Методика поверки «ГСОЕИ. Ротаметры серии TM, TMS, TMO, TMG, TMN» (МП 208-037-2019)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

ЕРЖДАЮ

о ч «я

iij Ш ;0

Заместитель директора дственной метрологии ФГУП "ВНИИМС”

"    " JQ       2019 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 208-037-2019 г. Москва 2019 г.

Введение

• 1.  Операции поверки

• 2.  Средства поверки

• 3.  Требования безопасности

• 4.  Условия поверки

• 5.  Подготовка к поверке

• 6.  Проведение поверки

• 7.  Оформление результатов поверки

• 8.  Приложение 1

Настоящая методика распространяется на ротаметры серии ТМ, TMS, ТМО, TMG, TMN фирмы «Officine Orobiche S.r.l», Италия, (далее - ротаметры) и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.

Шкалы ротаметров градуированы в единицах расхода, измеряемой рабочей среды с учетом всех влияющих параметров (плотности, вязкости, а для газов также давления и температуры). Поверка ротаметров производится на средах-заменителях.

Средами - заменителями являются:

• - для измерения расхода жидкости - вода,

• - для измерения расхода газа - воздух или вода (в случаях, когда возможен перерасчет шкалы).

Перерасчет шкалы ротаметра на среду-заменитель производится по формулам, приведенным в приложении 1.

Если данные по паре «конус-поплавок» отсутствуют, то необходимо обратиться с запросом в фирму «Officine Orobiche S.r.l», Италия, для получения необходимой информации.

Межповерочный интервал - 2 года.

• 1.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены следующие операции:

• - внешний осмотр (п. 6.1);

• - опробование (п. 6.2);

• - определение метрологических характеристик (п. 6.3).

• 2.1  При проведении поверки применяют следующие средства поверки и вспомогательное оборудование:

• - установка поверочная 3 разряда в соответствии с приказом Госстандарта от 07.02.2018 г. №256 (часть 1), диапазон воспроизведения объемного расхода воды от 0,001 до 130,0 м³/ч, пределы допускаемой относительной погрешности измерений не более ±0,5 %;

• - установка поверочная 1 разряда по ГОСТ Р 8.618-2014, диапазон воспроизведения объемного расхода воздуха от 0,01 до 1200,0 м³/ч, пределы допускаемой относительной погрешности измерений не более ±0,5 %.

• - миллиамперметр постоянного тока для измерений в диапазонах от 4 до 20 мА, класс точности 0,05, ГОСТ 8711-78;

• - манометр образцовый класса точности 0,15, диапазон - в соответствии с давлением в системе поверочной установки;

• - термометр лабораторный ТЛ-4 диапазон от 0 до 55 °C, цена деления 0,1 °C;

• 2.2  Все средства измерений должны быть поверены аккредитованными юридическими лицами или индивидуальными предпринимателями и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 2.3. Допускается применение других аналогичных устройств, не приведенных в п.

• 2.1, но обеспечивающих определение метрологических характеристик ротаметров с погрешностью не превышающей погрешности при использовании вышеперечисленного оборудования;

• 3.1 При проведении поверки ротаметров соблюдают требования безопасности, определяемые:

-правилами безопасности труда, действующими на поверочной установке;

-правилами безопасности при эксплуатации используемых средств поверки, приведенными в их эксплуатационной документации;

-правилами пожарной безопасности, действующими на предприятии.

• 3.2. Монтаж и демонтаж ротаметра производят при отключенном питании.

• 3.3.   Монтаж электрических соединений производят в соответствии с ГОСТ 12.3.032-84 и "Правилами устройства электроустановок".

• 3.4. К поверке допускаются лица, имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже II, в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", и изучившие эксплуатационную документацию, и настоящий документ.

При проведении поверки выполняют следующие условия:

• 4.1 Поверку ротаметров проводят во всех значениях расхода (но не менее чем в пяти точках) поверочной среды (вода, воздух), соответствующих оцифрованным отметкам его шкалы.

Измеренные значения расхода регистрируют по показаниям шкалы и/или по данным аналогового выходного сигнала.

• 4.2 Параметры рабочей (среды, используемой при поверке) среды

  • 4.2.1 Параметры рабочей среды - вода.

  • - температура рабочей среды, °C                                  (20±5)

  • 4.2.2 Параметры рабочей среды - воздух.

  • - температура рабочей среды, °C                                     20

  • - давление рабочей среды, кПа                                    101,325

  4.3 Параметры окружающей среды:

  • - температура окружающего воздуха, °C                          (25±10)

  • - относительная влажность окружающего воздуха, %           от 30 до 80

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

  Напряжение питания, В                                            12-30

Вибрация, источники внешних магнитных или электрических полей должны отсутствовать.

• 4.4 Изменения температур поверочной среды и окружающего воздуха за время поверки не должны превышать ±1,0 °C.

• 4.5 При поверке ротаметров, если в качестве среды-заменителя используется воздух, температуру и давление поверочной среды измеряют с погрешностью ±0,5 °C и 0,05 кПа.

• 5.1 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:

- проверку наличия действующих свидетельств (отметок) о поверке, используемых средств поверки;

• - проверку наличия эксплуатационной документации (ЭД) на поверяемый ротаметр;

• - проверку соблюдения условий разделов 3 и 4 настоящей инструкции.

• 5.2 Подготовка ротаметра к поверке предусматривает следующие операции:

• -  проверка отсутствия отложений и грязи на внутренней поверхности измерительного конуса и на поверхности поплавка. При необходимости провести их очистку.

• - монтаж ротаметра в измерительную линию поверочной установки в рабочем положении (вертикальное, горизонтальное, направление потока рабочей среды) согласно указаниям, ЭД на ротаметр конкретного типа. Длины прямых участков должны соответствовать данным ЭД.

• - проверка герметичности мест соединения фланцев под давлением рабочей среды: отсутствие утечек и каплей воды, изменения давления воздуха в трубопроводе установки после выдержки не менее 5 минут.

• - подключение к источнику питания ротаметров с электрическим выходным сигналом, предельные выключатели согласно указаниям ЭД.

• - подключение к аналоговому выходу эталонное сопротивление, миллиамперметр или милливольтметр согласно положениям ЭД.

• - определяют исходные данные для протоколов поверки по расходу поверочной среды, используя сертификат калибровки завода-изготовителя или данные эксплуатационного паспорта.

• - выдержка ротаметров в выключенном состоянии не менее 30 минут.

• 6.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверяют:

• - отсутствие механических повреждений на ротаметре, препятствующих его применение;

• - соответствие паспортных данных ротаметра требованиям ЭД;

• - соответствие комплектности ротаметра, указанной в документации;

Ротаметр, не прошедший внешний осмотр к поверке не допускают.

• 6.2 Опробование

При опробовании проверяют общее функционирование ротаметра: изменяя значение расхода через ротаметр, одновременно наблюдают за изменением показаний шкалы миллиамперметра или показаний шкалы индикатора ротаметра.

Результат опробования считают положительным, если при изменении расхода соответствующим образом изменяются показания ротаметра.

• 6.3 Определение метрологических характеристик

  • 6.3.1 Определение погрешности ротаметра при измерении расхода

Регулируя значение расхода рабочей среды по показаниям шкалы ротаметра, устанавливают расходы, соответствующим оцифрованным отметкам шкалы. Выбираем минимум 5 точек в диапазоне расходов от 0,1 Q_max до Q_max. Измерение повторяют дважды: при прямом и обратном ходе поплавка.

На каждой точке расхода регистрируют значения:

• - расхода по поверочной установке (Q_y);

• - расхода по показания шкалы ротаметра (Q_p);

• - тока (показания миллиамперметра) (1_р).

• 6.3.2 Результаты измерений обрабатываются следующим образом.

6.3.2.1 Вычисляют приведенную погрешность (по шкале ротаметра), % при измерениях расхода по показаниям шкалы каждого измерения при прямом и обратном ходе поплавка:

где

Qp, Qy - значения расхода поверочной среды по показаниям шкалы ротаметра и установки, соответственно (дм³/ч, Nm³/h);

Ротаметры прошли проверку если пределы допускаемой приведенной погрешности (по шкале ротаметра) в диапазоне расходов от 0,1 Q_max до Q_max соответствуют значениям таблицы 1.

Таблица 1

• 6.3.2.2 Результаты измерений расхода по аналоговому выходному сигналу обрабатываются следующим образом.

Рассчитать значение выходного тока 1р, мА, по формуле:

(Imax - Imin) • Qp

Ip = Imin + —————————— ,            (2)

Qmax

где

Imin - минимальное значение выходного тока 4 мА;

Imax - максимальное значение выходного тока 20 мА;

Qp - значение расхода по шкале ротаметра дм³/ч (Nm³/h);

Qmax - максимальное значение расхода по шкале ротаметра дм³/ч (Nm³/h);

Рассчитать приведенную погрешность преобразования расхода в значения постоянного тока ут, %, по формуле

1и - 1р

уэ =...................100%,                  (3)

16

где 1и - измеренное значение тока, мА;

1р - значение тока, рассчитанное по формуле (2), мА;

Q_p. Q_y - значения расхода поверочной среды по показаниям аналогового сигнала и установки, м³/ч, Nm³/h

Значения погрешностей не должны превышать нормированные в ЭД значения (смотри таблицу 2).

Таблица 2

• 7.1. Результаты поверки оформляют протоколом в произвольной форме.

• 7.2. При положительных результатах поверки ротаметров оформляют свидетельство о поверке в соответствии с требованиями Приказа Минпромторга России от 02.07.2015 №1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 7.3. При отрицательных результатах поверки ротаметр к применению не допускается, выдают извещение о непригодности к применению в соответствии с требованиями Приказа Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 с указанием причин и изъятием их из обращения, свидетельство о поверке аннулируют делают соответствующую запись в паспорте ротаметра.

  

Начальник отдела

ФГУП «ВНИИМС»

Ведущий инженер

ФГУП «ВНИИМС»

Расчет и построение шкал ротаметров для реальных рабочих сред производится по специальной методике в соответствии с немецкими Правилами VDE / VDI 3513. Массовый расход согласно этим правилам:

где:

М - массовый расход, а - коэффициент расхода, р- плотность измеряемой среды, D₃- диаметр поплавка,

g - ускорение свободного падения, M_s- масса поплавка.

p_s - плотность материала поплавка

Коэффициент расхода а есть функция 6 и числа Руппеля R_u:

Число Руппеля определяет влияние вязкости:

D_k

—- определяет высоту подъема поплавка от нулевой отметки конуса,

D_S где:

Dk - диаметр конуса;

Ds - диаметр поплавка.

Это функция для каждого типоразмера и формы поплавка ротаметров фирмы "KROHNE" строго индивидуальна. Полученные экспериментально значения 5 сведены в таблицы и могут быть отражены графически в виде диаграмм в координатах 7?_и - а.

1 -ый шаг

Рассчитывается число Руппеля /?_ui для первой измеряемой среды:

0,319/7

• 2-ой шаг

Рассчитываются коэффициенты расхода для первой среды для 10 точек: аю%; «20%; азо%... <11оо% по формуле:

0,0887Л/.

• 3- ий шаг

Для заданного типоразмера ротаметра и формы поплавка по диаграмме или таблице определяются значения 5 для тех же точек: бю%; 620%; ^зо%... $ioo%«

• 4- ый шаг

Рассчитывается число Руппеля для второй жидкости (например, для воды-поверочной измеряемой среды)

0,319^

)р₂’ Ps

• 5- ый шаг

По диаграмме или таблице определяют коэффициенты расхода (*2 для второй среды при значениях 5, полученных в 3-ем шаге.

По значениям аг рассчитывают значения расхода второй среды (Mio%; Мго%; Мзо%... Mioo%) по выражению:

0,0887

------Л/,

Л/₅-(1-—)р₂   ’

Ps

В приведенных формулах 0,319 и 0,0887 - коэффициенты, учитывающие значения величины g. вынесенной из-под корня, а также размерностей q и М. Указанные значения справедливы для ц, выраженной в cP и М - в kg/h.

Остальные величины, входящие в формулы расчета, выражены: Ds - mm. Ms - g, p -g/cm³.

9