Методика поверки «ГСИ. Газоанализаторы ОПТИМУС» (МП 30-221-2019)
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Федеральное государственное унитарное предприятие «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)
Утверждаю:
«УНИИМ»
С.В. Медведевских
2019 г.
Государственная система обеспечения единства измерений
Газоанализаторы ОПТИМУС Методика поверкиМП 30-221-2019
Екатеринбург
2019
Предисловие-
1. Разработана: ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП “УНИИМ”)
-
2. Исполнитель: Лифинцева М.Н. старший инженер ФГУП «УНИИМ».
-
3. Утверждена ФГУП “УНИИМ” «26» июля 2019 г.
СОДЕРЖАНИЕ
измерении объемной доли определяемых компонентов
Приложение А Характеристики поверочных газовых смесей (ПГС), утвержденных в 10 качестве государственных стандартных образцов (ГСО), используемых при поверке газоанализаторов ОПТИМУС
Приложение Б Наименования определяемых компонентов, диапазоны измерений, пределы
допускаемой основной абсолютной погрешности газоанализаторов ОПТИМУС
Приложение В ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИ
Государственная система обеспечения единства измерений Газоанализаторы ОПТИМУС |
МП 30-221-2019 |
Дата введения «26» июля 2019 г.
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ-
1.1 Настоящий документ распространяется на газоанализаторы ОПТИМУС (далее -газоанализаторы) и устанавливает методику их первичной и периодической поверок.
-
1.2 Интервал между поверками:
-
- для газоанализаторов с оптическими сенсорами - три года;
-
- для газоанализаторов с электрохимическими сенсорами - один год.
-
2.1 В настоящей методике использованы ссылки на следующие документы:
Приказ Минтруда России №328н Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок
Приказ Минпромторга России № 1815 Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке
Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование. работающее под избыточным давлением» (утверждены приказом Ростехнадзора № 116 от 25.03.2014 г.)
Приказ Росстандарта от 14.12.2018 № 2664 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01 октября 2018 № 2091 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1 • 10'16 до 100 А
ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (с Изменением № 1)
3 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ3.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Пункт методики |
Проведение операций пои поверке | |
первичной |
периодической | ||
1 Внешний осмотр |
8.1 |
+ |
+ |
2 Опробование |
8.2 |
+ |
+ |
3 Проверка диапазона измерений и определение основной абсолютной погрешности при измерении объемной доли определяемых компонентов |
8.3 |
+ |
+ |
Наименование операции |
Пункт методики |
Проведение операций! при поверке | |
первичной |
периодической | ||
4 Определение вариации выходного сигнала |
8.4 |
+ |
- |
Примечания: Знак «+» обозначает, что соответствующую операцию поверки проводят. Знак «-» обозначает, что соответствующую операцию поверки не проводят. |
-
3.2 При получении отрицательных результатов на любой из операций, указанных в таблице 1, поверку прекращают, а далее выясняют и устраняют причины несоответствий и повторяют поверку по пунктам несоответствий.
-
3.3 В случае повторного выявления несоответствия установленным требованиям поверку прекращают, выдается извещение о непригодности.
-
3.4 На основании письменного заявления владельца периодическую поверку газоанализаторов, введённых в эксплуатацию, допускается проводить только для используемых при эксплуатации поддиапазонов измерений с указанием в свидетельстве о поверке информации об объеме проведенной поверки.
-
4.1 При проведении поверки применяют следующие средства поверки:
-
- стандартные образцы - поверочные газовые смеси (ГСО-ПГС):
ГСО 10540-2014 (СНд - воздух), ГСО 10540-2014 (СзН8 - воздух), ГСО 10540-2014 (СНзОН-воздух), ГСО 10540-2014 (СОз - воздух), ГСО 10540-2014 (H2S - воздух), ГСО 10540-2014 (СО- воздух);
-
- рабочий эталон единицы постоянного электрического напряжения 3 разряда в диапазоне значений от Г10'2до 1 • 103 В по ГОСТ 8.027-2001, постоянного электрического тока 2 разряда в диапазоне значений от 110’2 до 3 А по Приложению к приказу Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01 октября 2018 № 2091 (мультиметр цифровой 34410А. регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 33921-07);
-
- поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух марки А, Б по ТУ 6-21-5-82 в баллонах под давлением;
-
- ротаметр РМ-А-0.063Г УЗ, верхняя граница диапазона измерений объемного расхода 0.063 м3/ч, КТ 4 (per. № 59782-15);
-вентиль точной регулировки ВТР-1 (или ВТР-1-М160), диапазон рабочего давления (0-150) кгс/см2, диаметр условного прохода 3 мм;
-редуктор кислородный баллонный одноступенчатый БКО-50-4, наибольшее давление газа на входе 20 МПа;
-
- секундомер механический СОСпр-2б-2. Диапазон измерений от 0 до 600 с, погрешность ±0,6 с; диапазон измерений от 0 до 3600 с, погрешность ±1,8 с (per. № 11519-11);
-
- прибор комбинированный Testo 622. Диапазон измерений относительной влажности от 10 до 95 %, погрешность ±3,0 %; диапазон измерений температуры от минус 10 до плюс 60 °C, погрешность ±0,4 °C; диапазон измерений абсолютного давления от 300 до 1200 гПа, погрешность ±5 гПа (per. №53505-13);
-
- IBM-совместимый компьютер со свободным COM-портом, конвертором RS-485.
-
4.2 Эталон должен иметь действующее свидетельство об аттестации, ГСО должны иметь действующие паспорта, средства измерений должны быть поверены в установленном порядке и иметь знак поверки и (или) свидетельство о поверке.
-
4.3 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
-
5.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.1.005, Приказа Минтруда России №328н и требования безопасности, установленные в руководстве по эксплуатации на газоанализаторы и эксплуатационной документации на средства поверки.
-
5.2 При эксплуатации баллонов со сжатыми газами должны соблюдаться требования техники безопасности согласно Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», утверждённым Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25.03.2014.
-
5.3 Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, соответствовать требованиям пожарной безопасности и оборудовано необходимыми средствами пожаротушения.
-
5.4 К проведению поверки допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации на поверяемый газоанализатор, эксплуатационную документацию на средства поверки, настоящую методику поверки и работающих в качестве поверителей в организации, аккредитованной на право поверки средств физико-химических измерений.
Поверку газоанализаторов проводят в следующих условиях:
-
- атмосферное давление, кПа от 84,4 до 106,7;
-
7.1 Газоанализатор подготовить к работе в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
7.2 Средства поверки подготовить к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.
-
7.3 Поверку проводят с использованием ПГС, состав и характеристики которых приведены в Приложении А. Баллоны с ПГС должны быть выдержаны при температуре поверки в течение не менее 24 ч. Расход подаваемой ПГС должен быть (0,4±0,1) л/мин.
7.4 Собрать схему поверки газоанализатора, которая представлена на рисунке 1. ХР1 / з
/
-
1 Газоанализатор:
-
2 Камера калибровочная;
-
3 Электрический кабель;
-
4 Вольтметр (Мультиметр);
-
5 Амперметр (Мультиметр);
-
6 Источник питания;
-
7 Пневматическая магистраль;
-
8 Ротаметр;
-
9 Вентиль точной регулировки;
-
10 Редуктор (3 шт.);
-
11 Баллоны с ПГС №1, ПГС №2, ПГС №3;
-
12 Сопротивление нагрузочное (50-500) Ом Рисунок 1 - Схема поверки газоанализатора
Rh Г 12
A/W~|
ХР2
Net
Num
+(4-20)mA
4-20
-(4-20)тА
GND-
-
-
8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
-
8.1.1 При внешнем осмотре проверить:
-
- соответствие комплектности эксплуатационной документации;
-
- соответствие маркировки требованиям, предусмотренным эксплуатационной документацией;
-
- отсутствие повреждений и дефектов, влияющих на работоспособность газоанализатора;
-
- наличие заводского номера;
-
- наличие свидетельства о предыдущей поверке (в случае периодической поверки).
-
8.1.2 Результаты внешнего осмотра считают положительными, если выполняются требования 8.1.1.
-
8.2.1 При опробовании проверить функционирование газоанализатора и идентификационные данные программного обеспечения.
-
8.2.2 Проверку функционирования газоанализатора проводить по отображению информации на блоке индикации или ПК (вывод наименования газоанализатора, концентрации газа, сообщений о неисправности - коды ошибок и т.д.) в процессе тестирования при их включении в соответствии с Руководством по эксплуатации.
-
8.2.3 Проверку идентификационных данных программного обеспечения газоанализатора проводить по номеру версии (идентификационному номеру). Номер версии программного обеспечения на блоке индикации или ПК должен быть не ниже Ver. 2.01.
-
8.2.4 Результаты опробования считают положительными, если выполняются требования, указанные в 8.2.2 и 8.2.3.
-
8.3.1 Собрать схему поверки, представленную на рисунке 1.
-
8.3.2 Определение основной абсолютной погрешности и проверка диапазона измерений проводится при подаче ГСО-ПГС (далее-ПГС) в следующем порядке:
-
8.3.2.1 Подать на вход газоанализатора ПГС (Приложение А, соответственно поверяемому диапазону измерений и определяемому компоненту) в последовательности 1-2-3-2-1-3.
2 м).
-
Время подачи каждой ПГС не менее 180 с (при суммарной длине газовых линий не более
-
8.3.2.2 Зафиксировать установившиеся показания газоанализатора при подаче каждой ПГС на блоке индикации или по шкале мультиметра, включенного в режим измерения постоянного тока (в зависимости от исполнения газоанализатора).
-
8.3.3 Расчетные значения выходного сигнала Ср поверяемого газоанализатора с линейно возрастающей зависимостью выходного сигнала постоянного тока от входной измеряемой величины для заданного значения входной измеряемой величины определить по формуле
(1)
где С - расчетное значение объемной доли определяемого компонента, %;
/д,/н- верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала, мА (1В = 20 мА, /н = 4 мА);
I - значение выходного сигнала, мА;
СВ,СН- верхний и нижний пределы измерений объемной доли определяемого компонента, %.
-
8.3.4 Пересчёт значений содержания определяемого компонента, выраженных в объёмных долях, %, в значения довзрывоопасной концентрации, % НКПР, провести по формуле
С р&нкпр) ~ pjKfjp '1
где Ср(уоНКПР) ~ расчетное значение содержания определяемого компонента, выраженное в единицах довзрывоопасной концентрации, % НКПР;
НКПР — значение объёмной доли определяемого компонента, соответствующее нижнему концентрационному пределу распространения пламени по ГОСТ 30852.19-2002, %.
-
8.3.5 Значения основной абсолютной погрешности газоанализатора, До, % (% НКПР, мг/м3), рассчитать в каждой поверяемой точке диапазона по формуле
Aoj = Cij — Coj, (3)
где Су - i-измеренное (расчетное) значение объемной доли (довзрывоопасной концентрации или массовой концентрации) газоанализатора в j-точке диапазона. % (% НКПР или мг/м3);
Coj - значение объемной доли измеряемого компонента, соответствующее j-точке диапазона, указанное в паспорте на ПГС, %.
-
8.3.6 Результаты поверки считать положительными, если рассчитанные значения основной абсолютной погрешности находятся в интервалах, указанных в Приложении Б настоящей методики.
При периодической поверке газоанализаторов с определяемым компонентом метанол (СНзОН) допускается использовать эквивалентную газовую смесь - пропан (СзН8).
Определение основной погрешности газоанализатора проводить в следующем порядке:
-
1) Собрать схему поверки, которая изображена на рисунке 1.
-
2) Подать на вход газоанализатора ПГС, содержащий поверочный компонент - пропан (СзН8) (Таблица А.2 Приложения А), с расходом (0,4±0,1) л/мин в последовательности 1 - 2 в течение не менее 180 с (при суммарной длине газовых линий не более 2 м).
-
3) Зафиксировать выходные сигналы газоанализатора при подаче каждой ПГС в порядке, описанном в п.8.3.2.2.
-
4) По значению выходного токового сигнала рассчитать значение довзрывоопасной концентрации определяемого компонента на входе газоанализатора по формуле (2).
-
5) Значения основной абсолютной погрешности газоанализатора, До, рассчитать в каждой точке поверки по формуле (3), при этом Coj, % НКПР, рассчитать по формуле
C-oj = W) 1 ’ QC3H8 > (4)
где Cjc3H8 -значение содержания объемной доли СзН8, указанное в паспорте на пропан (С3Н8), % НКПР;
Ki - значение поправочного коэффициента при подаче поверочного компонента (пропан (СзН8)), указанное в свидетельстве о первичной поверке и в паспорте газоанализатора.
-
6) Результаты поверки считать положительными, если рассчитанные значения основной абсолютной погрешности газоанализатора в каждой точке поверки находятся в интервале ±5 % НКПР.
-
8.4.1 Определение вариации выходного сигнала газоанализатора проводят одновременно с определением основной погрешности.
-
8.4.2 Значение вариации выходного сигнала определяют как разность между показаниями газоанализатора, полученными в точке поверки 2 (ПГС № 2) при подходе к точке поверки со стороны больших и меньших значений.
-
8.4.3 По результатам измерений значение вариации выходных сигналов (Нд) в долях от предела допускаемой основной абсолютной погрешности рассчитать по формуле
где Сб, См -результаты измерений j-определяемого компонента при подходе к точке поверки со стороны соответственно меньших и больших значений, % (% НКПР);
Дпр- предел допускаемой основной абсолютной погрешности j-определяемого компонента, % (% НКПР).
-
8.4.4 Результаты поверки считать положительными, если рассчитанные значения вариации выходных сигналов газоанализаторов не превышают 0,5, в долях от предела допускаемой основной абсолютной погрешности, указанного в приложении Б.
-
9.1 Результаты заносят в протокол, форма которого приведена в приложении В.
-
9.2 При положительных результатах поверки газоанализатор признают пригодным к эксплуатации, оформляют свидетельство о поверке по форме приказа Минпромторга России № 1815 или в паспорте делают отметку с указанием даты поверки и подписи поверителя. Знак поверки наносится в паспорт и (или) свидетельство о поверке.
-
9.3 При отрицательных результатах поверки газоанализатор к применению не допускают, выдают извещение о непригодности по форме приказа Минпромторга России № 1815 с указанием причин, делают соответствующую запись в паспорте.
М.Н.Лифинцева
Старший инженер ФГУП «УНИИМ»
Приложение Л
Характеристики поверочных газовых смесей (ПГС), утвержденных в качестве государственных
стандартных образцов (ГСО), используемых при поверке газоанализаторов ОПТИМУС
Таблица А.1- Технические характеристики ПГС, утвержденных в качестве ГСО, используемых при поверке газоанализаторов ОПТИМУС
Определяемый компонент |
Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента, % (млн1) |
Номинальное значение объемной доли определяемого компонента ПГС |
Пределы допускаемой погрешности аттестации |
Номер по реестру ГСО | ||
ПГС № 1 |
ПГС №2 |
ПГС№3 | ||||
Метан СН4 |
от 0 до 4,4 % |
ПНГ- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 |
- |
2,2 % |
4,2 % |
1 разряд |
ГСО 10540-2014 | ||
Пропан С3Н8 |
от 0 до 1,7 % |
пнг- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 |
- |
0,85 % |
1,62% |
1 разряд |
ГСО 10540-2014 | ||
Метанол (СНзОН) (метиловый спирт) |
от 0 до 2,75 % |
пнг- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 |
- |
1,38% |
2,6 % |
1 разряд |
ГСО 10540-2014 | ||
Диоксид углерода (СО2) |
от 0 до 2 % |
пнг- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 |
- |
1,0% |
1,9% |
1 разряд |
ГСО 10540-2014 | ||
Сероводоро д (H2S) |
от 0 до 7,1 млн'1 |
пнг- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 |
- |
3,5 млн'1 |
6,7 млн'1 |
1 разряд |
ГСО 10540-2014 | ||
от 0 до 20 млн'1 |
пнг- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 | |
- |
10 млн'1 |
18 млн'1 |
1 разряд |
ГСО 10328-2013 | ||
от 0 до 50 млн'1 |
пнг- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 | |
- |
25 млн'1 |
47,5 млн'1 |
1 разряд |
ГСО 10328-2013 | ||
от 0 до 100 млн'1 |
пнг- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 | |
- |
50 млн'1 |
95 млн'1 |
1 разряд |
ГСО 10540-2014 | ||
Оксид углерода (СО) |
от 0 до 100 млн'1 |
пнг- воздух |
- |
- |
- |
Марка А по ТУ 6-21-5-82 |
- |
50 млн'1 |
95 млн'1 |
1 разряд |
ГСО 10540-2014 |
Примечание:
В соответствии с ГОСТ 13320-81 применяются ПГС с допускаемыми отклонениями от номинального значения до ±5 %. В обоснованных случаях допускается применять ПГС с предельными отклонениями от номинального значения до ± 10 %.
Таблица А.2- Технические характеристики ПГС, утвержденных в качестве ГСО, используемых при периодической поверке газоанализаторов ОПТИМУС с определяемым компонентом метанол (СНзОН)
Определяемый компонент |
Номинальное значение объемной доли определяемого компонента ПГС |
Пределы допускаемой основной погрешности |
Номер по реестру ГСО | |
ПГС № 1 |
ПГС №2 | |||
Пропан (СзН8) |
ПНГ-воздух |
- |
- |
Марка Б по ТУ 6-21-5-82 |
- |
1,7% |
±1,5 % отн. |
ГСО 10540-2014 (Пропан СзНв-азот) |
Наименования определяемых компонентов, диапазоны измерений, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности газоанализаторов ОПТИМУС
Таблица Б.1 - Наименования определяемых компонентов, диапазоны измерений, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности газоанализаторов с оптическим инфракрасным сенсором
Определяемый компонент |
Диапазон измерений |
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности | ||
довзрывоопасной концентрации, % НКПР |
объемной доли, % |
довзрывоопасной концентрации, % НКПР |
объемной доли,% | |
Метан (СНд) |
0-100 |
0-4,4 |
±3 |
±0,13 |
Пропан (СзНв) |
0-100 |
0-1,7 |
±3 |
±0,05 |
Метанол (СНзОН) |
0-50 |
0-2,75 |
±5 |
±0,28 |
Диоксид углерода (СО2) |
- |
0-2 |
- |
±0,10 |
|
Таблица Б.2 - Наименования определяемых компонентов, диапазоны измерений, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности газоанализаторов с электрохимическим
сенсором
Определяемый компонент |
Диапазон измерений |
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности | ||
объемной доли, млн’1 |
массовой концентрации, мг/м3 |
объемной доли, млн’1 |
массовой концентрации, мг/м3 | |
Сероводород (H2S) |
0-7,1 |
0-10 |
±1 млн’1 |
±1,4 |
0-20 |
0-28,3 |
±2 млн’1 |
±2,8 | |
0-50 |
0-70,7 |
±3 млн’1 |
±4,3 | |
0-100 |
0-141,3 |
±5 млн’1 |
±7,1 | |
Оксид углерода (СО) |
0-100 |
0-116,2 |
±10 млн’1 |
±12 |
(рекомендуемое)
ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИПротокол № от
Поверки газоанализаторов ОПТИМУС в соответствии с документом МП 30-221-2019 «ГСП. Газоанализаторы ОПТИМУС. Методика поверки»
Заводской номер:____________
Принадлежит:______________
Дата изготовления:__________
Средства поверки:___________
Условия поверки:___________
Результаты внешнего осмотра Результаты опробования
Таблица - Идентификационные данные программного обеспечения (ПО)
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Наименование программного обеспечения | |
Идентификационное наименование ПО | |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | |
Цифровой идентификатор ПО |
Проверка диапазона измерений и определение основной абсолютной погрешности при
измерении объемной доли компонентов
№ПГС |
Объемная доля определяемого компонента, % (% НКПР, мг/м3) |
Показания газоанализатора, % (% НКПР, мг/м3) |
Значение основной абсолютной погрешности, % (% НКПР, мг/м3) |
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, % (% НКПР, мг/м3) |
1 | ||||
2 | ||||
3 | ||||
2 | ||||
1 | ||||
3 |
Определение вариации выходного сигнала
№ ПГС |
Объемная доля определяемого компонента, % (% НКПР, мг/м3) |
Показания газоанализатора, % (% НКПР, мг/м3) |
Значение вариации выходного сигнала |
Предел допускаемой вариации выходного сигнала | |
См |
Сб | ||||
Заключение по результатам поверки:
На основании положительных результатов поверки выдано свидетельство о поверке №_________от_________20__г.
На основании отрицательных результатов поверки выдано извещение о непригодности
№_________от________20___г.
Дата поверки_________________ Подпись поверителя___________________________
Организация, проводившая поверку________________________________________________
12