Методика поверки «Блоки датчиков электрохимические ФСТ-03В1 Э» (МЗБ МП.2860-2019)
Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь
БЛОКИ ДАТЧИКОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ФСТ-03В1 Э
Методика поверки
МРБ МП.^Г^-^сХ?
Разработчик:
Ведущий метролог НИ ОДО «ФАРМЭК»
" В. М. Корень
«_А>________2019Минск 2019
Настоящая методика поверки (далее - МП) распространяется на блоки датчиков электрохимические ФСТ-03В1 Э (далее-БД), ТУ BY 100162047.040-2018.
БД ФСТ-03В1 Э, в зависимости от исполнения, предназначены для непрерывного автоматического измерения концентраций кислорода, кислорода в водороде, оксида углерода, сероводорода и аммиака и передачи измеренной концентрации, сигналов превышения порогов и ошибок по интерфейсу типа А и (или) по аналоговому интерфейсу (4-20) мА.
Область применения - промышленные и гражданские объекты, где возможно образование взрывоопасных и отравляющих газовых смесей, представляющих угрозу здоровью и жизнедеятельности персонала.
БД подлежит обязательной поверке в органах государственной метрологической службы при выпуске из производства, после ремонта и в процессе эксплуатации.
Межповерочный интервал - не более 12 месяцев;
Межповерочный интервал - не более 6 месяцев, применяемых в сфере законодательной метрологии Республике Беларусь.
1 Операции поверкиПри проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта |
Обязательность проведения операции при поверке | |
первичной |
периодической | ||
1 Внешний осмотр |
7.1 |
Да |
Да |
2 Опробование: - проверка работоспособности |
7.2 |
Да |
Да |
3 Определение метрологических характеристик в диапазоне температур от 20 °C до 25 °C: |
7.3 | ||
- определение значений тока по интерфейсу (4-20) мА |
7.3.1 |
Да |
Да |
- расчет абсолютной погрешности по поверочному компоненту |
7.3.2 |
Да |
Да |
- расчет относительной погрешности по поверочному компоненту |
7.3.3 |
Да |
Да |
4 Проверка соответствия программного обеспечения: - проверка идентификационных данных программного обеспечения (далее - ПО) |
7.4 7.4.1 |
Да |
Да |
Примечание - Если при проведении той или иной операции поверки получают отрицательный результат, дальнейшую поверку прекращают. |
-
2.1 При проведении поверки применяют средства поверки, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства поверки
Номер пункта методики поверки |
Наименование и тип эталонов и вспомогательных средств поверки, их метрологические характеристики и основные технические характеристики, обозначение ТИПА |
7.3.1 -7.3.3 |
Государственный стандартный образец состава газовой смеси (далее -ГСО): 02-азот О2- водород, СО-воздух, NH3 - азот, H2S - воздух, Н2 в баллонах под давлением. Секундомер СОС Пр-2-2, кл.З ТУ 25-1894.003-90. Ротаметр РМ-А-0,063Г УЗ, (0-0,63) м1 2/ч, ГОСТ 13045-81. Вентиль точной регулировки ВТР, АПИ4.463.002. Трубка поливинилхлоридная (ПВХ), 6x15, ТУ 64-2-286-79. Насадка - 0 30,5 мм (внутренний). Источник питания регулируемый (0-25) В, (0-1)А. Калибратор токовой петли РЗУ-420. Основная приведенная погрешность не более ±0,1 %; ±1,0 %. Прибор комбинированный Щ-4313, (0 - 2) А, кл. точности 0,4/0,2. Устройство отображения информации:
|
5,7 |
Термогигрометр «Testo-625», . диапазон измерения относительной влажности от удо 95 %. диапазон измерения температуры от минус 10 °C до плюс 60 °C. Барометр-анероид БАММ-1 по ТУ 25-11.1513-79, диапазон измерения от 80 до 106 кПа, погрешность измерения ±0,2 кПа. |
Примечания:
3. Соотношение погрешности средства поверки и погрешности поверяемого блока датчика должно составлять не более 1:3 (в отдельных случаях 1:2,5). |
При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:
-
- температура окружающего воздуха при поверке от(20 ±5)°C;
-
- относительная влажность воздуха от 30 % до 80 %;
-
- атмосферное давление от 84 кПа до 106,7 кПа;
-
- напряжение питания (230 ±23) В или 24 В;
-
- номинальная частота (50 ±1) Гц.
Содержание вредных веществ в атмосфере помещений, где проводится поверка, должно быть в пределах санитарных норм.
Колебания температуры окружающего воздуха при проведении поверки и регламентных работ не должны превышать ±5 °C.
6 Подготовка к поверке-
6.1 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:
-
- готовят БД к работе в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации (далее - РЭ);
-
- проверяют наличие паспортов и сроки годности ГСО;
-
- баллоны с ГСО выдерживают в помещении, где проводится поверка, до выравнивания их температуры с температурой помещения;
-
- проводят сборку схем измерения, которые приведены в приложении А и приложении Б. Сборка газовой системы ведется гибкой поливинилхлоридной трубкой.
-
6.2 При проведении поверки блока датчика кислород в водороде СБ (Нг) необходимо соблюдать следующие правила:
-
1) при подаче газовых смесей должна быть исключена возможность доступа атмосферного воздуха к сенсору кислорода. Для этого используют крепежный комплект -герметичная микрокамера со штуцером, поставляемый по умолчанию с данным типом БД;
-
2) при замещении газа носителя, подачу ГСО №1 на БД О2 (Нг) проводят через герметичную микрокамеру не менее 1 ч. Критерии выхода на режим: БД сбрасывает флаг «Недостоверная концентрация» и на информационном табло У ОК должно отображаться значение концентрации компонента «0», а на измерителе тока (4-20) мА - значение тока, указанное в таблице 5. При необходимости производят подстройку нуля. Допускается отображение концентрации компонента, не превышающего 0,5 пределов основной погрешности БД.
-
3) при переключении ГСО не допускают попадания атмосферного воздуха на сенсор кислорода. В противном случае производят действия правила 2.
-
7 Проведение поверки
При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие БД следующим требованиям:
-
- отсутствие внешних повреждений и загрязнений, влияющих на работоспособность;
-
- отсутствие повреждений линий связи при проведении поверки по месту эксплуатации;
-
- соответствие маркировки требованиям РЭ.
БД подключают к устройству отображения концентрации (далее - УОВ^^шереа^^мя, указанное в таблице 4, фиксируют- —значение концентрации, /отображаемое информационном табло У ОК. ±7/ U.
На устройстве отображения концентрации должны отображаться зна4ёния:Г..::/ъ /7 7\'У\ ..... /■.<?//
-
- для БД оксида углерода СО, сероводорода H2S, аммиака NH3 1000 и NH3 2500 значение «0». При необходимости производят подстройку нуля. Допускается отображение концентрации, не превышающих 0,5 пределов основной погрешности БД;
-
- для БД кислорода О2 и кислорода в водороде 62 (Нг) показания концентрации могут быть равны от 18 до 23 об.д., %. БД кислород в водороде О2 (Н2) устанавливает флаг «Недостоверная концентрация» и на У ОК отображается символом (*).
Определение допускаемой погрешности в диапазоне температур эксплуатации от 20 °C до 25 °C проводят с использованием ГСО, содержащим поверочный компонент в трех точках диапазона измерений. Номинальное содержание определяемого компонента, соответствующее точкам диапазона измерений, и пределы допускаемых отклонений от него приведены в таблице 3. Время подачи ГСО для определяемых компонентов приведено в таблице 4. Значения тока интерфейса (4-20) мА и режимы работы БД приведены в таблице 5.
Таблица 3 - Содержание определяемого компонента
Номер ГСО |
Содержание определяемого компонента, соответствующее точкам диапазона измерений и пределы допускаемых отклонений от него, % |
1 |
10±10 |
2 |
50±10 |
3 |
90±10 |
Таблица 4 - Время подачи ГСО
Определяемый компонент |
Время подачи ГСО, мин |
Кислорода (О2), кислорода в водороде О2 (Н2), оксида углерода (СО) |
2 |
Сероводорода (H2S) |
3 |
Аммиака (NH3) |
5 |
Таблица 5 - Значения тока интерфейса (4-20) мА
Значение тока |
Описание режима БД |
2,0± 0,1 мА |
Неисправность БД |
3,0 ± 0,1 мА |
Ошибка настройки БД (не калиброванный БД) |
4,0 ± 0,1 мА |
Концентрация измеряемого компонента менее либо равна 0 |
(от 4,0 до 20,0) ±0,1 мА |
Линейно-пропорционально концентрации от 0 до верхней границы диапазона измерений |
20,0 ±0,1 мА |
Концентрация измеряемого компонента равна верхней границе диапазона измерений |
Более 22,0 мА |
Концентрация измеряемого компонента более, чем на 15 % превышает диапазон измерений |
7.3.1. Определение значений тока по интерфейсу (4-20) мА выполняют в следующем порядке:
-
1) При проверке значений тока по интерфейсу (4-20) мА собирают схему измерения (приложение А) и газовую схему (приложение Б).
-
2) Подсоединяют к схеме баллон с ГСО №1.
-
3) Включают и прогревают БД на воздухе. На измерителе тока (4-20) мА должно отображаться значение тока, согласно данным таблицы 5.
На устройстве отображения концентрации должны отображаться значенця^ указанные в п.7.2.
-
4) Открывают вентиль баллона. Вентилем точной регулировки у ГСО, равный (0,3±0,1) л/мин.
■
-
5) Подсоединяют к схеме БД и через время, указанное в таблице 4 (в зависимости от подаваемого компонента), фиксируют цифровые значения, отображаемые на У ОК и (или) значения тока на измерителе (4-20) мА.
На вход БД подают ГСО в последовательности № 1-2-3 соответственно подаваемому компоненту и диапазону измерений (таблица 3) в течение времени подачи (таблица 4), при этом время контролируют секундомером.
Фиксируют установившиеся показания на У ОК и (или) значения тока на измерителе (4-20) мА при подаче каждого ГСО. При проверке по интерфейсу (4-20) мА рассчитывают измеренное значение концентрации определяемого компонента по формуле
(1ф — 4 мА) * С20 мА Сф=............................, (4.1)
16 мА
где 1ф - измеренное значение тока;
С 20мА - концентрация определяемого компонента, соответствующая току 20 мА.
-
7.3.2 Расчет абсолютной погрешности БД по каждому компоненту проводят по формуле
АС = Сф-Сгсо, (4.2)
где Сф - значение концентрации определяемого компонента, индицируемое на УОК; Сгсо - концентрация определяемого компонента по паспорту на ГСО.
-
7.3.3 Расчет относительной погрешности БД по каждому компоненту, для которого нормированы пределы допускаемой относительной погрешности, проводят по формуле
й = Сф-СГС°..100од (4.3)
С гео
где Сф - значение концентрации определяемого компонента, индицируемое на УОК; Сгсо - концентрация определяемого компонента по паспорту на ГСО.
Результаты измерений считают положительными, если пределы допускаемой погрешности БД не превышают значений, указанных в Приложении В.
7.4 Проверка идентификации программного обеспеченияИдентификационные данные программного обеспечения электрохимических блоков датчика представлены в таблице 6. Алгоритм вычисления цифрового идентификатора: CRC-16.
Таблица 6 - Идентификационные данные ПО
Тип БД |
Номер версии |
Цифровой идентификатор |
Номер версии |
Цифровой идентификатор |
Отличительные особенности |
ФСТ-03В1 3.yz СО |
1.1 |
0x8ADB |
2.2 |
0x4 Е61 | |
ФСТ-03В1 3.yzO2 |
1.1 |
0хС460 |
2.2 |
0x6020 | |
ФСТ-03В1 3.yzO2(H2) |
1.2 |
0х0ЕЕ9 |
2.2 |
0хЕ68С |
Возможность задания конфигурации БД |
ФСТ-03В1 3.yzNH3 2500 |
1.1 |
0xF4A2 |
2.2 |
OxCFBE |
Сенсор на аммиак тип 1 |
ФСТ-03В1 3.yzNH3 1000 |
1.1 |
OxDElF |
2.2 |
0x5133 |
технически Vt-V
■ ' ■ ■ ■ ; '■ ■ $
де.•. /,! //
ш. -»
Тип БД |
Номер версии |
Цифровой идентификатор |
Номер версии |
Цифровой идентификатор |
Отличительные особенности |
ФСТ-03В1 3.yzNH3 1000 (•) |
1.12 |
0х9С4В |
2.22 |
0хС670 |
Сенсор на аммиак тип 2 |
ФСТ-03В1 3.yzNH3 1000 (*) |
1.13 |
0x19F9 |
2.23 |
0xDlC9 |
Сенсор на аммиак тип 3 |
ФСТ-03В1 3.yzH2S |
1.1 |
0x9738 |
2.2 |
0x87ID | |
Отличительные особенности |
Микропроцессор тип 1 |
Микропроцессор тип 2 | |||
Исходная версия |
Возможность задания конфигурации БД |
-
7.4.1 Проверка идентификационных данных программного обеспечения (ПО) для БД. Проверку следует проводить в следующем порядке:
-
1) подключить БД к устройству отображения концентрации У ОК;
-
2) убедиться, что на информационном табло У ОК отображается номер версии ПО и цифровой идентификатор ПО.
-
7.4.2 БД считается выдержавшим поверку, если выводимые на информационном табло УОК идентификационные данные соответствуют данным, указанным в таблице 6.
-
8.1 Результаты поверки оформляются протоколом, рекомендуемая форма которого приведена в приложении Г.
-
8.2 Если по результатам поверки БД признан пригодным к применению, то на него или на эксплуатационную документацию наносят поверительное клеймо и выдают свидетельство о поверке по форме, установленной формы ТКП 8.003-2011 (приложение Г).
-
8.3 Если по результатам поверки БД признан непригодным к применению, поверительное клеймо гасят, свидетельство о поверке аннулируют и выписывают заключение о непригодности по форме ТКП 8.003-2011 (приложение Д) с указанием причин. БД к применению не допускается.
А '. /:
Приложение А
(обязательное)
Схемы измерения тока БД с интерфейсом (4-20) мАРаспайка розетки Р407-04Т
ТИПА на них.
-
1 - источник питания 12 В или канал БПС; 2 - розетка PY07-04T; 3 - блок датчика;
4 - калибратор токовой петли
Рисунок А.1 - Схема измерения тока калибратором токовой петли
100 Ом
1 - источник питания 12 В или канал БПС; 2 - розетка PY07-04T; 3 - блок датчика; 5 -миллиамперметр
Рисунок А.2 - Схема измерения тока миллиамперметром
8
Приложение Б
(обязательное)
Схема подачи ГСО-
1 - баллон с ГСО;
-
2 - вентиль точной регулировки;
-
3 — ротаметр;
-
4 - микрокамера;
-
5 - проверяемый блок датчика;
-
6 - УОК;
-
7 - измеритель тока 4-20 мА (схема подключения согласно приложению Б).
Рисунок Б.1 - Схема подачи ГСО
L_____J1 - устройство отображения концентрации (УОК), например БИС или тестер А-интерфейса: 1.1- адаптер А-интерфейса (например, модуль калибровки), 1.2 - устройство индикации (например, ПК со специальным ПО); 2-БДФСТ-03В1
Рисунок Б.2 - Структурная схема УОК
Приложение Г
(рекомендуемое) Форма протокола поверки
наименование организации проводившей поверку
Протокол №________
Поверки____тип_________________________№______________________________
наименование средства измерений
пр ина длежащий______________________________________________________________
Г.1 Условия проведения поверки:
-
- температура окружающего воздуха
-
- относительная влажность воздуха
-
- атмосферное давление
Г.2 Применяемые средства поверки
Таблица Г.1
Наименование средств поверки, тип |
Основные параметры |
Заводской номер |
Дата поверки |
Таблица Г.2 Применяемые государственные стандартные образцы
№ ГСО |
Компоненты, входящие в ГСО |
Содержание определяемых компонентов, объемная доля, % либо мг/м3 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности аттестации, об. доля, % либо мг/м3 | |
номинальное значение |
допускаемое отклонение | |||
1 | ||||
2 | ||||
3 |
Г.З Операции поверки.
Г.3.1 Внешний осмотр____________________________________________________________
Г.3.2 Опробование__________________________________________________________________
Г.3.3 Определение метрологических характеристик:
Г.3.3.1 Определение тока, абсолютной и относительной погрешностей БД по показаниям УОК и по интерфейсу (4-20) мА
Таблица Г.З
Диапазон измерений компонента |
Действительное содержание компонента в ГСО, об.д., % либо мг/м3 |
Определение тока |
Абсолютная погрешность БД |
Пределы допускаемых значений А, об.д., %, либо мг/м3 (мА) |
Относительная погрешность БД, 3, % |
Пределы допускаемых значений 5, % | |||
по показаниям УОК, об.д., % либо мг/м3 |
по интерфейсу (4-20) мА |
по показаниям УОК, об.д., % либо мг/м3 |
по интерфе йсу (4-20) мА |
по показаниям УОК |
по интерфейсу (4-20) мА | ||||
--------.. |
Г.4 Заключение о результатах поверки__
Г.5 Дата проведения поверки____________
Г.6 Подпись лица, проводившего поверку
(Фамилия, инициалы); /
с
Приложение В
(обязательное)
Метрологические и основные технические характеристики БДМетрологические и основные технические характеристики БД должны соответствовать значениям, приведенным в таблице В.1.
Таблица В.1 - БД электрохимические ФСТ-03В1 Э
Наименование определяемого компонента |
Диапазон температур при эксплуатации, °C |
Диапазон измерений (показаний) |
Пределы допускаемой основной погрешности при (20±5) ПС, что больше |
Номинальное время Установления показаний, с | |
абсолютной |
относитель ной | ||||
Кислород (О2) БД ФСТ-03В1 Э.о2 |
от минус 30 до плюс 50 |
ОТ 0 ДО 25,0 (от 0 до 99,9) об. д.,% |
±0,5 об. д., % |
- |
30 |
Кислород (О2) БД ФСТ-03В1 3.iz |
от минус 40 до плюс 50 |
60 | |||
Кислород в водороде О2 (Н2) БД ФСТ-03В1 Э.ог |
от плюс 5 до плюс 45 |
от 0 до 1,0 (от 0 до 9,99) об. д.,% |
±0,05 об. д., % |
±10% |
30 |
Оксид углерода (СО) БД ФСТ-03В1 3.oz |
от минус 30 до плюс 50 |
от 0 до 125 (от 0 до 999) мг/м3 |
±5 мг/м3 |
±25 % |
30 |
Оксид углерода (СО) БД ФСТ-03В1Э.12 |
от минус 40 до плюс 50 |
60 | |||
Аммиак ФСТ-03В1 3.12 NH3 1000 |
от минус 40 до плюс 50 |
от 0 до 625 (от 0 до 999) мг/м3 |
±15 мг/м3 |
±25 % |
130 |
Аммиак ФСТ-03В1 3.1Z NH3 2500 |
от минус 40 до плюс 50 |
от 0 до 1750 (от 0 до 1999) мг/м3 |
±75 мг/м3 |
±25 % | |
Сероводород (H2S) БД ФСТ-03В13.12 |
от минус 40 до плюс 50 |
от 0 до 50,0 (от 0 до 99,9) мг/м3 |
±5 мг/м3 |
±25 % |
90 |
Требования к квалификации поверителей
К проведению измерений при поверке и (или) обработке результатов измерений допускают лиц, имеющих необходимую подготовку для работы с поверяемыми БД и используемыми эталонами.
Персонал, выполняющий поверку, должен пройти подготовку и подтвердить компетентность выполнения данного вида работ.
Перед проведением поверки поверителю необходимо ознакомиться с руководством по эксплуатации поверяемого БД.
Требования безопасности
При проведении поверки должны быть соблюдены следующие требования безопасности:
-
4.1 Помещение, в котором проводят поверку, должно быть оборудовано приточновытяжной вентиляцией. Концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.
-
4.2 При работе с чистыми газами и государственными стандартными образцами в
баллонах под давлением необходимо соблюдать «Правила устройства эксплуатации сосудов, работающих под давлением». .^Z :'Z
-
4.3 При работе с БД необходимо соблюдать требования безопасности изложенные в;‘- \\ ТИПА на них.