сигнала" ("simulation frequency") не менее трёх из имеющихся значений частоты в произвольном порядке в пределах шкалы.

Расходомер считают выдержавшим проверку, если значение частоты на выходе расходомера совпадает с заданным с погрешностью ± 1 Гц.

Примечание. При выполнении операций поверки, единицы измерений физических величин у поверочной установки, эталонов и у поверяемого расходомера должны быть одинаковы.

2.6. Проведение поверки

Внешний осмотр

• 2.6.1.  При внешнем осмотре устанавливают, что:

• -  на расходомере отсутствуют механические повреждения, препятствующие его применению;

• -  надписи и обозначения на паспортной табличке расходомера соответствуют требованиям эксплуатационной документации;

комплектность расходомера соответствует паспорту; исполнение расходомера соответствует его маркировке.

• 2.6.2.  Расходомер, не прошедший внешний осмотр, к поверке не допускают.

Проверка герметичности

• 2.6.3.  Проверку герметичности проводят путем создания в полости первичного преобразователя расходомера максимального давления, на которое рассчитан расходомер. Время выдержки под давлением не менее 15 мин.

• 2.6.4.  Расходомер считают выдержавшим проверку, если в течение 15 минут не наблюдалось каплеобразования, запотевания сварных швов и снижения давления.

Опробование

• 2.6.5.  Опробуют расходомер на поверочной установке путем увеличения/уменьшения расхода жидкости в пределах рабочего диапазона измерений.

• 2.6.6.  Результаты опробования считают удовлетворительными, если при увеличе-нии/уменьшении расхода жидкости соответствующим образом изменялись показания на дисплее расходомера, на мониторе компьютера/контроллера, или миллиамперметре, частотомере.

Определение метрологических характеристик

• 2.6.7.  Проведение поверки по объёму.

Погрешность расходомера при измерении объёма определяют сравнением показаний дисплея, монитора компьютера/контроллера с показаниями поверочной установки в пределах рабочего диапазона расхода в трёх точках, соответствующих скоростям потока 0,5 м/с; 1,0 м/с и 3 м/с. Число измерений в каждой точке не менее двух, при допустимом отклонении установленного расхода Q_v от контрольных точек ±10%. На заданном расходе Q_v производят измерение установленного объёма жидкости V_y. Относительную погрешность расходомера в процентах при каждом поверочном расходе определяют по формуле

V -V S_v = --M00%,

V

У

где

V_y - объём жидкости измеренный/выданный установкой при установленном расходе Q;

V_p - объём жидкости измеренный расходомером, т.е. показания расходомера на дисплее, мониторе компьютера/контроллера или частотомере.

Расходомер считают выдержавшим поверку, если экспериментальное значение его погрешности 8у, полученное на поверочной установке при измерении установленного объёма жидкости V_y, на заданном расходе Q в каждой точке при каждом измерении не превышает значения допускаемой погрешности Sу, рассчитанной по соответствующей формуле:

т.е. должно выполняться: |^z|<|г|.

Примечание

• -     при положительном результате поверки при измерении по объему, расходомер признают годным и для измерения расхода;

• -     при использовании импульсного выхода измеренное расходомером значение объёма пересчитывают по формуле:

где:

N, - количество импульсов, наработанных расходомером за время измерений объёма; q - цена импульса при измерении объёма.

• 2.6.8. Проведение поверки по расходу.

Погрешность расходомера при измерении расхода определяют сравнением показаний дисплея, монитора компьютера/контроллера с показаниями поверочной установки в пределах рабочего диапазона расхода в трёх точках, соответствующих скоростям потока 0,6 м/с; 1,0 м/с и 3 м/с. Число измерений в каждой точке не менее двух, при допустимом отклонении установленного расхода Q_y от контрольных точек ±10%. На установленном расходе Q_y производят снимают показания расходомера Q_p. Относительную погрешность расходомера 8q в процентах при каждом установленном расходе определяют по формуле

S_o=”~^^r 100%,

где

Q_y - расход, установленный на поверочной установке;

Q_p - расход жидкости, измеренный расходомером, т.е. показания расходомера на дисплее, мониторе компьютера/контроллера, на миллиамперметре или частотомере.

Расходомер считают выдержавшим поверку, если экспериментальное значение его погрешности 5q, полученное на поверочной установке при измерении установленного расхода жидкости Q_y в каждой точке при каждом измерении не превышает значения допускаемой погрешности Sq, рассчитанное по соответствующей формуле:

т.е. должно выполняться: |   < |^_е|.

Примечание

при положительном результате поверки при измерении по расходу, расходомер признают годным и для измерения объема;

- при использовании частотного выхода измеренное расходомером значение расхода пересчитывают по формуле:

где:

Qmin и Qmax - значения нижнего и верхнего пределов диапазона измерений расхода, м³/ч;

Fmin и F_niax - значения нижнего и верхнего пределов частотного диапазона соответствующие значениям нижнего и верхнего пределов диапазона измерений расхода, Гц,

f - текущая частота пропорциональная рабочему расходу, Гц.

• 2.6.9.  При положительных результатах поверки на воде расходомер признают годным к измерениям на других жидких средах с метрологическими характеристиками, указанными в руководстве по эксплуатации соответственно исполнению расходомера.

• 2.6.10. При необходимости замены вторичного преобразователя расходомера Prosonic Flow 92F выполняются не все операции поверки расходомера, так как параметры первичного преобразователя расхода (k-фактор, диаметр условного прохода, допустимые диапазоны расхода, версия программного обеспечения, серийный номер) хранятся в микросхеме S-DAT. В этом случае выполняются только операции пп. 2.5.2, 2.5.3, 2.6.1 и 2.7.2 настоящей методики на месте эксплуатации прибора без его демонтажа.

2.7. Оформление результатов поверки

• 2.7.1.  Результаты поверки оформляют протоколом по одной из форм, указанных в Приложении №2.

• 2.7.2.  Положительные результаты поверки оформляют свидетельством.

• 2.7.3.  При отрицательных результатах поверки выполняют процедуры предусмотренные ПР50.2.006.

3. БЕСПРОЛИВНОЙ ВИД ПОВЕРКИ

3.1. Операции поверки

• 3.1.1.  Беспроливная поверка расходомеров Prosonic Flow состоит из следующих операций:

- внешний осмотр, пп. 3.6.1, 3.6.2,

проверка герметичности, пп. 3.6.3, 3.6.4, определение метрологических характеристик, пп. 3.6.7-3.6.10.

3.2. Средства поверки

• 3.2.1.  При определении метрологических характеристик применяют поверочный комплекс FieldCheck производства Endress+Hauser Flowtec AG (Швейцария).

• 3.2.2.  Поверочный комплекс FieldCheck должен быть поверен, иметь действующее свидетельство о поверке.

• 3.2.3.  Калибровка комплекса FieldCheck должна быть выполнена не более 1 года назад.

3.3. Требования безопасности

• 3.3.1.  При проведении поверки соблюдают требования безопасности определяемые:

правилами безопасности труда и пожарной безопасности действующими на месте эксплуатации расходомера,

правилами безопасности по эксплуатации поверочного комплекса FieldCheck и поверяемого расходомера, приведенными в соответствующих руководствах по эксплуатации.

• 3.3.2.  Монтаж электрических соединений должен проводиться в соответствии с ГОСТ 12.3.032 и "Правилами устройства электроустановок" (раздел VII).

• 3.3.3.  К поверке допускают лиц, имеющих квалификационную группу по технике безопасности не ниже П в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", изучивших руководство по эксплуатации на расходомер и прибор FieldCheck, а также настоящий документ.

3.4. Условия поверки

• 3.4.1.  При проведении поверки соблюдают следующие условия:

температура окружающего воздуха 10.. .30 °C.

3.5. Подготовка к поверке

• 3.5.1.  Сенсоры поверяемого расходомера накладного типа устанавливают в специальный блок диагностики Prosonic Flow согласно руководству по эксплуатации поверочного комплекса FieldCheck.

• 3.5.2.  Выполняют электрическое подключение поверяемого расходомера к поверочному комплексу FieldCheck. Расходомер и FieldCheck подготавливают к работе согласно соответствующему руководству по эксплуатации.

3.6. Проведение поверки

Внешний осмотр

• 3.6.1.  При внешнем осмотре устанавливают, что:

• -  на расходомере отсутствуют механические повреждения, препятствующие его применению;

• -  надписи и обозначения на паспортной табличке расходомера соответствуют требованиям эксплуатационной документации;

комплектность расходомера соответствует указанной в документации;

исполнение расходомера соответствует его маркировке.

• 3.6.2.  Расходомер, не прошедший внешний осмотр, к поверке не допускают.

Определение метрологических характеристик

• 3.6.3.  Если расходомер имеет частотный выход, то согласно его руководству по эксплуатации частотно-импульсный выход переводят в частотный режим работы.

• 3.6.4.  Поверочный комплекс FieldCheck (далее комплекс) подключают к ультразвуковому расходомеру согласно руководству по эксплуатации комплекса.

• 3.6.5.  Согласно руководству по эксплуатации комплекса сенсоры ультразвукового расходомера устанавливают в блок диагностики Prosonic Flow test block.

• 3.6.6.  Для расходомеров с трансмиттером типа Prosonic Flow 93 с помощью соответствующих установок в приборе FieldCheck (FUNCTION —> VERIFICATION —> АР-PLIC./OUTPUT —> SELEC. MEAS. CHANNEL) задается измерительный канал, для которого будет проводиться поверка (CHANNEL 1 или CHANNEL 2).

• 3.6.7.  С помощью соответствующих установок в приборе FieldCheck (FUNCTION —> VERIFICATION -> APPLICAT./OUTPUT -> OUTPUTS) задаются настройки CURR OUT (токовый выход) или FREQ OUT (частотный выход).

• 3.6.8. С помощью соответствующих установок в приборе FieldCheck (FUNCTION —» VERIFICATION —> PARAMETER) задаются значения имитируемого расхода, при которых будет выполняться поверка: 0,8 xQ_max (параметру FLOW 100% присваивается значение МАХ, отображаемое на дисплее), 0,2xQ_max (параметр МР 2 = 25%), 0,4xQ_niax (параметр МР 3 = 50%). Минимальное (четвертое) значение расхода задается прибором Field-Check автоматически и составляет 0,04xQ_niax.

• 3.6.9. С помощью соответствующих установок в приборе FieldCheck (FUNCTION —> VERIFICATION —> LIMIT VALUES) задается допустимая относительная ошибка по расходу, составляющая 0,7% (DEVIATION FLOW = 0,7).

• 3.6.10. При проверке токового выхода с помощью соответствующих установок в приборе FieldCheck (FUNCTION —> VERIFICATION —» LIMIT VALUES) задается допустимая абсолютная ошибка токового выхода, равная 0,02 мА (DEVIATION CURRENT = 0,02).

• 3.6.11. При поверке частотного выхода с помощью соответствующих установок в приборе FieldCheck (FUNCTION —> VERIFICATION —> LIMIT VALUES) задается допустимая абсолютная ошибка частотного выхода, равная 1,0 Гц (DEVIATION FREQUENCY = 1,00 Hz).

• 3.6.12. С помощью соответствующих установок в приборе FieldCheck (FUNCTION —> VERIFICATION —> OPERATION) выбирается вариант комплексной поверки (VERIFICATION = TRANSM. + SENSOR).

• 3.6.13. В соответствии с руководством по эксплуатации FieldCheck производится запуск процедуры поверки. По окончании поверки производится сохранение ее результатов для последующего вывода отчета о результатах поверки на печать.

• 3.6.14. Комплекс считается выдержавшим данный этап поверки, если в отчете, автоматически сформированном прибором FieldCheck, отсутствуют сообщения Fail (пример отчета см. в приложении 3).

• 3.6.15. При положительных результатах беспроливной поверки расходомеры Prosonic Flow

90/91/93 W/U/P признают годным к измерениям на жидких рабочих средах.

3.7. Оформление результатов

• 3.7.1.  Согласно руководству по эксплуатации комплекс подключается к ПК с установленным на нем пакетом программ FieldCare.

• 3.7.2. Отчет из памяти прибора FieldCheck выводятся на печать и являются протоколами поверки.

• 3.7.3.  Положительные результаты поверки оформляют свидетельством.

• 3.7.4.  При отрицательных результатах поверки выполняют процедуры, предусмотренные

ПР50.2.006.

Н. Золотарева

Представитель ООО "Эндресс+Хаузер"

Таблица 1. Расходомеры Prosonic Flow, для которых возможна беспроливная поверка.

Prosonic Flow 90/91/93 W, накладной

Prosonic Flow 90/93 U, накладной

Prosonic Flow 90/93 P, накладной

Таблица 2, Операции проливной поверки в зависимости от исполнения расходомера Prosonic Flow.

ПРОТОКОЛ проливной поверки по объему расходомера ультразвукового Prosonic Flow

Код заказа №

Серийный номер

Диаметр условного прохода

Результаты поверки (по пунктам методики)

6. Заключение по внешнему осмотру

• 7.2.  Заключение по проверке герметичности

• 7.3.  Заключение по опробованию

7.4.1   Погрешность расходомера при измерении объёма, 8_V [%]

Заключение о пригодности расходомера:_________________________Поверитель: _____________________(                    )

ПРОТОКОЛ проливной поверки по расходу расходомера ультразвукового Prosonic Flow ____

Код заказа №                         _

Серийный номер

Диаметр условного прохода

Результаты поверки (по пунктам методики) 6. Заключение по внешнему осмотру

• 7.2.  Заключение по проверке герметичности

• 7.3.  Заключение по опробованию

7.4.2 Погрешность расходомера при измерении расхода, 5q [%]

Заключение о пригодности расходомера:________________________ Поверитель: ______________________(                    )

Реойе tor Process Automatton

Fieldtool V2 01.18D FieldCheck V10400C

Verification Flow end value ( 100 % ): 404.000 m3/h Flow speed 6.0 m/s

Application: Water

Actual System Ident