Методика поверки «Датчик давления частотный Bm 1201» (МП Bm 2.832.011)

УТВЕРЖДАЮ

Датчик давления частотный

Вт 1201 Методика поверки Вт 2.832.011 МП

Содержание

Введение

• 1 Операции поверки

• 2 Средства поверки

• 3 Требования безопасности

• 4 Условия поверки

• 5 Подготовка к поверке

• 6 Проведение поверки

• 7 Оформление результатов поверки

Приложение А Формы таблиц для регистрации результатов поверки

Введение

Настоящая методика по поверке распространяется на датчики давления частотные Вт 1201 (далее по тексту - датчики Вт 1201), предназначенные для измерения избыточного статического давления и давления, нарастающего с градиентом до 1000 МПа/с при этом возможно наложение пульсации давления в диапазоне частот 0 - 500 Гц амплитудой не более 0,05 Р_н при измерении давлений от 0,5 до 60 МПа и не более 4 МПа при измерении давлений от 90 до 180 МПа. Межповерочный интервал 2 года.

• 1 Операции поверки

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

Таблица 1

• 1.2 При получении отрицательного результата при проведении любой операции поверка прекращается.

• 2 Средства поверки

  • 2.1 При проведении поверки рекомендуется применять средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2

• 2.2 Допускается замена средств поверки, указанных в таблице 2, другими средствами поверки с равным или более высоким классом точности.

• 3 Требования безопасности

  • 3.1 При проведении поверки необходимо соблюдать общие требования безопасности по ГОСТ 12.3.019-80 и требования на конкретное поверочное оборудование.

• 4 Условия поверки

  • 4.1 Все операции при проведении поверки, если нет особых указаний, должны проводиться в нормальных климатических условиях (НКУ):

• - температура воздуха от 15 до 35 °C;

• - относительная влажность воздуха от 45 до 75 %;

• - атмосферное давление от 86 до 106 кПа (от 645 до 795 мм рт.ст.).

Примечание - При температуре воздуха выше 30 °C относительная влажность не должна превышать 70%.

• 5 Подготовка к поверке

  • 5.1 Перед проведением поверки испытательные установки, стенды, аппаратура и электроизмерительные приборы должны иметь формуляры (паспорта) и соответствовать стандартам или техническим условиям на них.

  • 5.2 Не допускается применять средства поверки, срок обязательных поверок которых истек.

  • 5.3 Поверку датчика, если в методике нет особых указаний, проводить в нормальных климатических условиях.

ВНИМАНИЕ! ПРИ РАБОТЕ С ДАТЧИКОМ КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

• - ПОДАЧА НА ДАТЧИК НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ ОБРАТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ;

• - ПОДКЛЮЧАТЬ КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ К ВИЛКЕ РАЗЪЕМА ДАТЧИКА ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ НАПРЯЖЕНИИ ПИТАНИЯ;

• - ПРИСОЕДИНЯТЬ И ОТСОЕДИНЯТЬ ДАТЧИК ОТ ПОДВОДЯЩИХ ДАВЛЕНИЕ МАГИСТРАЛЕЙ ПРИ НАЛИЧИИ В НИХ ДАВЛЕНИЯ;

• - ПОПАДАНИЕ МАСЛА ГРУЗОПОРШНЕВОГО МАНОМЕТРА В РАБОЧИЕ ПОЛОСТИ ДАТЧИКА НЕДОПУСТИМО!

• 5.4 Работать по ОСТ 92-1615-2013.

• 5.5 Предварительный прогрев контрольно-измерительных приборов должен соответствовать требованиям технических описаний и инструкций по эксплуатации на них.

• 5.6 Все операции поверки, если нет особых указаний, проводить с технологическим штуцером МКНИ.441542.175. Момент затяжки (25 ±5) Н м.

• 5.7 В процессе поверки датчика менять средства измерений не рекомендуется.

• 5.8 Измерительные приборы перед измерениями должны быть прогреты в течение времени, указанного в инструкциях по эксплуатации на них.

• 5.9 Давление на датчик задавать с помощью грузопоршневого манометра через разделитель сред (трубку, выдерживающую внутреннее давление до 250 МПа длиной 2-2,5 м) спиртом сорта «Экстра» ГОСТ Р 55878-2013, при этом датчик должен быть установлен на 0,2-0,3 м выше уровня головки грузопоршневого манометра. Не допускается выступание трубки-разделителя в вертикальной плоскости за уровень, ограниченный торцом штуцера и головкой грузопоршневого манометра. Допускается задавать давление жидкостью ПЭФ-130/110 ТУ 6-02-1072-86 или другой средой, нейтральной к измеряемой.

• 5.10 При отсутствии грузопоршневого манометра с грузами в МПа допускается испытания проводить на грузопоршневом манометре с грузами в кгс/см², при этом значение задаваемого давления в каждой точке градуировочной характеристики должно быть в 10 раз больше. В дальнейшем при использовании результатов испытаний величину измеряемого давления необходимо перевести в единицу системы СИ (10 кгс/см² соответствуют 0,981 МПа).5.II Измерение параметров датчика проводить не ранее, чем через 5 мин после подачи напряжения питания. Определение метрологических характеристик проводить не ранее чем через 15 мин после подачи напряжения питания.

• 5.12 К работе с датчиками допускаются лица, знающие их устройство и ознакомившиеся с правилами техники безопасности, действующими на предприятии - изготовителе при работе с электроприборами и на установках высокого давления.

• 5.13 Порядок проведения испытаний должен соответствовать порядку изложения видов испытаний в таблице 1.

• 6 Проведение поверки

  • 6.1 Проверка внешнего вида, маркировки и определение массы датчика Вт 1201

    • 6.1.1 Проверку внешнего вида и маркировки датчиков Вт 1201 проводить визуальным осмотром с использованием чертежа Вт 2.832.011 СБ.

    • 6.1.2 Внешний вид датчиков Вт 1201 должен соответствовать требованиям чертежа Вт 2.832.021СБ.

Внешний осмотр датчика Вт 1201 производить следующим образом:

Проверить:

• - отсутствие механических повреждений (вмятин, забоин, царапин) и следов коррозии

на датчике;

• - целостность кабельной перемычки;

• - наличие заглушек;

• - отсутствие влаги и загрязнений на корпусе, штепсельном разъеме, заглушках;

• - состояние резьбы разъема:

• - резьбы штуцера M16xl,5-6g с помощью калибров:

• - кольцо 8211-0068 6g ГОСТ 17763-72;

• - кольцо 8211-1068 6g ГОСТ 17764-72.

На поверхности датчика допускается:

• - наличие цветов побежалости от сварки согласно ОСТ 92-1114-80 на наружной поверхности корпуса струнного преобразователя и усилителя;

• - наличие на корпусе струнного преобразователя следов проверки на твердость;

• - наличие следов от раковин на резьбе штуцера глубиной менее 0,3 мм согласно

ОСТ 92-1114-80;

• - на деталях из прессматериала АГ-4В пятна, разводы различного цвета; наличие следов клея ВК-9, не выступающих за пределы поверхности, в соответствии с ОСТ 92-1616-74.

Не допускается:

• - срывы и забоины резьбы разъема и резьбы штуцера;

• - нарушение целостности кабельной перемычки;

• - наличие рисок, забоин, вмятин на уплотнительной поверхности штуцера;

• - на деталях из прессматериала АГ-4В забоины, царапины, выкрашивания, сколы глубиной свыше 0,1 мм.

• 6.1.3 При проверке маркировки руководствоваться следующими требованиями.

На корпусе усилителя должна быть маркировка:

• - шифр датчика,

• - обозначение предела измерений, МПа,

• - заводской номер;

• - знак защиты от статического электричества (СЭ) •

На гранях шестигранника струнного преобразователя:

• - технологический номер,

• - обозначение предела измерений.

• 6.1.4 Определение массы датчика Вт 1201 проводить на технических весах с точностью ± 5 г.

Масса датчика Вт 1201 должна быть не более 0,3 кг.

• 6.1.5 Результаты проверок записать в таблицу по форме таблицы А.1.

• 6.2 Проверка начальной частоты выходного напряжения и ее девиации в НКУ

  • 6.2.1 Собрать схему в соответствии с рисунком 1.

  • 6.2.2 Измерить с помощью частотомера PF значение частоты f₀ между контактами 1 и

3 или 2 и 6 при напряжении питания (27 ± 0,3) В и значении измеряемого параметра Р = 0.

• 6.2.3 Повторить испытание по п.6.3.2 при давлении Р = Рн.

• 6.2.4 Определить изменение частоты (девиацию) выходного напряжения по формуле

  
  

R1   -резистор С2-29В-0,125-619 Ом ± 1 %-1,0-А ОЖО.467.099 ТУ;

R2   - резистор С2-29В-0,125-361 Ом ± 1 %-1,0-А ОЖО.467.099 ТУ;

Cl, C2-конденсаторы K10-17-la-M47-3300 пФ ± 10 %-В ОЖО.460.Ю7 ТУ;

VI, V2-диоды 2Д510А ТТ3.362.096 ТУ;

S - тумблер МТЗОЮО.360.016 ТУ

Примечание: Допускается замена указанных электрорадиоизделий на другие с идентичными параметрами (конденсаторы - кроме электролитических).

G - источник питания постоянного тока Б5-71/4м ТУ РБ 100694318ю001-2001;

РА - прибор комбинированный Ц4360 ТУ 25-04.2390-77;

PF -частотомер электронно-счётный 43-38 ЕЭ2.721.087ТУ;

PC - осциллограф универсальный С1-68 И22.044.053ТУ

Рисунок 1 - Схема для проверки датчика Вт 1201

Датчик считается выдержавшим испытание, если значения частоты выходного напряжения и девиации:

• - частота выходного сигнала в нормальных климатических условиях и при давлении

Р = 0 /₀ =(15000 ±600) Гц;

• - при воздействии номинального давления согласно диапазону измерений изменение частоты выходного сигнала в нормальных климатических условиях должно составлять

дд = (6000 ± 1100) Гц.

6.3 Определение коэффициентов градуировочной характеристики

• 6.3.1 Собрать схему в соответствии с рисунком 1.

• 6.3.2 Измерить значение частот выходного сигнала с датчика при напряжении питания (27 ± 0,3) В и значениях измеряемого давления в соответствии с таблицей 2.

В каждой измеряемой точке регистрацию частоты выходного напряжения производить не менее трех раз с интервалом не более 20 с.

• 6.3.3 Выдержать датчик под давлением, равным пределу измерения в течение

0,5 - 1 мин, после чего записать значение частоты выходного напряжения;

• 6.3.4 Последовательно разгрузить датчик, проходя по тем же точкам, регистрируя значения частоты выходного напряжения с датчика;

• 6.3.5 Повторить последовательно работы по пп.6.3.2, 6.3.3, 6.3.4.

Таблица 2

• 6.3.6 Подсчитать среднее за два цикла значение частоты выходного напряжения для прямого и обратного хода в каждой точке градуировочной характеристики и определить разность между последующими значениями и значениями частоты в каждой точке градуировочной точке по формуле

Afj ⁼ f(i+l)cp. ^_ ficp

Найти отношение

APj - приращение давления в каждой точке градуировочной характеристики

^APi = ^P(i+1) “ ^Pi

Отношение

в каждой градуировочной точке при увеличении давления должно уменьшаться.

• 6.3.7 Подсчитать коэффициенты А и В с точностью до пяти значащих после запятой

2

цифр из уравнения Pj = А • (АЕ ) + В • (Afj) градуировочной характеристики по следующим формулам

В Р_н ’ (Af5ср.) ^{- Р}5 ' (А^нср.)              (4)

Afscp. ' Af_Hcp. ' (Afscp. ^_ Af_HCp )

P₅-BAf₅ A =----------(5)

(Af₅cp.)²

где Рн- номинальное значение измеряемого давления, соответствующее 10-му номеру градуировочной точки таблицы 4.11;

Р₅- значение измеряемого давления, соответствующее 5-му номеру градуировочной точки таблицы 3;

Af^_Cp , Af_HCp - среднее за два цикла изменение частоты выходного напряжения с датчика для прямого и обратного хода соответственно при Р5 и Р_н.

Afscp. ~ ^5ср. ^— ^оср. №

- значения частот выходного напряжения с датчика для прямого и об

где

ратного хода в двух циклах нагружения соответственно при давлении Р =Ро; Р =Ps; Р = Рн; j            - число измерений в i-й точке.

6.3.8. Проверить достоверность заносимых в формуляр коэффициентов А, В и начальной частоты Г_оф, используя данные предыдущей градуировки, следующим образом:

а) определить поправку С по формуле

С = А • Afo_n + В • Af_on        (9)

где А, В - значения коэффициентов градуировочной характеристики, заносимые в формуляр;

Af_on ~ изменение средней начальной частоты предыдущей градуировки относительно начальной частоты (Г_оф), заносимой в формуляр

Afon ⁼ fon ~ ^ф

б) определить с учетом поправки С расчетное давление Pj, используя частоты предыдущей градуировки, соответствующие давлению Р = Р5 и Р - Рн по формуле

^pi=^A-Af^+^B'Afin-^c (П)

где Afj_n - изменение среднего значения частоты выходного напряжения с датчика предыдущей градуировки при давлении Р = Р5 и Р = Рн относительно Г_оф

Afj_n = f5n ~ ^ф - Для давления Р =Р₅

А^п⁼^п“^ф - для давления Р = Р_н

в) определить погрешность измерения по формуле

f|Pi -Рд| би=±¹⁼¹₇-₅--100

2 • г_н

где Рд- действительное значение контрольного давления по грузопоршневому манометру.

Погрешность измерения не должна быть более ± 0,25 %.

• 6.4 Определение погрешности интерполяции градуировочной характеристики

• 6.4.1. Абсолютное значение погрешности интерполяции в каждой точке градуировочной характеристики определить с точностью до четырех значащих цифр после запятой по следующей формуле

5Р;=(а-Д^_р +В-Af_icp.)-Pi (15)

где Af j_Cp   - среднее за два цикла изменение частоты выходного напряжения для прямого и

обратного хода при Р] значении измеряемого давления

Afjcp. ⁼ ^icp. ~focp. •            (16)

• 6.4.2. Погрешность интерполяции градуировочной характеристики датчика определить с точностью до трех значащих цифр после запятой по формуле

10

Значение погрешности интерполяции градуировочной характеристики датчика должна находиться в пределах ±0,25 % от предела измерения.

6.5. Определение аддитивной и мультипликативной чувствительностей к воздействию температуры

• 6.5.1 Собрать схему в соответствии с рисунком 1 и при температуре окружающей среды и напряжении питания (27 ± 0,3) В замерить частоту выходного сигнала при значениях измеряемого параметра Р = 0 и Р = Р_н.

• 6.5.2 Поместить датчик в термокамеру с температурой в ней минус (50 ± 3) °C и выдержать в течение двух часов в выключенном состоянии;

• 6.5.3 Проверить работоспособность датчика при напряжении питания (24_о з) В (при включении должно наблюдаться надежное возбуждение струны), затем установить напряжение питания (27 ± 0,3) В и замерить выходной сигнал с датчика при значениях измеряемого параметра Р = 0 и Р = Р_н;

• 6.5.4 Извлечь датчик из камеры.

• 6.5.5 Выдержать датчик в НКУ в течение двух часов.

• 6.5.6 Замерить частоту выходного сигнала при Р = 0иР = Р_ни температуру окружающей среды.

• 6.5.7 Поместить датчик в камеру с температурой в ней (50 ± 3) °C и выдержать его в выключенном состоянии в течение двух часов.

• 6.5.8 Подать напряжение питания (32 ± 0,3) В и выдержать датчик в течение 5 мин. Установить напряжение питания (27 ± 0,3) В и замерить выходной сигнал с датчика при значениях измеряемого давления Р = 0 и Р = Р_н

• 6.5.9 Извлечь датчик из камеры.

• 6.5.10 Выдержать датчик в нормальных климатических условиях в течение двух часов и замерить частоту выходного сигнала при Р = 0.

t’ t”                                        t' t”

• 6.5.11 Определить значения аддитивных S □ и S □ и мультипликативных S ^и S чувствительностей датчика к воздействию температуры минус 50 и 50 °C.

• 6.5.12 Значение аддитивной чувствительности к воздействию влияющей величины с учетом знака определить с точностью до двух значащих цифр после запятой по формуле

  

где f_o, f'_o - значения начальной частоты выходного сигнала до и при воздействии температуры от минус 50 до 50 °C;

At - значение величины изменения температур с учетом знака.

(19)

t_o =25 °, t - значения температуры до и при испытании.

6.5.13. Значение мультипликативной чувствительности к воздействию какой-либо влияющей величины определить с учетом знака с точностью до двух значащих цифр после запятой по формуле

где &f_H, Д/' - изменение частоты выходного сигнала с датчика при Р = Р_н до и при воздействии температуры соответственно.

где f_H, /' - значение частоты при Р = Р_н до и при воздействии температуры; fo > fo ~ значение частоты при Р = 0 до и при воздействии температуры.

t' t”                                                             /0

Значения аддитивных чувствительностей Sq и S_o должны быть в пределах ± 5,0 ГцЛС;

t' t”                                                             X)

мультипликативных чувствительностей S_K и S_K должны быть в пределах ± 1,5 Гц/ С.

• 6.6 Определение среднеквадратической погрешности в нормальных условиях

6.6.1 Среднеквадратическую погрешность в нормальных условиях определить по еле дующей формуле

где   f _НСр - среднее значение девиации выходного сигнала;

Sq - аддитивная чувствительность к воздействию нестабильности напряжения питания;

Sr, , Sj, Sr, - мультипликативные чувствительности к воз действию температуры окружающей среды, давления окружающей среды, момента силы затяжки, нестабильности напряжения питания;

сг_vii , ег_1п, сг_дн, ст,,,, - среднеквадратические отклонения влияющих величин в нормальных условиях эксплуатации: нестабильности напряжения питания (0,1 В); температуры окру-жающей среды (3,33 °C); давления окружающей среды (1,33 • 10 МПа); момента силы затяжки (1,6 Н-м);

/_в - относительное значение погрешности от вариации градуировочной характеристики;

/_Пр = 0,0005 - погрешность средств градуировки.

При подсчете значения S* =37,5 Гц!МПа, S" =0,18 Гц!н-м.

• 6.6.2 Приведенная к номинальному значению давления среднеквадратическая погрешность в нормальных условиях должна находиться в пределах ±0,25 %.

7 Оформление результатов поверки

7.1 Результаты поверки оформить в соответствии с Приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 2 июля 2015 г. №1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

Приложение А

Формы таблиц для регистрации результатов поверки

Таблица А.1

Таблица А.2 - Результаты определения градуировочной характеристики датчика

Заводской номер датчика