Методика поверки «Барьеры искрозащиты «Allen-Bradley» серии 937. Методика поверки.» (МП 61743-15)

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

ФГУП «ВНИИМС»

Москва 2015

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 7.1 Внешний осмотр

  • 7.2 Проверка электрической прочности и сопротивления изоляции

  • 7.3 Опробование

  • 7.4 Проверка основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование сигналов 6

силы и напряжения постоянного тока

• 7.5 Проверка основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование

сигналов от термопар

• 7.6 Проверка основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование сигналов 8 от термопреобразователей сопротивления

• 7.7 Проверка основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование частоты 9 периодических сигналов

• 7.8 Проверка метрологических характеристик барьеров 937ZH-DPxx-x                      10

• 8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящая рекомендация распространяется на барьеры искрозащиты «Allen-Bradley» серии 937 (далее - барьеры), изготовленные фирмой «Rockwell Automation, Inc.», США, и устанавливает методику их первичной и периодических поверок (в случаях использования их в сферах государственного регулирования обеспечения единства измерений) или калибровок на предприятиях в России.

Далее в тексте применяется только термин «поверка», под которым подразумевается поверка или калибровка.

Межповерочный интервал - 3 года.

Перечень операций, которые должны проводиться при поверке барьеров с указанием разделов настоящей рекомендации, где изложен порядок их выполнения, приведен в таблице 1.

Таблица 1

• 3.1 При проверке электрической прочности и определении сопротивления изоляции рекомендуется использовать:

• - установку универсальную пробойную УПУ - ЮМ;

• - мегомметр М4100/1, М4100/2, М4100/3, напряжение 100 В, 250 В, 500 В.

• 3.2 При проверке основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование сигналов силы и напряжения постоянного тока, частоты периодических сигналов, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления предел допускаемой суммарной абсолютной погрешности эталонов, используемых для воспроизведения сигналов, подаваемых на входы поверяемых барьеров, и измерения сигналов, получающихся на их выходах, не должен превышать 1/5 предела допускаемой основной абсолютной погрешности поверяемого барьера в соответствующей поверяемой точке. Если такие эталоны отсутствуют, можно использовать эталоны, обеспечивающие предел допускаемой суммарной погрешности задания и измерения сигналов, не превышающий 1/3 предела допускаемой основной абсолютной погрешности барьера, при этом должен вводится контрольный допуск, равный 0,8 предела допускаемой основной погрешности барьера.

Примечание 1 - Характеристики всех указанных погрешностей должны быть приведены к одной и той же точке схемы (выходу или входу барьера).

• 3.3  При проверке основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование частоты периодических сигналов рекомендуется использовать генератор импульсов Г5-60 (пределы допускаемой основной погрешности установки амплитуды ± (0,03-U+ 2 мВ), пределы допускаемой основной погрешности установки длительности ± (10'⁶-t + 10 нс)), частотомер электронно-счётный 43-63/1 (пределы допускаемой относительной погрешности по частоте кварцевого генератора ± 5-10'7-f), калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (± (0,01 % 1+ 0,0015 % In) в режиме измерений силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 мА).

• 3.4  При проверке основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления рекомендуется использовать калибратор Н4-7 ( ± (0,002 % U+ 0,0005 % Un) в режиме воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазоне ± 100 мВ), калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (± (0,01 % 1+ 0,0015 % In) в режиме измерений силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 мА), магазин сопротивлений МСР-60М (от 0 до 10 кОм, кл.т.0,02), мультиметр цифровой прецизионный Fluke 8508А (измерение сопротивления 0-4 кОм, ± (0,0008 % R+ 0,000025 % Rn)).

• 3.5  При проверке основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование сигналов силы и напряжения постоянного тока, рекомендуется использовать калибратор Н4-7 ( ± (0,002 % U+ 0,00015 % Un) в режиме воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 10 В, ± (0,004 % 1+ 0,0004 % In) в режиме воспроизведения силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 мА), калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (± (0,003 % U+ 0,0003 % Un) в режиме измерений напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 10 В, ± (0,01 % 1+ 0,0015 % In) в режиме измерений силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 мА).

• 3.6 При проверке метрологических характеристик барьеров 937ZH-DPxx-x рекомендуется использовать калибратор Н4-7 ( ± (0,0025 % U+ 0,00025 % Un) в режиме воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 30 В), резистор номинальным значением 100 кОм, калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (± (0,01 % 1+ 0,0015 % In) в режиме измерений силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 мА, ± (0,01 % R+ 0,003 % Rn) в режиме измерений сопротивления постоянному току).

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

  • 4.1 Поверку барьеров должен выполнять поверитель, прошедший инструктаж по технике безопасности, освоивший работу с барьерами и используемыми эталонами.

Поверитель должен быть аттестован в соответствии с ПР 50.2.012-94 « ГСП. Порядок аттестации поверителей средств измерений».

• 5.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, предусмотренные "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.1.019., ГОСТ 22261, указаниями по безопасности, изложенными в руководстве по эксплуатации на поверяемый барьер, применяемые эталоны и вспомогательное оборудование.

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

  • 6.1 Поверка барьеров должна проводиться в нормальных условиях :

температура окружающего воздуха (20 ±2 ) °C ;

относительная влажность окружающего воздуха 30 - 70 %;

атмосферное давление 84 - 106,7 кПа;

практическое отсутствие внешнего магнитного поля;

напряжение питания номинальное значение ±2 %.

• 6.2 Перед началом поверки поверитель должен изучить руководства по эксплуатации поверяемых средств измерений, эталонов и других технических устройств, используемых при поверке, настоящую методику и правила техники безопасности.

• 7.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено:

• - наличие руководства по эксплуатации;

• - соответствие комплектности барьера эксплуатационной документации;

• - соответствие маркировки барьера;

• - отсутствие повреждений, влияющих на работу барьера;

• - наличие свидетельства о предыдущей поверке (при периодической поверке).

Не допускают к дальнейшей проверке барьеры, у которых обнаружено:

• - неудовлетворительное крепление разъемов;

• - грубые механические повреждения наружных частей и прочие повреждения.

• 7.2 Проверка электрической прочности и сопротивления изоляции (проводится в соответствии с ГОСТ 22261 и руководством по эксплуатации).

• 7.3 Опробование

  • 7.3.1 Опробование барьеров допускается совмещать с процедурой проверки основной погрешности.

  • 7.3.2 Проверка идентификационных данных программного обеспечения.

Для определения версии DTM-I необходимо воспользоваться программой PACTware. В ней нужно добавить интерфейс P2P RS232 FDT, нажав правой кнопкой на HOST PC и выбрав «Add device». Номер версии DTM-I можно увидеть в строке «Version».

Барьер считается годным, если номер версии DTM-I не ниже 1.4.

• 7.4 Проверка основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование сигналов силы и напряжения постоянного тока.

Проверка основной погрешности по данному пункту выполняется с использованием соответствующих схем и рекомендаций руководства по эксплуатации (РЭ), а также таблиц, составленных по форме таблицы 2.

Таблица 2

Диапазон изменений входного сигнала, мА (В, мВ) А_{вх н}, А_{вх в};

Диапазон изменений выходного сигнала, мА (В, мВ) А_{вых н}, А_{ВЬ1Х в};

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности барьера, приведенной к ВЫХОДУ, МКА (мВ, МКВ) Д_вь1х._доп

Примечание:

А_вх и, А_{вх в} - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона изменения входного сигнала;

А_ВыХ н, А_ВыХ в - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона изменения выходного сигнала;

А_вх i - значение подаваемого входного сигнала;

А_вых i - действительное значение выходного сигнала в проверяемой точке, измеренное эталонным средством измерений;

Двыхл ~ А_вых i - А_ВЬ1Х ьрасч, где А_вых Ьрасч - значение выходного сигнала проверяемого барьера, соответствующее значению подаваемого входного сигнала А_вх i, рассчитанное по его номинальной функции преобразования.

Для каждой проверяемой точки i=l,...,6 выполняют следующие операции:

• - устанавливают на входе поверяемого канала барьера значение входного сигнала А_вх i >

• - считывают значение выходного сигнала А_вых i по эталонному средству измерений;

• - рассчитывают А_Вы_Х ь_Расч и записывают его в таблицу 2.

• - рассчитывают значение Д_Вы_Хл, Д^ля каждой проверяемой точки и записывают в таблицу 2;

Если хотя бы в одной строке таблицы | Д_Выхл1 - I Двых.допЬ барьер бракуют, в противном случае признают годным для дальнейшего использования.

• 7.5 Проверка основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование сигналов от термопар.

Проверка основной погрешности по данному пункту выполняется с использованием соответствующих схем и рекомендаций руководства по эксплуатации (РЭ), а также таблиц, составленных по форме таблицы 3.

Таблица 3

Тип термопары__________

Диапазон изменений входного сигнала, °C (мВ): Т_н (U_H) = ,

T_B(U_B) = ;

Температура холодного спая Т_хс, °C:

Диапазон изменений выходного сигнала, мА: А_вых н= , А_{вых в}= ;

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности барьера, приведенной к выходу, мкА: Д_Вых.доп i=-

Примечание 1.

Т_н (U_H), Т_в (U_B) - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона изменения входного сигнала термопары в °C (мВ);

А_вых н, А_{ВЬ1Х в}, - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона изменения выходного сигнала;

Т; - значение температуры и, соответствующее ей U_xj (по таблицам ГОСТ Р 8.585-2001 для данного типа термопары), значение подаваемого входного сигнала;

А_вых i - действительное значение выходного сигнала в проверяемой точке, измеренное эталонным средством измерений;

Двых-i ⁼ Авых i - А_ВЬ1Х ьрасч, где А_{вых ьрасч} - значение выходного сигнала проверяемого барьера, соответствующее значению входного сигнала Tj, рассчитанное по его номинальной функции преобразования.

В режиме измерения сигналов от термопар с компенсацией температуры холодного спая проверку погрешности проводят в следующей последовательности:

• - записывают для каждой проверяемой точки в столбец «Т,» значение температуры в «°C» (для данного типа термопары);

• - по таблицам ГОСТ Р 8.585 находят напряжение U_Xi', соответствующее значению температуры в i-ой проверяемой точке;

• - термометром с погрешностью не более 0,1 °C измеряют температуру Т_хс вблизи места подключения холодного спая термопары;

• - рассчитывают входной сигнал U_Xj в мВ для каждой проверяемой точки по формуле: U_Xj = U_Xj'- U_u.c, где U_tt._c. - напряжение, соответствующее температуре холодного спая (по таблицам ГОСТ Р 8.585);

• - устанавливают на входе поверяемого канала барьера значение U_Xi напряжения постоянного тока от калибратора напряжения;

• - считывают с эталонного средства измерений значение выходного сигнала А_вых,, и записывают его в таблицу 3.

• - рассчитывают значение Л_Выхл Для каждой проверяемой точки и записывают в таблицу 3;

Если хотя бы в одной строке таблицы |A_BWX.il |Двых.доп Ф барьер бракуют, в противном случае признают годным для дальнейшего использования.

Примечание 2. Для проверки погрешности канала компенсации температуры холодного спая (при использовании внутреннего термочувствительного элемента) измеряют термометром температуру Т_хс вблизи места подключения холодных спаев термопар и сравнивают с показанием на выходе поверяемого канала.

• 7.6 Проверка основной погрешности барьеров, осуществляющих преобразование сигналов от термопреобразователей сопротивления.

Проверка основной погрешности по данному пункту выполняется с использованием соответствующих схем и рекомендаций руководства по эксплуатации (РЭ), а также таблиц, составленных по форме таблицы 4.

Таблица 4

Диапазон изменений входного сигнала, °С/Ом: Т_н (R_H)= , Т_в (R_B)= ;

Диапазон изменений выходного сигнала, мА (Ом): А_{вых н}= , А_Вы_{Х в}⁼ ;

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности барьера, приведенной к выходу, мкА (Ом)

Примечание:

Т_н (R_H), Т_в (R_B) - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона изменения входного сигнала °C (Ом);

Авых н> А_ВЬ1Х в - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона изменения выходного сигнала;

Tj - значение температуры и, соответствующее ей X; (по таблицам ГОСТ 6651-2009) для данного типа термопреобразователя сопротивления), значение подаваемого входного сигнала;

Ацыхь - действительное значение выходного сигнала в проверяемой точке, измеренное эталонным средством измерений;

Д_ВЫхл ⁼ А_вых j - А_вых i,_Pac4, где А_вых i,_Pac4 - значение выходного сигнала проверяемого барьера, соответствующее значению входного сигнала Tj, рассчитанное по его номинальной функции преобразования.

Для каждой проверяемой точки i = l,...,6 выполняют следующие операции:

• - устанавливают на входе поверяемого канала барьера значение входного сигнала Xi - сопротивления от магазина сопротивления;

• - считывают с эталонного средства измерений значение выходного сигнала A_BblXj. и записывают его в таблицу 4

• - рассчитывают значение Д_ВЬ1Х j для каждой проверяемой точки и записывают в таблицу 4 .

Если хотя бы в одной строке таблицы |Д_ВЫхл1 - |Двых.доп il, барьер бракуют, в противном случае признают годным для дальнейшего использования.

• 7.7 Проверка основной погрешности преобразователей, осуществляющих преобразование частоты периодических сигналов.

Проверка основной погрешности по данному пункту выполняется с использованием соответствующих схем и рекомендаций руководства по эксплуатации (РЭ), а также таблиц, составленных по форме таблицы 5.

Таблица 5

Диапазон изменений входного сигнала, кГц, F_H= , F_B= ;

Диапазон изменений выходного сигнала, мА: I_H= , I _в~ ;

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности барьера, приведенной к выходу, мкА: Д_Вых.доп г

Примечание:

F_H, F_B - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона изменения частоты входного сигнала;

1_Н, 1„ - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона изменения выходного сигнала;

1_Вых i - действительное значение выходного сигнала в проверяемой точке, измеренное эталонным средством измерений;

Двыхл = 1вых i - 1вых ирасч, где 1_Вых Ьрасч - значение выходного сигнала проверяемого барьера, соответствующее значению подаваемого входного сигнала Fj, рассчитанное по его номинальной функции преобразования.

Для каждой проверяемой точки i=l,...,6 выполняют следующие операции:

• - устанавливают на входе поверяемого канала значение входного сигнала Fj от генератора частоты;

• - считывают значение выходного сигнала 1_вых i по эталонному средству измерений;

• - рассчитывают 1_ВЫх Ьрасч и записывают его в таблицу 5;

• - рассчитывают значение Д_ВЬ1Хд Для каждой проверяемой точки и записывают в таблицу 5;

Если хотя бы в одной строке таблицы |Д_Выхл1 1^двых.доп il, барьер бракуют, в противном случае признают годным для дальнейшего использования.

• 7.8 Проверка метрологических характеристик барьеров 937ZH-DPxx-x.

  • 7.8.1 Проверка проходного сопротивления.

Омметром измеряют сопротивление между двумя сторонами барьера (между входом и выходом) с относительной погрешностью не более 2 %.

Барьеры считаются годными, если измеренное значение сопротивления не отличаться от номинального значения более чем на 10 %.

Таблица 6 - Основные технические характеристики барьеров искрозащиты 937ZH-DPxx-x

• 7.8.2 Проверка тока утечки.

На вход барьера при разомкнутом выходе подают напряжение U_BX правильной полярности (при этом используют резистор Rhom=100 кОм), указанное в таблице 6 с погрешностью не более 2 %. Измеряют ток во входной цепи с относительной погрешностью не более 5 % (измеряют падение напряжения на резисторе). Измеренное значение тока не должно превышать значения, указанного в таблице 6.

• 7.8.3 Проверка максимального напряжения.

Соединив накоротко входные клеммы, подают напряжение U_MaKc с погрешностью не более 2 % между клеммами и корпусом («землей»), соответствующее таблице 6.

Барьер признается годным, если не произошло срабатывание защиты по истечении 1 мин после приложения напряжения.

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 8.1 При положительных результатах поверки оформляется свидетельство о поверке согласно ПР 50.2.006-94.

• 8.2 При отрицательных результатах свидетельство о поверке не выдается, ранее выданное свидетельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности, форма которого приведена в ПР 50.2.006-94.