Методика поверки «Системы автоматизированного контроля и управления установок получения газообразного азота и сухого воздуха (АСУ ГАиСВ)» (3641-024-05747985-2019 MП)

Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

Е с К О Му/

Заместитель директора

по производственной метрологии

ФГУП «ВНИИМС»

«О*

.В. Иванникова

Системы автоматизированного контроля и управления установок получения газообразного азота и сухого воздуха (АСУ ГАиСВ)

Методика поверки

3641-024-05747985-2019 МП

Москва 2019 г.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Методика поверки устанавливает объем, средства и методы первичной и периодической поверок систем автоматизированных контроля и управления установок получения газообразного азота и сухого воздуха (АСУ ГАиСВ), далее - системы.

Системы предназначены для измерений значений технологических параметров: давления, разности давлений, расхода, температуры, концентрации, влажности.

Производство - серийное. Метрологические характеристики (MX) и основные технические характеристики систем и их измерительных компонентов приведены в описании типа.

Системы подлежат покомпонентной (поэлементной) поверке:

• 1) каждый измерительный канал (ИК) системы условно подразделяют на первичный измерительный преобразователь (ПИП) и вторичную часть (ВИК);

• 2) проверяют наличие действующих свидетельств о поверке (или отметок о поверке в эксплуатационной документации) на все ПИП, входящие в состав ИК;

• 3) проводят экспериментальную проверку погрешностей ВИК;

• 4) принимают решение о годности каждого отдельного ИК.

Результаты проверки каждого ИК считаются положительными, если:

• - ПИП имеет действующее свидетельство о поверке (либо отметку о поверке в эксплуатационной документации);

• - погрешность ВИК не превышает допускаемых значений в условиях поверки.

Допускается проведение поверки отдельных ИК из состава систем, с обязательным указанием в свидетельстве о поверке информации об объеме проведенной поверки.

ИК прошедшие поверку с отрицательным результатом, выводятся из эксплуатации и не включаются в перечень поверенных ИК, являющийся неотъемлемой частью свидетельства о поверке.

Периодическую поверку выполняют в процессе эксплуатации систем.

После ремонта системы, если эти события могли повлиять на метрологические характеристики ИК, а также после замены ее измерительных компонентов проводят первичную поверку системы. Допускается проводить поверку только тех ИК, которые подверглись указанным выше воздействиям.

Интервал между поверками - 2 года.

2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица №1 - Операции поверки

3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3.1 В таблице 2 приведены рекомендуемые средства поверки.

Таблица 2 - Рекомендуемые средства поверки

3.2 Допускается использовать иные средства поверки, не приведенные в таблице 2, при соблюдении следующих условий:

• - погрешность средств поверки, используемых для экспериментальных проверок погрешности, не должна быть более 1/5 предела контролируемого значения погрешности в условиях поверки;

• - допускается использовать средства поверки, используемые для экспериментальных проверок погрешности, имеющие пределы допускаемых значений погрешности не более 1/3 пределов контролируемых значений погрешности в условиях поверки, в этом случае должен быть введен контрольный допуск, равный 0,8 (см. МИ 187-86, МИ 188-86);

• - погрешность средств поверки, используемых для контроля условий поверки, не должна превышать погрешность средств поверки, указанных в таблице 2.

3.3 Средства измерений, применяемые при поверке, должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • 4.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, предусмотренные «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», указаниями по безопасности, изложенными в эксплуатационной документации на систему и технические средства в ее составе, применяемые эталоны и вспомогательное оборудование.

  • 4.2 Персонал, проводящий поверку, должен проходить инструктаж по технике безопасности на рабочем месте и иметь группу по технике электробезопасности не ниже 2-й.

• 5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

5.1 Экспериментальные работы по подтверждению метрологических характеристик ВИК выполняют в условиях эксплуатации:

5.2 Контроль климатических условий проводится непосредственно перед проведением и в процессе выполнения экспериментальных работ.

• 6 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

  • 6.1 Перед проведением поверки представляют следующие документы:

• - руководство по эксплуатации;

• - описание типа на систему.

• 6.2 На месте эксплуатации выполняют следующие подготовительные работы:

• - подготавливают к работе средства поверки в соответствии с эксплуатационной документацией на них;

• - измеряют и заносят в протокол поверки результаты измерений температуры и влажности окружающего воздуха, атмосферного давления.

• 7.1 Внешний осмотр

• 7.1.1 Проверяют отсутствие механических повреждений технических средств в составе ВИК, которые могут влиять на их работоспособность и метрологические характеристики.

• 7.1.2 Проверяют наличие панельных надписей и маркировок, их соответствие технической документации.

• 7.1.3 При обнаружении несоответствий по п. 7.1 дальнейшие операции по поверке ИК прекращают до устранения выявленных несоответствий.

7.2 Опробование

• 7.2.1 Опробование проводят в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

• 7.2.2 Проводят проверки функционирования визуализации измеряемых параметров на видеомониторе соответствующего пульта управления.

• 7.3 Проверка ИК систем

Выполняют операции в следующей последовательности:

• 1 Проводят проверку наличия действующего свидетельства о поверке (или отметок о поверке в эксплуатационной документации) измерительных компонентов из состава ПИП.

• 2 Проводят экспериментальную проверку погрешности ВИК системы по соответствующей методике. Методики проверки ВИК, в зависимости от типа ИК, приведены в пп. 7.3.1-7.3.4 настоящего документа.

• 7.3.1 Определение погрешности каналов преобразования электрических сигналов силы или напряжения постоянного тока от датчиков давления, разности давлений, расхода, температуры, концентрации, влажности.

Проверка погрешности ВИК с линейной зависимостью выходного кодового сигнала от входного аналогового сигнала постоянного тока проводят в изложенной ниже последовательности:

-собирают схему измерений согласно рисунку 1;

-выбирают 5 проверяемых точек Zj, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных по диапазону измеряемого параметра ИК (1-5%, 25%, 50%, 75% и 95-100% от диапазона измерений);

-для каждой проверяемой точки Z; рассчитывают пределы допускаемой абсолютной погрешности D_pi ВИК в реальных условиях поверки, выраженные в единицах измеряемого физического параметра;

-на вход ВИК через линию связи (для каждой проверяемой точки) подают от калибратора значение сигнала Xj, соответствующее значению Zj;

-считывают значение выходного сигнала Yj ВИК в единицах измеряемого физического параметра;

-для каждой проверяемой точки рассчитывают значение погрешности D, = Yj - Zj (для случая, когда функция преобразования ИК Y = Z) или Dj = Yj /К - Zj (для случая, когда функция преобразования Y = KZ );

-проверяемые точки, рассчитанные значения Dpi, результаты проверки погрешности ВИК заносят в таблицу, составленную по форме таблицы 3;

-если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство | Dj | < | D_Pj |, ВИК признают годным.

Рисунок 1 - Электрическая схема проверки ВИК с линейной зависимостью выходного кодового сигнала от входного аналогового сигнала

Таблица 3 - Форма таблицы протокола

Диапазон измеряемого физического параметра, в ед. изм. физ, параметра: Z_H =    , Z_B =

• 7.3.2 Проверка погрешности каналов преобразования сигналов сопротивления постоянному току от термопреобразователей сопротивления с номинальными статическими характеристиками преобразования (НСХ) по ГОСТ 6651-2009.

Проверка погрешности ВИК приема сигналов от термопреобразователей сопротивления проводят в изложенной ниже последовательности:

-собирают схему измерений согласно рисунку 2 (пример для 4-х проводного соединения);

-выбирают 5 проверяемых точек T_BXj , равномерно распределенных по диапазону измерений ИК (температуры), например, 5, 25, 50. 75 и 95 % диапазона;

для каждой проверяемой точки T_BXj рассчитывают пределы допускаемой абсолютной погрешности D_pi ВИК в реальных условиях поверки, выраженные в °C;

-находят для соответствующего типа термопреобразователей сопротивления по таблицам ГОСТ 6651-2009 значения сопротивлений X; в Ом для каждой проверяемой точки T_BXj.

-на вход ВИК через линию связи для каждой проверяемой точки подают от магазина сопротивления значение сигнала X,;

-считывают значение выходного сигнала Т_вых.| ВИК, выраженное в °C;

-для каждой проверяемой точки рассчитывают значение погрешности Dj= Т_вых.{ - T_BXj;

-проверяемые точки, рассчитанные значения Dpi, результаты проверки погрешности ВИК заносят в таблицу, составленную по форме таблицы 4;

-если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство | Dj | < | D_Pj |, ВИК признают годным.

Rmc - магазин сопротивлений

Рисунок 2 - Электрическая схема проверки ВИК измерения температуры при помощи термопреобразователей сопротивления (для четырёхпроводной схемы)

Таблица 4 - Форма таблицы протокола

Тип термопреобразователя сопротивления_______________

Диапазон измерений температуры, °C: Тн =   , Тв =

• 7.3.3 Проверка каналов измерения расхода

Проверку каналов измерения расхода с использованием ультразвукового расходомера проводить по методике п.7.3.1.

Методики проверки каналов измерения расхода с использованием датчика разности давления приведены ниже.

• 7.3.3.1 Проверка погрешности каналов расхода с сужающими устройствами (без коррекции).

Проверка погрешности ВИК проводят в изложенной ниже последовательности:

• -   собирают схему измерений согласно рисунку 1;

• -    выбирают 5 проверяемых точек Zj, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных в интервале от 30 до 100 % диапазона измерения расхода измеряемого параметра ИК;

• -   для каждой проверяемой точки Zj рассчитывают пределы допускаемой абсолютной погрешности D_Pi ВИК в реальных условиях поверки, выраженные в единицах измеряемого физического параметра;

на вход ВИК через линию связи (для каждой проверяемой точки) подают от калибратора значение сигнала X, рассчитанное по формуле 1, соответствующее значению Zj

• -   считывают значение выходного сигнала Yj ВИК в единицах измеряемого физического параметра;

• -   для каждой проверяемой точки рассчитывают значение погрешности Dj = Yj - Z;;

• -    если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство | D; | < | D_p; |, ВИК признают прошедшим проверку.

• 7.3.3.2 Проверка погрешности каналов измерения расхода для случая с введением поправок в цифровом виде

Проверке подвергается ВИК, состоящий из основного канала измерения постоянного тока (датчик разности давлений). Входы от датчиков температуры, барометрического и избыточного давления (разрежения) отсутствуют - эти параметры вводятся для вычисления расхода как поправки в цифровом виде. Для каждого канала способ введения и источник данных должны уточняться отдельно, расчет предела допускаемой погрешности канала в условиях эксплуатации - согласно ГОСТ 8.586-2005.

Проверка погрешности ВИК для случая с введением поправок в цифровом виде проводят в изложенной ниже последовательности:

-собирают схему измерений согласно рисунку 3;

-выбирают 3 проверяемых точки Qoi, распределенных в последней трети диапазона измерения расхода, например, 65, 85 и 100 % диапазона;

-рассчитывают для них значения разности давлений датчика APoi по формуле расчета расхода (в соответствии с п. 5.2 ГОСТ 8.586.5-2005) и затем соответствующие им значения выходного тока I0i по формуле:

(Zmax^-Z^n)

-для каждой проверяемой точки Qoi рассчитывают пределы допускаемой абсолютной погрешности Dpi ВИК в реальных условиях проверки, выраженные в м³/ч либо т/ч;

-на вход ВИК для каждой проверяемой точки подают соответствующее значение тока Ioi;

-считывают значение выходного сигнала Qi ВИК, выраженное в м³/ч либо т/ч;

-для каждой проверяемой точки рассчитывают значение погрешности Di = Qi - Qoi;

-проверяемые точки, рассчитанные значения APoi и Dpi, результаты проверки погрешности ВИК заносят в таблицу, составленную по форме таблицы 5;

-если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство | Di | < | Dpi |, ВИК признают годным.

Рисунок 3 - Схема проверки канала измерения расхода с введением поправок

Таблица 5 - Форма таблицы протокола

Тном.=, Ризо. =

• 7.3.3.3 Проверка погрешности каналов измерения расхода с измерением поправок Проверке подвергается ВИК, состоящий из основного канала измерения постоянного тока (датчик разности давлений) и каналов измерения датчиков температуры, барометрического и избыточного давления (разрежения).

Проверка погрешности ВИК с измерением поправок проводится в следующей последовательности:

-собирают схему измерений согласно рисунку 4;

- выбираются пять точек Qoi, равномерно распределенных по диапазону измерений расхода;

-рассчитывают для них соответствующие им значения выходного тока IOi: I0i= Imax(Qoi I Qmax)², где Qmax - верхнее значение диапазона измерений расхода, Imax - верхнее значение диапазона измерений тока,

-для каждой проверяемой точки Qoi рассчитывают пределы допускаемой абсолютной погрешности Dpi ВИК в реальных условиях проверки, выраженные в м³/ч либо т/ч;

-на вход ВИК для каждой проверяемой точки подают соответствующее значение тока Ioi;

-считывают значение выходного сигнала Qi ВИК, выраженное в м³/ч либо т/ч;

Рисунок 4 - Схема проверки канала измерения расхода с измерением поправок

-для каждой проверяемой точки рассчитывают значение погрешности Di = Qi - Qoi;

-если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство | Di | < | Dpi |, ВИК признают годным.

7.3.4 Проверка погрешности каналов цифро-аналогового преобразования кода в сигналы силы постоянного тока

Проверка погрешности ВИК проводят в изложенной ниже последовательности:

-собирают схему измерений согласно рисунку 5;

-выбирают 5 проверяемых точек N;, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных в пределах диапазона преобразования ИК (1-5%, 25%, 50%, 75% и 95-100% от диапазона преобразования);

-для каждой проверяемой точки Nj рассчитывают пределы допускаемой абсолютной погрешности D_pj ВИК в реальных условиях поверки, выраженные в «мА»;

-устанавливают входной код Nj, соответствующий i-ой проверяемой точке и измеряют значение выходного сигнала Y>;

-для каждой проверяемой точки рассчитывают значение погрешности D; = Yj - Y(N;), где Y(Nj) - номинальное значение выходного сигнала, соответствующее входному коду;

-проверяемые точки, рассчитанные значения Dpi, результаты проверки погрешности ВИК заносят в таблицу, составленную по форме таблицы 6;

-если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство | Dj | < | D_pj |, ВИК признают годным.

Рисунок 5 - Электрическая схема проверки ВИК цифро-аналогового преобразования

Таблица 6 - Форма таблицы протокола

Диапазон воспроизводимой электрической величины, мА: Yh =    , Yb =

8 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

• 8.1 Сравнивают наименование программного обеспечения (далее - ПО) системы и номера версий, с данными, приведёнными в таблице 7.

Таблица 7 - Идентификационные данные ПО

• 8.2 Систему признают прошедшим идентификацию ПО, если идентификационные данные, соответствуют данным, приведённым в таблице 7.

9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 9.1 По окончанию работ по поверке выписывают свидетельство о поверке системы, оформленное в соответствии с приказом № 1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», с приложением, содержащим список ИК, прошедших проверку с положительным результатом.

• 9.2 При отрицательных результатах проверки отдельных ИК, в случае невозможности их ремонта, эти ИК не допускают к применению, выписывают на них извещение о непригодности, оформленное в соответствии с приказом № 1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

  

  . Каширкина

Начальник отдела 201 ФГУП «ВНИИМС»

Вед. инженер отдела 201 ФГУП «ВНИИМС>

10