Методика поверки «ГСОЕИ. Уровнемеры микроволновые бесконтактные PiloTREK» (МП 208-023-2019)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по производственной метрологии ФГУП «ВНИИМС»

Государственная система обеспечения единства измерений Уровнемеры микроволновые бесконтактные PiloTREK

Методика поверки

МП 208-023-2019 г. Москва 2019

• 1.    Область применения

• 2.    Нормативные ссылки

• 3.    Термины, определения и обозначения

• 4.    Операции поверки

• 5.    Средства поверки

• 6.    Требования безопасности и требования к квалификации поверителей

• 7.    Условия поверки

• 8.    Подготовка к поверке

• 9.    Проведение поверки

• 10.   Оформление результатов поверки

Приложение А (рекомендуемое)

Настоящая методика распространяется на уровнемеры микроволновые бесконтактные PiloTREK (далее - уровнемеры), изготавливаемые «Nivelco zRT», 1043 Budapest, Dugonics street 11, Венгрия, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками - 3 года.

В настоящей методике использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 8.321-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Уровнемеры промышленного применения. Методика поверки

ГОСТ 8.477-82 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости

Приказ Минпромторга России №1815 от 02 июля 2015 года «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке»

РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения

Примечание — При пользовании настоящей методикой целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящей методике применены термины по ГОСТ 8.321 и РМГ 29

4.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Пр имечание - Допускается поверку уровнемера проводить одним из перечисленных в п. 9.3 способов

• 4.2 В случае невыполнения требований п. 9.3 проводится корректировка нулевой отметки согласно эксплуатационной документации на уровнемер. В дальнейшем все операции по п. 9.3 повторяются вновь, в случае повторного невыполнения требований поверка прекращается, уровнемер бракуется.

• 5.1 При проведении поверки, в зависимости от способа поверки, применяются следующие эталонные средства измерений:

• - уровнемерная установка 1-го разряда по ГОСТ 8.477-82 с диапазоном измерений равным диапазону поверяемого уровнемера и пределами допустимой погрешности ± 1 мм;

• - рулетка измерительная металлическая по ГОСТ 7502-98 класса точности 2 с диапазоном измерений не менее диапазона поверяемого уровнемера;

• - эталонный уровнемер 2-го разряда по ГОСТ 8.477-82 с пределами допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения единицы измерения уровня ±1 мм;

• - калибратор процессов многофункциональный FLUKE-726, диапазон измерений силы постоянного тока от 0 до 24 мА, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±(0,00021+00,002)А, где I - показания калибратора (регистрационный номер 52221-12).

• 5.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 5.3 Все средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке или свидетельства об аттестации в качестве эталона.

• 6.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на средства поверки и поверяемого уровнемера, а также общие правила выполнения работ в соответствии с технической документацией по требованиям безопасности, действующей на данном предприятии.

• 7.1 При проведении поверки уровнемера в лабораторных условиях должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха и поверочной среды (при поверке на установке с непосредственным изменением уровня жидкости или имитатором уровня), °C

  от 20 до 30

  не более 75

  от 96 до 106

  5

• - относительная влажность воздуха, %

• - атмосферное давление, кПа

• - разность температур окружающего воздуха и поверочной среды (при поверке на установке с непосредственным изменением уровня жидкости), не более, °C

Примечание - Условия поверки не должны противоречить условиям эксплуатации средств поверки.

• 7.2 В помещении не должно быть сквозняков и сильных конвекционных воздушных потоков. На пути распространения сигнала уровнемера должны отсутствовать посторонние объекты, создающие помехи, влияющие на работу уровнемера.

• 7.3 При проведении поверки в условиях эксплуатации должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха и поверочной среды, °C        от 5 до 35

• - относительная влажность воздуха, %                            не более 70

• -  атмосферное давление, кПа                                    от 84,0 до 106,7

• 7.4 Должны отсутствовать источники вибрации, магнитных и электрических полей, влияющие на работу уровнемеров. Считывание показаний уровнемера проводят с использованием цифрового протокола после выдержки в течение времени, достаточном для исключения влияния возмущений поверхности измеряемого продукта на результат измерений.

• 8.1   Перед проведением первичной поверки выполняют следующие подготовительные работы:

• 8.1.1 Если уровнемер поверяется на поверочной установке с непосредственным изменением уровня жидкости (рис. 1) или на поверочной установке с имитатором уровня (рис. 2), то его монтаж производится в соответствии с руководством по эксплуатации уровнемера.

  

Рисунок 1 - Поверка уровнемера на поверочной установке с непосредственным изменением уровня жидкости

Рисунок 2 - Поверка уровнемера на поверочной установке с имитацией изменения уровня

• 8.1.2 Уровнемер подготавливается к работе (в т.ч. проводится корректировка нулевой отметки уровнемера) согласно требованиям эксплуатационной документации.

• 8.1.3 При поверке в лабораторных условиях необходимо:

- демонтировать уровнемер с резервуара;

• - демонтировать уровнемер с резервуара;

• -  провести подготовку к поверке руководствуясь п. 8.1 данной методики;

• 8.1.4 При поверке на месте эксплуатации необходимо:

• - остановить технологический процесс в резервуарном парке и обеспечить перекачку контролируемой среды из одной емкости в другую;

• - произвести отстой контролируемой среды в емкости не менее 2 ч;

• - при поверке с применением эталонного уровнемера: устанавливают эталонный уровнемер на горловине резервуара и приводят его в рабочее положение в соответствии с требованиями технической документации на уровнемер конкретного типа.

• 9.1 Внешний осмотр

• 9.1.1 Внешний осмотр проводится визуально.

• 9.1.2 При внешнем осмотре необходимо установить соответствие уровнемера следующим требованиям.

комплектность уровнемера должна соответствовать требованиям эксплуатационной документации на уровнемер;

должны отсутствовать механические повреждения и дефекты, влияющие на правильность функционирования и метрологические характеристики уровнемера, а также препятствующие проведению поверки.

• 9.2 Опробование

• 9.2.1 Идентификация программного обеспечения (далее - ПО).

• 9.2.1.1 В качестве идентификатора ПО принимается номер версии ПО. Определение версии ПО уровнемера проводится в соответствии с эксплуатационными документами на уровнемер.

• 9.2.1.2 Результат считают положительным, если идентификационное наименование и номер версии ПО уровнемера соответствует указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения уровнемера

• 9.2.2 Проверка функционирования уровнемера.

• 9.2.2.1 При опробовании проверяется функционирование уровнемера. Для этого увеличивается и уменьшается расстояние между антенной уровнемера и отражающей поверхностью, имитирующей уровень, либо при изменении уровня жидкости, при поверке на поверочной установке с непосредственным изменением уровня жидкости.

• 9.2.2.2 Результат считают положительным если, при этом значения уровня, индицируемые на встроенный ЖК дисплей, либо передаваемые по цифровому протоколу на экран монитора подключенного компьютера, либо значения токового выхода 4-20 мА равномерно увеличиваются и уменьшаются в зависимости от направления перемещения жидкости, отражающей поверхности.

• 9.3 Определение метрологических характеристик

• 9.3.1 При первичной поверке и при периодической поверке в лабораторных условиях.

• 9.3.1.1  Определение основной абсолютной погрешности измерений уровня осуществляется с помощью уровнемерной установки 1-го разряда по ГОСТ 8.477-82 с

• 9.3.1.2  Определение основной абсолютной погрешности измерений уровня проводится следующим образом. Задается пять проверяемых точек (j), равномерно распределенных по всему диапазону измерений уровня:

Hmin; 0,25Hmax; 0,5Hmax; 0,75Hmax; Hmax,

где Hmin, Hmax - значение нижнего и верхнего пределов диапазона измерений уровня поверяемого уровнемера.

Примечание - Допускается отклонение выбранной точки на ±100 мм относительно рассчитанного значения.

• 9.3.1.3 Основная абсолютная погрешность измерений уровня определяется для всех уровнемеров в диапазоне измерений уровня от 0,2 до 8,0 м включ. при прямом и обратном ходе, т.е. при повышении или понижении уровня жидкости (или путем перемещения отражающей плоскости вдоль оси распространения электромагнитного сигнала).

• 9.3.1.4 В процессе поверки жидкость (отражающая плоскость) устанавливается на требуемое значение уровня. После этого одновременно снимаются показания поверяемого уровнемера и эталона.

• 9.3.1.5 Число измерений на каждой поверяемой отметке должно быть не менее трех.

• 9.3.1.6 За результат измерений в каждой поверяемой точке принимается среднее арифметическое значение результатов измерений, определяемое по формуле:

  

(1)

где Hj - значение уровня, передаваемое уровнемером на экран подключенного устройства, либо отображаемое на встроенном ЖК экране, мм;

п - число измерений.

• 9.3.1.7 Основную абсолютную погрешность измерения уровня в каждой поверяемой точке определяют по формуле:

  
  

  (2)

где Нр - значение уровня, измеренное с помощью эталона, мм.

• 9.3.1.8 Определение основной относительной погрешности измерений уровня производится для всех уровнемеров в диапазоне измерений уровня св. 8,0 до 23 м согласно процедуре описанной в пп. 9.3.1.4-9.3.1.6 на уровнях указанных в п. 9.3.1.2 по формуле:

⁵H/=^V^’^100%                  (³)

^{7        Н})э

• 9.3.1.9 Определение погрешности уровнемера в случае считывания информации по токовому выходу производится следующим образом. Измерение преобразованного значения уровня в стандартный токовый выходной сигнал производится при использовании миллиамперметра.

• 9.3.1.10 Уровень жидкости в уровнемерной установке или имитатор уровня устанавливается поочередно в пяти равномерно распределенных точках на всем диапазоне измерений уровнемера указанных в п. 9.3.1.2. При этом измеряется эталонное значение уровня в миллиметрах.

• 9.3.1.11 По миллиамперметру снимается значение по токовому выходу уровнемера соответствующее текущей точке уровня Ii не менее 3-х значений и по формуле 4 определяется среднее значение тока для данной точки:

И

Л = —>                    (4)

И

где

П - значение токового выходного сигнала уровнемера миллиамперметром, в мА.

Значение измеряемого уровнемером уровня вычисляют по формуле:

-при настроенном значении нуля на 4 мА

— ₌ £х(72-4)

‘ 16

-при настроенном значении нуля на 20 мА

где L - диапазон измерений уровня уровнемером, мм.

Далее значение основной абсолютной погрешности для уровнемеров в диапазоне измерений уровня от 0,2 до 8.0 м включ. или значение основной относительной погрешности в диапазоне измерений уровня св. 8,0 до 23,0 м в каждой поверяемой точке определяется по формулам 2 или 3 соответственно.

• 9.3.1.12 Результат поверки считается положительным, если полученные значения

  • 9.3.2.1 Допускается проводить периодическую поверку уровнемеров на месте эксплуатации в случае выполнения следующих условий:

  • 9.3.2.1.1 Если среда, где установлены уровнемеры, соответствует требованиям эксплуатационной документации на уровнемеры;

  • 9.3.2.1.2 Измеряемый продукт допускает разгерметизацию меры вместимости (продукт не является токсичным и кипящим при атмосферном давлении и температуре окружающей среды, в мере вместимости отсутствует избыточное давление);

  • 9.3.2.1.3 Перемешивающее устройство в резервуаре (при его наличии) отключено. Поверхность измеряемого продукта должна быть спокойной.

погрешности не превышают значений указанных в таблице 3.

Таблица 3 - Пределы допускаемой погрешности

9.3.2 При периодической поверке на месте эксплуатации определение метрологических характеристик выполняют следующим образом.

по ГОСТ 7502-98, или с помощью эталонного уровнемера 2-го разряда по ГОСТ 8.477-82 с пределами допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения единицы измерения уровня ±1 мм. Если имеется возможность заполнения/опорожнения меры вместимости до определенных уровней, значение которых однозначно определены, например, конструкцией резервуара, проходящих трубопроводов или технологическим процессом, то поверка может производиться по данным уровням.

• 9.3.2.3 Порядок поверки на месте эксплуатации с применением эталонной измерительной ленты.

• 9.3.2.3.1 Уровнемеры подготавливаются к поверке согласно п. 8 настоящей методики.

• 9.3.2.3.2 Включить поверяемый уровнемер и зафиксировать на нем нулевую контрольную отметку, опустить эталонную измерительную рулетку через измерительный люк меры вместимости и по ее шкале зафиксировать высоту поверхности раздела «жидкость - газовое пространство» (далее - высота газового пространства).

• 9.3.2.3.3 Поправка ДНо, мм, определяется по формуле:

ДНо = Н_о^п-Но^э                             (7)

где Но" - показания поверяемого уровнемера, мм,

Но' - показание эталонного средства измерений уровня, мм.

Примечание - При применении эталонной измерительной рулетки за значение Но^э, мм, принять среднее арифметическое значение результатов измерений уровня, вычисляемое по формуле:

Щ = Н_б .[l _{+ acr}.(T_Br-T_Bⁿ)]-S^l-[l-_as-(20-T_B^r)] (8)

где Н_б - базовая высота резервуара, значение которой определить по протоколу поверки резервуара, мм;

(Хет - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара;

a_s - температурный коэффициент линейного расширения материала эталонной измерительной ленты;

Tg - температура воздуха при поверке резервуара, значение которой определить по протоколу поверки резервуара, °C;

Tg - температура воздуха при измерении высоты газового пространства, °C;

(Hj)j- высота газового пространства при z-том измерении, мм;

тп - число измерений высоты газового пространства, принимаемое не менее пяти.

• 9.3.2.3.4 Повышают уровень жидкости до контрольной отметки, устанавливаемой по эталонной измерительной ленте, затем уровень жидкости понижают до каждой контрольной отметки, снимают показания средства измерений и результаты, полученные с эталонной измерительной ленты, вносят в протокол поверки уровнемера.

• 9.3.2.3.5 Уровень жидкости Hj, мм, измеренный уровнемером в j-той контрольной отметке, с учетом поправки, определяется по формуле:

Hj = H_uyj-^H₀                          (9)

где Н_Пу_; - показание поверяемого уровнемера, мм

ДН₀ - поправка на несоответствие показаний поверяемого уровнемера и эталонного средства измерений уровня, найденная по формуле (7).

Д//_о - поправка на несоответствие показаний поверяемого уровнемера и эталонного средства измерений уровня, найденная по формуле (7).

• 9.3.2.3.6 Высоту газового пространства в каждой контрольной точке при каждом измерении, определить в следующей последовательности:

• - эталонную измерительную рулетку, опустить через измерительный люк меры вместимости ниже поверхности жидкости на глубину около 1000 мм;

• -  первый отсчет (верхний) взять по шкале измерительной рулетки. При этом, для облегчения измерений и расчетов рекомендуется совмещать отметку целых значений метра на шкале рулетки с верхним краем измерительного люка;

• - измерительную рулетку поднять (строго вверх без смещения в стороны) до появления над верхним краем измерительного люка смоченной части ленты и взять отсчет по шкале ленты (нижний отсчет) с точностью до 1 мм.

• 9.3.2.3.7 Для более точного измерения уровня поверхность рулетки необходимо натереть пастой.

• 9.3.2.3.8 Измерить высоту газового пространства в каждой контрольной отметке не менее пяти раз.

• 9.3.2.3.9 Уровень жидкости в каждой контрольной отметке Н)Э, мм, вычислить по формуле:

утп _wr

H_j3 = H₆ •[1 + а_сг-(Т_в^г-ф]-^^^£-[1-аг(20-Т_в^г)]      (10)

• 9.3.2.3.10 Разброс значений H_J3, определенных по формуле (6), не должен превышать 3 мм.

• 9.3.2.3.11 Определение основной абсолютной погрешности измерений уровня производится для всех уровнемеров в диапазоне измерений уровня от 0,2 до 8,0 м включ. по формуле (2). Определение основной относительной погрешности измерений уровня производится для всех уровнемеров в диапазоне измерений уровня св. 8,0 до 23 м по формуле (3).

• 9.3.2.3.12 При использовании миллиамперметра для измерения выходного токового сигнала уровнемера (4-20 мА), значение измеряемого уровнемером уровня вычисляют по формуле (5) или (6).

• 9.3.2.3.13 Результат поверки считается положительным, если полученные значения погрешности не превышают значений указанных в таблице 3.

9.3.2.4 Порядок поверки на месте эксплуатации с применением эталонного уровнемера.

• 9.3.2.4.1 Уровнемеры подготавливаются к поверке согласно п. 8 настоящей методики.

• 9.3.2.4.2 Включить поверяемый уровнемер и зафиксировать на нем нулевую контрольную отметку, включить эталонный уровнемер и установить на нем нулевую контрольную отметку.

• 9.3.2.4.3  Поправка на несоответствие показаний поверяемого уровнемера и эталонного средства измерений уровня в нулевой контрольной отметке АНо определяется по формуле (7).

• 9.3.2.4.4 Уровень жидкости Hj, мм, измеренный уровнемером в j-той контрольной отметке, с учетом поправки, определяется по формуле (9).

• 9.3.2.4.5 Повышают уровень жидкости до контрольной отметки, устанавливаемой по эталонному уровнемеру, затем уровень жидкости понижают до каждой контрольной отметки, снимают показания средства измерений, и результаты, полученные с применением эталонного уровнемера, вносят в протокол поверки уровнемера.

• 9.3.2.4.6 Определение основной абсолютной погрешности измерений уровня производится для всех уровнемеров в диапазоне измерений уровня от 0,2 до 8,0 м включ. по формуле (2). Определение основной относительной погрешности измерений уровня производится для всех уровнемеров в диапазоне измерений уровня св. 8,0 до 23 м по формуле (3).

• 9.3.2.4.7 При использовании миллиамперметра для измерения выходного токового сигнала уровнемера (4-20 мА), значение измеряемого уровнемером уровня вычисляют по формуле (5) или (6).

• 9.3.2.4.8 Результат поверки считается положительным, если полученные значения погрешности не превышают значений указанных в таблице 3.

• 10.1 Результаты поверки оформляются протоколом произвольной формы. Рекомендуемая форма которого приведена в Приложении А.

• 10.2. Положительные результаты первичной поверки оформляют записью в паспорте на уровнемер в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 №1815 (ред. от 28.12.2018).

Положительные результаты периодической поверки оформляют записью в паспорте, и/или свидетельством о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 №1815 (ред. от 28.12.2018). Знак поверки наносится на паспорт уровнемера и (или) на свидетельство о поверке.

• 10.3. При отрицательных результатах первичной поверки уровнемер считают непригодным к применению и в эксплуатацию не допускают.

При отрицательных результатах периодической поверки уровнемер считают непригодным к применению и оформляют извещение о непригодности уровнемера с указанием причин в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 №1815 (ред. от 28.12.2018).

Начальник отдела 208

ФГУП «ВНИИМС»

Научный сотрудник отдела 208

ФГУП «ВНИИМС»

(рекомендуемое)

Протокол поверки

Уровнемер микроволновый бесконтактный PiloTREK

Заводской номер_____________________________________

Дата поверки____________________

Диапазон измерений уровня___________________________________________

Средства поверки______________________________________________________

(Наименование средства поверки, заводской номер и погрешность)

Условия проведения поверки:

Температура окружающего воздуха____________________

Относительная влажность воздуха__

Атмосферное давление______________________________

Результаты поверки

• 1   Внешний осмотр:_____________________________

• 2  Опробование:

  • 2.1 Идентификация программного обеспечения (ПО).

Получены идентификационные данные ПО уровнемера (см. таблицу 1).

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

2.2 Проверка функционирования уровнемера ____________

3 Определение погрешности измерений уровня (прямой ход / обратный ход)

Результат поверки: пригоден/ не пригоден

Выдано свидетельство о поверке (извещение о непригодности)

от «___»____________20___г, №__________________

Поверитель__________________________________________

Подпись           (Ф.И.О.)

12