Методика поверки «Преобразователи магнитострикционные ПМ» (208-046-2019)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по

Государственная система обеспечения единства измерений Преобразователи магнитострикционные ПМ

Методика поверки 208-046-2019 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 и подготовка к ней

• 8.    Подготовка к поверке

• 9.   Проведение поверки

  • 9.1  Внешний осмотр

  • 9.2  Опробование

  • 9.3  Определение метрологических характеристик

• 10.  Оформление результатов поверки

Приложение А (рекомендуемое)

Настоящая методика распространяется на преобразователи магнитострикционные ПМ (далее - преобразователи) изготавливаемые обществом с ограниченной ответственностью «КСР-2», г. Заречный, Пензенская обл., и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками:

1 год для специального исполнения с диапазоном измерений уровня от 0 до 3 м и пределами допускаемой основной абсолютной погрешности ±2 мм;

3 года для стандартного исполнения с диапазоном измерений уровня от 0 до 6 м и пределами допускаемой основной абсолютной погрешности ±3,5 мм.

В настоящей методике использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 28725-90 Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 8.321-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСП). Преобразователи уровня промышленного применения. Методика поверки

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

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

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

ПР 50.2.012-94 ГСП. Порядок аттестации поверителей средств измерений

Р 50.2.077-2014 ГСП. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения

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.

При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 - Операции, выполняемые при поверке

При проведении поверки преобразователей применяют следующее поверочное оборудование:

• - рулетки измерительные металлические по ГОСТ 7502-98 класса точности 2 с диапазоном измерений не менее диапазона поверяемого преобразователя;

• - имитатор уровня, представляющий собой магнитный элемент, имитирующий положение уровня контролируемой среды.

• - 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);

-эталонная уровнемерная установка 1-го разряда по ГОСТ 8.477-82 с диапазоном измерений равным диапазону поверяемого преобразователя и пределами абсолютной погрешности в соотношении не более 1/3 к поверяемому преобразователю.

Допускается применение других средств поверки с характеристиками, отвечающими вышеуказанным требованиям.

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

При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на средства поверки и поверяемого преобразователя. Лица, проводящие поверку должны пройти инструктаж по технике безопасности согласно ГОСТ 12.0.004.

Поверку должны осуществлять специалисты организаций, аккредитованных на право поверки, изучившие эксплуатационную документацию на преобразователь и инструкцию по технике безопасности. К проведению измерений при поверке и обработке результатов измерений допускают лиц, аттестованных в качестве поверителей в соответствии с правилами по метрологии ПР 50.2.012, и изучивших настоящую методику, а также специально обученных лиц, работающих под руководством поверителей.

При проведении поверки в лабораторных условиях при полном демонтаже преобразователей должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха и поверочной среды (при

поверке на установке с непосредственным изменением уровня от 15 до 25 жидкости), °C

• - относительная влажность воздуха, %                                от 30 до 80

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

При проведении поверки без демонтажа в условиях эксплуатации должны быть соблюдены следующие условия:

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

• - относительная влажность воздуха, %                              от 30 до 80

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

Внешние электрические и магнитные поля (кроме земного), вибрация, тряска и удары, влияющие на работу составных частей преобразователей, отсутствуют.

• 8.1 Перед проведением первичной поверки выполняют следующие подготовительные работы:

Если преобразователь поверяется на поверочной установке с непосредственным изменением уровня жидкости или имитацией изменения уровня жидкости (рис. 1), то его монтаж производится в соответствии с руководством по эксплуатации установки.

Если преобразователь поверяется с помощью измерительной рулетки, то его монтируют на специальной подставке и вдоль преобразователя разворачивают эталонную рулетку (рис. 3).

• 8.2   Перед проведением периодической поверки выполняют следующие подготовительные работы:

При поверке с полным демонтажем необходимо:

• - демонтировать преобразователь с резервуара;

• - провести поверку руководствуясь п. 8.1 данной методики.

При поверке без демонтажа в условиях эксплуатации необходимо:

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

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

Рисунок 1 - Поверка преобразователя на поверочной установке а) с непосредственным изменением уровня жидкости б) с имитацией изменения уровня жидкости

Рулетка с лотом

поверяемый преобразователь

L,

Q,

L, мм о, Ом

I, А

Рисунок 2 - Поверка преобразователя без демонтажа с помощью эталонной рулетки с лотом

Рисунок 3 - Поверка преобразователя с помощью рулетки и магнитного поплавка

При внешнем осмотре устанавливают соответствие преобразователя следующим требованиям:

• - отсутствие механических повреждений на преобразователе, препятствующих его применению или нормальной работе;

• - соответствие информации на маркировочной табличке преобразователя требованиям эксплуатационной документации;

• - соответствие комплектности преобразователя указанной в документации.

• 9.2   Опробование

При проверке функционирования преобразователя убеждаются, что показания преобразователя изменяются при изменении уровня жидкости, при поверке на поверочной установке с непосредственным изменением уровня жидкости, или перемещении магнитного поплавка вдоль зонда, при поверке с помощью установки с имитацией изменения уровня жидкости или эталонной рулетки. При этом показания уровня, считываемые по показывающему устройству, по цифровому выходу, по аналоговому токовому выходу 4-20 мА должны равномерно увеличиваться и уменьшаться в зависимости от направления перемещения жидкости, или магнитного поплавка. Данную операцию проводят на всем диапазоне измерений поверяемого преобразователя.

Операция «Подтверждение соответствия программного обеспечения» включает:

• - определение идентификационного наименования программного обеспечения;

• - определение номера версии (идентификационного номера) программного обеспечения;

• - цифровой идентификатор программного обеспечения в процессе поверки проверке не подлежит.

Результат считают положительным, если идентификационные данные (идентификационное наименование и номер версии ПО), появляющиеся на экране монитора компьютера подключенного к преобразователю, во вкладке идентификация соответствует указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

9.3 Определение метрологических характеристик

• 9.3.1.1 Преобразователь подготавливают к поверке согласно п. 8 настоящей методики.

Далее задается пять поверяемых отметок, равномерно распределенных по всему диапазону измеряемых значений уровня. Основная абсолютная погрешности определяется при повышении и понижении уровня жидкости (или путем перемещения поплавка с магнитом вдоль зонда) в последовательности, приведенной ниже:

• - сперва повышается, а затем понижается уровень измеряемой среды в уровнемерной установке (либо перемещается поплавок с магнитом) до каждой поверяемой отметки, одновременно записывают значение уровня измеренное эталонным средством измерений в этой точке и снимаются показания уровня поверяемого преобразователя по цифровому выходу в миллиметрах;

• - результаты показаний преобразователя и эталонного средства измерений заносят в протокол, форма которого приведена в Приложении А настоящей методики.

• 9.3.1.2  Определение основной абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому выходу, производится по формуле:

д/А = H_yi - н_э;

где Ну, - значение уровня, измеренное поверяемым преобразователем в i-той точке, мм;

Н_Э1 - значение уровня, измеренное уровнемерной установкой или рулеткой в i-той точке, мм.

Результаты поверки считаются положительными, если значение основной абсолютной

погрешности измерений уровня в каждой точке не превышает значений указанных в таблице 3. Таблица 3 - Пределы допускаемой погрешности

• 9.3.1.3 При использовании выходного токового сигнала, определение погрешности измерений уровня производится в следующей последовательности.

Задается пять поверяемых отметок, равномерно распределенных по всему диапазону измеряемых значений уровня.

• - сперва повышается, а затем понижается уровень измеряемой среды в уровнемерной установке (либо перемещается поплавок с магнитом) до каждой поверяемой отметки, одновременно записывают значение выходного токового сигнала полученное по показаниям поверяемого преобразователя в мА и измеренное значение уровня эталонным средством измерений в этой точке в миллиметрах;

• - результаты показаний преобразователя и эталонного средства измерений заносят в протокол, форма которого приведена в Приложении А настоящей методики.

- для значений выходного токового сигнала преобразователя в мА проводят пересчет последнего в значение уровня в мм по формуле:

(2)

где

/_ИЗМ1 - показания поверяемого преобразователя по токовому сигналу в i-той точке, мА;

Н_о - начальное значение уровня, значение уровня в первой опорной точке преобразователя уровня, мм (рекомендуется принять равным нулю);

L - диапазон измерений уровня поверяемого преобразователя, мм

После этого определение абсолютной погрешности измерений уровня по токовому выходу, производится по формуле (1).

Результаты поверки при использовании информации токового выхода, либо показывающего устройства считаются положительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня не превышает допустимых значений определяемых по формуле

где Д_доп - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений уровня, ±2 мм; ±3,5 мм в зависимости от значений указанных в паспорте поверяемого преобразователя;

у - пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности преобразования значения уровня в стандартный токовый выходной сигнал, 0,2 %;

М— диапазон измерений уровня преобразователем, мм.

Результаты поверки при использовании информации токового выхода считаются положительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня не превышает допустимых значений указанных в таблице 3.

• 9.3.1.4 Вариация показаний определяется как наибольшая разность показаний преобразователя в одной и той же поверяемой точке при прямом и обратном ходе и не должна превышать значений пределов допускаемой абсолютной погрешности указанных в таблице 3 на конкретный преобразователь.

Допускается проводить периодическую поверку преобразователей без демонтажа на месте эксплуатации в случае выполнения следующих условий.

Если среда, где установлены преобразователи, соответствует требованиям эксплуатационной документации на преобразователи, и 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), допускается проводить определение погрешности измерений уровня непосредственно на мере вместимости (без демонтажа преобразователя). При этом поверхность измеряемого продукта должна быть спокойной, перемешивающее устройство в резервуаре (при его наличии) отключено.

Проводят измерение уровня при исходном уровне жидкости в мере вместимости. Измерение уровня осуществляется с помощью рулетки измерительной с грузом. 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.

Порядок поверки следующий.

Преобразователи подготавливаются к поверке согласно п. 8 настоящей методики.

Включают поверяемый преобразователь и фиксируют на нем нулевую контрольную точку, опускают эталонную измерительную рулетку через измерительный люк меры вместимости (рис.2) и по ее шкале зафиксировать высоту поверхности раздела «жидкость -газовое пространство» (далее - высота газового пространства).

Далее определяется значение измеренного уровня соответствующего данной точке считываемого по цифровому выходу преобразователя, либо согласно формуле 2 при использовании токового выходного информационного сигнала.

При применении эталонной измерительной рулетки за значение Нэ, мм, принять среднее арифметическое значение результатов измерений уровня, вычисляемое по формуле:

v^m Н^Г

Н_Э = Н₆ •[1 + о_ст-(Т_в^г-Т_в^п)]-5^-[1 + <х₈-(20-Т_в^г)]          (4)

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

Ост - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара, значение которого принимают равным 12,5 • 10^_61/ °C для стали и 10 • 10^_6 1/ °C для бетона;

a_s - температурный коэффициент линейного расширения материала эталонной измерительной ленты, значение которого принимают равным 12,5 • 10~⁶1/ °C для стали и 23 • 10^_6 1/ °C для алюминия;

Tg¹- температура воздуха при поверке резервуара, значение которой определить по протоколу поверки резервуара, °C;

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

(Ho)i₇- высота газового пространства при /-том измерении вJ-той точке, мм;

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

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.

Для более точного измерения уровня поверхность рулетки необходимо натереть пастой. Измерить высоту газового пространства в каждой контрольной точке не менее пяти раз. Повышают уровень жидкости до каждой контрольной отметки, устанавливаемой по эталонной измерительной рулетке, затем уровень жидкости понижают до каждой контрольной отметки, снимают показания средств измерений и результаты, полученные с эталонной измерительной рулетки вносят в протокол поверки преобразователя.

Результаты поверки считаются положительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня не превышает значений пределов допускаемой абсолютной погрешности указанных в таблице 3 на конкретный преобразователь.

• 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 преобразователь 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 преобразователя и (или) на свидетельство о поверке.

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

При отрицательных результатах периодической поверки преобразователь считают непригодным к применению и оформляют извещение о непригодности преобразователя 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»

Приложение А

(рекомендуемое)

Модификация:__________

Диапазон измерений уровня, мм:_____________

Выходные информационные сигналы:_______________________________

(цифровой, токовый)

Поверка проводилась_________________________________________________

(в лаборатории или без демонтажа на месте эксплуатации, условия поверки Т, Р, v)

Средства поверки______________________________________________________

(наименование, тип, заводской номер, диапазон, разряд, класс или погрешность)

Результаты поверки

• 1     Внешний осмотр:_____________________

• 2     Опробование:

  • 2.1   Проверка функционирования___________________

  • 2.2   Подтверждение соответствия программного обеспечения Получены идентификационные данные ПО (см. таблицу 1).

Таблица 1.

3 Определение погрешности измерений уровня

Результат поверки:________________

12