Методика поверки «ГСИ. РОТАМЕТРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ H250, DK32, DK34, DK37» (МП 208-032-2019)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

(ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

директора метрологии

II

. Иванникова

Государственная система обеспечения единства измерений

РОТАМЕТРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ Н250, DK32, DK34, DK37

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 208-032-2019 г. Москва 2019 г.

• 1. Общие положения

• 2.  Операции поверки

• 3.  Средства поверки

• 4.  Требования безопасности

• 5.  Условия проведения поверки

• 6.  Подготовка к поверке

• 7.  Проведение поверки

• 8.  Оформление результатов поверки

Приложение А

Приложение Б

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на ротаметры металлические фирмы "KROHNE Messtechnik GmbH”, Германия, моделей Н 250, DK 32, DK 34, DK 37 (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 А или при помощи программы KroVaCal (KROVASYS), скачать которую можно на сайте ru.krohne.com.

Если данные по паре «конус-поплавок» отсутствуют, то необходимо обратиться с запросом в ближайшее представительство фирмы «KROHNE» для получения необходимой информации.

Интервал между поверками - 5 лет.

2 Операции поверки

2.1 При проведении поверки расходомеров выполняют следующие операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 - Операции поверки

3 Средства поверки

3.1 При проведении поверки применяют средства поверки, указанные в таблице 2. Таблица 2 - Средства поверки

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

• 3.3. Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 4.1 При проведении поверки ротаметра 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.

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

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

• 4.4. 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:

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

  • 5.1.1 Параметры рабочей среды - вода.

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

  • 5.1.2 Параметры рабочей среды - воздух.

  • - температура рабочей среды, °C                                      20

  • - давление рабочей среды, кПа                                    101,325

  • 5.2 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

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

• 5.4 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.

Вибрация, источники внешних магнитных или электрических полей должны отсутствовать.

• 6.1 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 4 и 5 настоящей методики поверки.

• 6.2 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 эталонного мультиметра согласно положениям ЭД.

• - определяют исходные данные для протоколов поверки по расходу поверочной среды, используя сертификат калибровки завода-изготовителя или данные паспорта. При отсутствии этих данных производят их расчет при помощи программы KroVaCal (KROVASYS) или производят пересчет шкалы, согласно с приложением А.

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

• 7.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверяют:

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

• - соответствие паспортных данных ротаметра требованиям ЭД;

• - соответствие комплектности ротаметра, указанной в документации;

Ротаметр, не прошедший внешний осмотр к поверке не допускают.

• 7.2 Опробование

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

Результат опробования считают положительным, если при изменении расхода соответствующим образом изменяются показания ротаметра и срабатывают предельные выключатели.

• 7.3 Проверка идентификационных данных программного обеспечения.

  • 7.3.1. Проверка идентификационных данных программного обеспечения (далее -ПО) ротаметров производится путем сравнения версии ПО прибору, указанной в паспорте ротаметра, с версией, указанной в описание типа на СИ.

  • 7.3.2. Ротаметр считается прошедшим проверку, если номер версии совпадает с указанными в таблицах 3.1, 3.3, 3.3, 3.4.

Таблица 3.1 - Идентификационные данные программного обеспечения ротаметра DK37 и Н250 с индикатором М8Е (HART).

Таблица 3.2 - Идентификационные данные программного обеспечения ротаметра Н250 с индикатором М40 (HART).

Таблица 3.3 - Идентификационные данные программного обеспечения ротаметра Н250 с индикатором М40 (FF/PA/T).

Таблица 3.4 - Идентификационные данные программного обеспечения ротаметров DK32, DK34 с ESK модулем.

• 7.4 Определение метрологических характеристик

• 7.4.1 Определение погрешности ротаметра при измерении объемного и массового расхода.

Поверку ротаметров проводят в значениях расхода поверочной среды (вода, воздух), соответствующих оцифрованным отметкам его шкалы в точках 0,lQ_HaH6 и Онаиб и любых трех оцифрованных отметках шкалы внутри диапазона от 0,lQ_HaH6 до Q_HaH6-

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

Регулируя значение расхода рабочей среды по показаниям шкалы ротаметра, устанавливают расходы, соответствующим оцифрованным отметкам шкалы. 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 или напряжения (показания мультиметра) (1_р или U_p).

• 7.4.2 Результаты измерений обрабатываются следующим образом.

7.4.2.1 Относительная погрешность измерения, при измерениях расхода по показаниям шкалы каждого измерения при прямом и обратном ходе поплавка вычисляется по:

где Q_p, Q_y - значения расхода поверочной среды по показаниям шкалы ротаметра и установки, соответственно (м³/ч, л/ч);

j - индекс прямого и обратного хода поплавка (j = 0; П_р);

i - индекс точки расхода.

Значения погрешности (£_у,) не должны превышать значений (смотри таблицы 4 и 5).

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

Измеренные ротаметром значения расхода по показаниям цифрового мультиметра, установленного в режим измерения тока, вычисляют по формуле:

+ Q

ЪСнаим

где Онаиб, Qhhhm - верхний и нижний пределы диапазона измерения расхода рабочей среды (м³/ч, л/ч);

1наиб, 1наим - верхний и нижний пределы аналогового выходного сигнала, соответствующие Q_H!U16, Qh3hm, мА.

1_Изм - измеренное значение выходного сигнала (тока) по показаниям амперметра. мА,

Для каждой точки расхода вычисляют относительную погрешности:

Q_P. Qy - значения расхода поверочной среды по показаниям аналогового сигнала и установки, м³/ч, л/ч

Значения погрешностей не должны превышать значения (смотри таблицы 4 и 5).

• 7.4.3 При поверке ротаметров, с использованием воздуха в качестве среды -заменителя, применяют методы измерений и обработки их результатов, согласно п.7.4.1 и п.7.4.2.

• 7.4.3.1  Для этого необходимо произвести перерасчет шкалы ротаметра на воздух с параметрами: температура 20 °C, давление 101,325 кПа. Расчет шкалы производится по формулам, приведенным в приложении 1 или при помощи программы KroVaCal (KROVASYS).

• 7.4.3.2 Регулируя расход воздуха, произвести замеры, согласно п. 7.4.1.

• 7.4.3.3 Произвести обработку результатов измерений, согласно п.7.4.2.

Относительные погрешности ротаметра вычисляют по формулам (1)

Значения погрешности не должны превышать нормированные значения, указанные в таблицах 4 и 5.

Пределы допустимой относительной погрешности ротаметров (5о) в диапазоне расходов от 0,5 О_наиб до Онаиб (в линейном пределе больше 50%) представлены в виде таблицы 4.

Таблица 4

Пределы допустимой относительной погрешности ротаметров в диапазоне расходов от 0,1 Q_Han6 До 0,5 Q_HaH6 (в линейном пределе менее 50%) рассчитаны по формуле (4) и занесены в таблицу 5:

S_f = 8₀°-^-,%           (4)

Таблица 5 - Пределы допустимой относительной погрешности ротаметров в диапазоне расходов от 0 1 Q_Hatl6 до 0,5Q_HaH6

• 8.1. Результаты поверки оформляют протоколом в произвольной форме. Пример протокола в приложении Б.

• 8.2. 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" и делают соответствующую запись в паспорте ротаметра, наносят знак поверки.

8.3. 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

(справочное)

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:

М = a-D_s g-M_s

N             Ps                     (Al)

где:

M - массовый расход,

а - коэффициент расхода,

р- плотность измеряемой среды,

D_s- диаметр поплавка,

g - ускорение свободного падения,

A/_s- масса поплавка,

p_s - плотность материала поплавка

Коэффициент расхода а есть функция 5 и числа Руппеля R_u:

a = f^-,R_u)                    (А2)

Число Руппеля определяет влияние вязкости:

(АЗ)

Л

—— определяет высоту подъема поплавка от нулевой отметки конуса,

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 Я_и - а.

• 1-ый шаг

Рассчитывается число Руппеля 7?_ui для первой измеряемой среды:

0,319/7

• 2-ой шаг

Рассчитываются коэффициенты расхода для первой среды для 10 точек: аю%; аго%; «зо%— а|оо% по формуле:

0,0887л/;

D Л/₅.(1--^-)_Р1

V        Ps

• 3-ий шаг

Для заданного типоразмера ротаметра и формы поплавка по диаграмме или таблице определяются значения 5 для тех же точек: 6ю%; 620%; $зо%.„ $юо%«

• 4-ый шаг

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

• 5-ый шаг

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

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

V         Ps

В приведенных формулах А1-А7 0,319 и 0,0887 - коэффициенты, учитывающие значения величины g, вынесенной из-под корня, а также размерностей ц и М. У казанные значения справедливы для ц, выраженной в cP и М - в kg/h.

Остальные величины, входящие в формулы расчета, выражены: Ds - мм, Ms - г, р -г/см³.

Автоматизированный расчет шкал ротаметров па ПК с использованием программы KroVaCal (KROVASYS) по вышеописанной методике позволяет свести расчеты к простейшим операциям ввода параметров 1-ой и 2-ой среды и данных по конусу и поплавку ротаметра.

Тип СИ:

Заводской номер:

Конечное значение шкалы:

Поверочная среда:

Температура поверочной среды: Температура окружающей среды: Атмосферное давление: Относительная влажность:

НД на методику поверки:

Эталоны (тип, номер, дата очередной поверки):

Результат внешнего осмотра:

Результат опробования:

Результат проверки идентификационных данных программного обеспечения: Результаты определения метрологических характеристик

1. Определение погрешности ротаметра при измерении расхода

Погрешность СИ в рабочем диапазоне измерений не более: 2.

Заключение о пригодности СИ к применению

Поверитель_________________

11