Методика поверки «Термопреобразователи сопротивления ЭнИ-300 ТСП, ЭнИ-300 ТСМ» (МП-ИНС-005/07-2019)
.Н. Горбачев
2019 г.
УТВЕРЖДАЮ лаборатории СЕРТ»
Термопреобразователи сопротивления
ЭнИ-300 ТСП, ЭнИ-300 тем
Методика поверки
МП-ИНС-005/07-2019
Москва - 2019
Настоящая методика поверки распространяется на Термопреобразователи сопротивления ЭнИ-300 ТСП, ЭнИ-300 ТСМ (далее по тексту - ТС), предназначенные для измерения температуры жидких, газообразных, сыпучих сред, дисперсных сред и взвесей без налипания частиц, поверхностей, а также агрессивных сред, не разрушающих защитный корпус и защитную арматуру ТС.
Интервал между поверками - 2 года. Многозонные ТС - первичная поверка до ввода в эксплуатацию.
1 Операции поверки-
1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Обязательность проведения | |
при первичной поверке |
при периодической поверке | ||
1 Внешний осмотр |
6.1 |
да |
да |
2 Измерение электрического сопротивления изоляции |
6.2 |
да |
да |
3 Определение основной погрешности ТС |
6.3 |
да |
да |
- определение основной погрешности ТС без ИП |
6.3.1 |
да |
да |
- определение основной погрешности ТС с ИП |
6.3.2 |
да |
да |
1.2 Если при проведении той или иной операции получен отрицательный результат, дальнейшая поверка прекращается.
2 Средства поверки2.1. При проведении поверки применяют средства, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства поверки1);2)
Номер пункта методики поверки |
Наименование эталонных средств поверки |
6.2, 6.3 |
Термометр сопротивления эталонный ЭТС-100 (per. №19916-10) |
Измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 8 (per. №19736-11) | |
Мультиметр 3458A (per. №25900-03) | |
Источник питания постоянного тока GPR-7603D (per. №55898-13) | |
Термостат переливной прецизионный малогабаритный ТПП-2 | |
Калибратор температуры КТ-3 (per. №50907-12) | |
Термостат переливной прецизионный ТПП-1 | |
Примечания:
|
-
3.1 При проведении поверки должны соблюдаться «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», а также требования по безопасности эксплуатации применяемого оборудования, указанные в технической документации.
-
4.1 Условия поверки приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Условия поверки
Температура окружающей среды, °C |
23 ±5 |
Диапазон относительной влажности окружающей среды, % |
от 30 до 80 |
Атмосферное давление, кПа |
от 86 до 106 |
Напряжение питания постоянного тока в соответствии с технической документацией на измерительный преобразователь (далее - ИП) (при его наличии). Номинальное значение напряжения питания и требования к источнику питания - в соответствии с технической документацией на ИП. Отклонение напряжения питания от номинального значения не более ±1 %, если иное не указано в технической документации на ИП. Отсутствие вибрации, тряски и ударов, влияющих на работу. |
-
5.1 Выполнить мероприятия по обеспечению условий безопасности.
-
5.2 Выдержать поверяемые ТС и средства поверки при комнатной температуре в течение не менее 2 ч.
-
5.3 Подготовить поверяемый ТС и эталонные средства поверки к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.
-
6.1 Внешний осмотр
-
6.1.1 При внешнем осмотре устанавливают соответствие ТС следующим требованиям:
-
-
- соответствие комплектности и маркировки (при первичной поверке) требованиям эксплуатационной документации;
-
- отсутствие дефектов и механических повреждений, влияющих на работоспособность;
-
- отсутствие незакрепленных деталей и посторонних предметов внутри прибора.
-
6.1.2 ТС считают выдержавшим внешний осмотр, если он соответствует указанным выше требованиям.
-
6.2 Измерение электрического сопротивления изоляции.
-
6.2.1 Измерение проводят мегаомметром с номинальным напряжением 100 В. Накоротко соединяют выводы ТС. Мегаомметр подключают между проверяемыми цепями. Проводят отсчет показаний по истечении времени, за которое показания мегаомметра установятся.
-
6.2.2 ТС считают выдержавшими испытания, если показания мегаомметра не ниже, МОм:
-
-
- 100 - для проволочных исполнений и с ИП;
-
- 500 - для кабельных исполнений.
Допускается сопротивление электрической изоляции ТС с ИП измерять между любой клеммой измерительного преобразователя и металлической частью защитной арматуры ТС. Не допускается проверка сопротивления изоляции между входом и выходом ИП.
-
6.3 Определение отклонения от номинальной статической характеристики (далее -НСХ) (основной погрешности)
-
6.3.1 Для ТС без ИП проводят определение отклонения сопротивления чувствительного элемента от НСХ по методике ГОСТ 8.461-2009. При поверке ТС в исполнениях с двумя и более чувствительными элементами (далее по тексту - ЧЭ) проверяют каждый отдельно. В исполнениях ТС с разборной конструкцией допускается проводить поверку без защитного чехла.
-
Отклонение сопротивления ТС от НСХ определяют при температуре в диапазоне от -5 до +30 °C (предпочтительно 0 °C) и дополнительно в диапазоне температур от 90 до 103 °C (предпочтительно 100 °C).
Испытание проводят в термостатах сличением с эталонным термометром сопротивления.
ТС считают выдержавшим испытание, если отклонения сопротивления ЧЭ от НСХ не превышают допустимых значений, указанных в таблице Б.1 приложения Б.
-
6.3.2 Для ТС с ИП определение основной погрешности проводят следующим образом: сначала повторяют процедуры по пункту 6.3.1 настоящей методики для определения отклонения от НСХ ЧЭ соответствующего класса допуска (предварительно отсоединив выводы ЧЭ от ИП). Затем, подключив выводы к ИП и подключив ТС по соответствующим схемам рисунков А.1 - А.З приложения А, проводят определение при трех значениях температуры, равномерно распределенных по диапазону преобразования, включая предельные значения. Если нижнее предельное значение ниже 0 °C, то определение проводить только при положительных температурах.
Примечание:
-
- допускается проверять ЧЭ и ИП отдельно друг от друга, если в качестве ИП применяются ИП, зарегистрированные в Госреестре в качестве средств измерений. Предел основной допускаемой погрешности комплекта определяется как арифметическая сумма модулей пределов основных допускаемых погрешностей ЧЭ и ИП;
-
- допускается проводить проверку ТС, если он настроен на поддиапазон, находящийся внутри диапазона измерений и будет использоваться в нем в период интервала между поверками (с указанием в свидетельстве о поверке), при трех значениях температуры, внутри поддиапазона, включая предельные значения. Если нижнее предельное значение ниже 0 °C, то проверку проводить только при положительных температурах.
Для ТС с двумя и более ЧЭ определяют погрешность для каждого ЧЭ.
Помещают поверяемый ТС и эталонный термометр (эталонную термопару) в рабочее пространство термостата (печи) на одинаковую глубину.
Последовательно устанавливают в термостате (печи) проверяемую температуру. После стабилизации температуры в термостате (печи) и достижения температурного равновесия между ТС и рабочим пространством термостата (печи) при изменении выходного сигнала не более 1/2 предела погрешности поверяемого ТС, производят не менее трех циклов измерений:
а) определяют температуру с помощью эталонного термометра (эталонной термопары);
б) измеряют выходной сигнал поверяемого ТС. Для ТС с ИП в сигнал постоянного тока - значение тока; для ТС с ИП в токовый сигнал/Hart - значение тока и показание Hart-коммуникатора; для ТС с ИП в цифровой сигнал Profibus (РА) - показание по ПК или подключенному дисплею.
в) вновь определяют температуру с помощью эталонного термометра (эталонной термопары).
Температура эталонного термометра (эталонной термопары) за время измерений не должна измениться более, чем на 1/5 предела погрешности поверяемого ТС.
По показаниям эталонного термометра (эталонной термопары) определяют температуру в термостате (печи), tnp, °C.
Рассчитывают для каждой проверяемой температуры:
а) для ТС с ИП в цифровой сигнал Profibus (РА) и в токовый сигнал/Hart среднее арифметическое измеренной по трем циклам температуры, 1ИЗм, °C;
б) для ТС с ИП в сигнал постоянного тока и токовый сигнал/Hart предварительно рассчитывают измеренное значение выходного тока по формуле
1изм ~ Ucp/ &эт> (1)
где 1изм - измеренное значение выходного тока для проверяемой температуры, мА;
UCp - среднее арифметическое по трем измерениям напряжения, соответствующего проверяемой температуре, мВ;
R3m - сопротивление эталонного элемента сопротивления, Ом.
Рассчитывают значение температуры в термостате (печи) по показаниям эталонного термометра (термопары), в соответствии с технической документацией на них.
Рассчитывают основную приведенную погрешность ТС у, в процентах, по формуле
(2)
---—--х100 t -t .
max min
где //-значение температуры, соответствующее выходному сигналу поверяемого ТС, °C; tg - действительное значение температуры, °C;
Anin , /max - соответственно нижний и верхний пределы диапазона измерений поверяемого ТС, °C.
Значение температуры // определяют формулам
f — вых Л Anin v // _f ) I f
-
(3)
-
(4)
j A"max *min/ Lmin> ДЛЯ СИГНЭЛа 4 - 20 MA
1 max 1 min
* _ Anax ebixi } 4-/
j j XCmax fmin/ Lmin’ ДЛЯ СИГНала 20 - 4 мА
1 max 1 min
где 1выхЛ~ значение выходного сигнала, мА;
Zmin - нижний предел диапазона изменения выходного сигнала, равный 20 или 4 мА; Лпах - верхний предел диапазона изменения выходного сигнала, равный 4 или 20 мА;
в) определяют абсолютную погрешность преобразования А, °C, по формуле A tu3M ~ Aip, (5)
где /Изм - значение температуры, соответствующее выходному сигналу поверяемого ТС, °C;
/пр - температура в термостате (печи), определенная по показаниям эталонного термометра (термопары), °C
ТС считают выдержавшим испытание, если рассчитанные по формулам (2) и (5) значения основной приведенной и абсолютной погрешности преобразования не превышает допустимых значений (выбираются большие значения), указанных в таблицах Б.2, Б.З, Б.4 приложения Б.
7 Оформление результатов поверки-
7.1 При проведении поверки оформляют протокол результатов поверки в свободной форме. Результаты поверки оформляют в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 г. № 1815.
-
7.2 Результатом поверки является подтверждение пригодности средства измерения к применению или признание средства измерения непригодным к применению.
При положительных результатах поверки ТС удостоверяется знаком поверки и (или) свидетельством о поверке. Знак поверки наносится в паспорт и (или) свидетельство о поверке.
7.3. Если ТС по результатам поверки признан непригодным к применению, оттиск поверительного клейма гасится, «Свидетельство о поверке» аннулируется, выписывается «Извещение о непригодности».
Приложение А(справочное)
Схемы внешних соединений ТС
БИТ Блок измерения тока. Может использоваться непосредственно прецизионный миллиамперметр, либо мера сопротивления и подключенный к её выводам прецизионный вольтметр.
R Резистор 370-430 Ом 0,25 Вт
БП Источник питания
Рисунок А.1 - Схема подключения для проверки ТС с ИП с токовым выходным сигналом
БИТ |
Блок измерения тока. Может использоваться непосредственно прецизионный миллиамперметр, либо мера сопротивления и подключенный к её выводам прецизионный вольтметр. |
R БП |
Резистор 370 - 430 Ом 0,25 Вт Источник питания |
Рисунок А.2 - Схема подключения для проверки ТС с ИП с токовым выходным сигналом/Hart
• |
Пр |
Преобразователь Profibus (PA)/USB |
• |
ПК |
Персональный компьютер |
• |
БП |
Источник питания |
• |
ОЛ |
Окончание линии |
Рисунок А.З- Схема подключения для проверки ТС с ИП с выходным сигналом Profibus (РА).
Приложение Б(справочное)
Таблица Б.1 - Основные метрологические характеристики ТС без ИП
Класс допуска |
Диапазон измерений температуры, °C |
Допуск по ГОСТ 6651-2009, °C |
Для ТС ТСП |
с НСХ 50П и 100П (а = 0,00391 °C-1] |
, PtlOO, Pt500, PtlOOO (а = 0,00385 °C’1) |
АА |
от -50 до +250 |
±(0,1+0,0017|t|) |
А |
от -100 до +450 |
±(0,15+0,002|t|) |
В |
от -196 до +660 |
±(0,3+0,005|t|) |
С |
от -196 до +660 |
±(0,6+0,01 |t|) |
Для ТС ТСМ с НСХ 50М, |
100M (a = 0,00428 °C’1) | |
А |
от -50 до +120 |
±(0,15+0,002|t|) |
В |
от -50 до +200 |
±(0,3+0,005 |t|) |
С |
от -180 до +200 |
±(0,6+0,01 |t|) |
Примечание: |
t - абсолютное значение температуры, °C |
Таблица Б.2 - Основные метрологические характеристики ТС с ИП с выходным сигналом постоянного тока
TC(HCX) |
Диапазон выходного сигнала, мА |
Диапазон измерений температуры, °C |
Пределы допускаемой основной погрешности | |
приведенной, % |
абсолютной, °C | |||
ТСП (50П, 100П, PtlOO, Pt500, PtlOOO) |
от 4 до 20, от 20 до 4, от 0 до 5 |
от -196 до +660 |
±0,15; ±0,25; ±0,5 |
±0,4 |
тем (100M, 50M) |
от -50 до +200 |
±0,15; ±0,25; ±0,5 |
±0,5 | |
Значение допускаемой основной погрешности выбирается из значений, установленных в процентах от диапазона измерений, выбранного при заказе, или в °C, в зависимости от того, что больше. Разность верхнего и нижнего пределов диапазона измерений должна быть не менее 200 °C для ТС с пределом допускаемой основной погрешности ±0,15 %, не менее 100 °C для ТС с пределом допускаемой основной погрешности ±0,25 % и не менее 50 °C для остальных ТС. |
Таблица Б.З - Основные метрологические и характеристики ТС с ИП с выходным токовым сигналом от 4 до 20 мА/Hart
ТС (НСХ) |
Диапазон выходного сигнала |
Диапазон измерений температуры, °C |
Пределы допускаемой основной погрешности | |
приведенной, % (HART, %) |
абсолютной, °C | |||
тем (50МД00М) |
от 4 до 20 мА /HART |
от -50 до ±200 |
±0,15 (±0,15) ±0,25 (±0,25) ±0,5 (±0,5) ±1,0 (±1,0) |
±0,5 |
ТСП(100П, PtlOO, Pt500, PtlOOO) |
от -196 до ±660 |
±0,4 | ||
Значение допускаемой основной погрешности выбирается из значений, установленных в процентах от диапазона измерений, выбранного при заказе, или в °C, в зависимости от того, что больше. Разность верхнего и нижнего пределов диапазона измерений должна быть не менее 200 °C для ТС с пределом допускаемой основной погрешности ±0,15 %; не менее 100 °C для ТС с пределом допускаемой основной погрешности ±0,25 % и не менее 50 °C для остальных ТС. Предел допускаемой основной погрешности ±0,15 % для ТСП может быть обеспечен на диапазоне температур от минус 50 °C до плюс 500 °C, для ТСМ - на диапазоне температур от минус 50 °C до плюс 200 °C. |
Таблица Б.4 - Основные метрологические и технические характеристики ТС с ИП с выходным цифровым сигналом Profibus (РА)
ТС (НСХ) |
Тип выходного сигнала |
Диапазон измерений температуры, °C |
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, у, % |
ТСП (PtlOO, Pt500, PtlOOO) |
Стандарт Profibus (РА) |
от -196 до ±660 |
±0,25; ±0,5; ±1,0 |
Разность верхнего и нижнего пределов диапазона измерений должна быть не менее 100 °C для ТС с пределом основной погрешности ±0,25 % и не менее 50 °C для остальных ТС. |
10