Методика поверки «ГСИ. Расходомеры ультразвуковые многолучевые РУМ» (МП 2550-0366-2020)
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им Д. И. Менделеева»
![Методика поверки. ГСИ. Расходомеры ультразвуковые многолучевые РУМ. ОЕИ Аналитика](mp_html/17279275956589d9f97aefb_files/17279275956589d9f97aefb-1.jpg)
марта 2020 г.
УТВЕРЖДАЮ
ного директора
Менделеева»
55 А.Н. Пронин
Государственная система обеспечения единства измерений
Расходомеры ультразвуковые многолучевые РУМ
МЕТОДИКА ПОВЕРКИМП 2550-0366-2020
Руководитель отдела ФГУП
«ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
![Методика поверки. ГСИ. Расходомеры ультразвуковые многолучевые РУМ. ОЕИ Аналитика](mp_html/17279275956589d9f97aefb_files/17279275956589d9f97aefb-2.jpg)
К.В. Попов
Руководитель отдела ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
(К________А.В. Домостроев
Санкт-Петербург 2020 г.
Настоящая методика поверки распространяется на расходомеры ультразвуковые многолучевые РУМ (далее - расходомеры), выпускаемые по АТЛМ.407151.001ТУ «Расходомеры ультразвуковые многолучевые РУМ. Технические условия», и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.
1. Операции поверки1.1 При проведении поверки выполняются операции в соответствии с таблицей 1. Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Первичная поверка |
Периодическая поверка |
Внешний осмотр |
5.1 |
+ |
4- |
Опробование |
5.2 |
+ |
4- |
Подтверждение соответствия программного обеспечения (ПО) |
5.3 |
+ |
4- |
Определение приведенной погрешности при измерении объемного расхода |
5.4 |
4- |
4- |
Определение абсолютной погрешности токового выхода* |
5.5 |
+ |
+ |
Определение абсолютной погрешности при измерении плотности жидкости* |
5.6 |
4- |
4- |
*При наличии данной функции у поверяемого расходомера |
В случае получения отрицательных результатов при проведении какой-либо операции поверка прекращается.
2. Средства поверки и вспомогательное оборудованиеПри проведении поверки применяются нижеперечисленные средства поверки и
вспомогательное оборудование:
Таблица 2
Наименование средства измерения |
Основные технические характеристики |
Рабочий эталон 2-го разряда в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расхода жидкости, утвержденной приказом Госстандарта от 07.02.2018 № 256, часть 1 |
диапазон воспроизведения расхода воды не менее (Qmin - Qmax)0 |
Термометр лабораторный электронный ЛТ-300, per. № 61806-15 в Федеральном информационном фонде |
± 0,05°С в диапазоне от -50 до 4-199.99 °C |
Термогигрометр ИВА-6-Д, per. № 46434-11 в Федеральном информационном фонде |
Диапазон измерений -относительной влажности от 0 до 98% -температуры от минус 20 до 60 °C -атмосферного давления от 700 до 1100 гПа; Погрешность измерения относительной влажности в диапазоне (0..90)% не более ±2%, в диапазоне (90..98) % не более ±3 %; погрешность измерения температуры не более ±0,3°С; погрешность измерения атмосферного давления не более 4=2,5 гПа |
Калибратор многофункциональный и коммуникатор BEAMEX MC6(-R), per. № 52489-13 в Федеральном информационном фонде2’ |
± 100мА ±(0,02% пок +1,5мкА) |
Ареометр стеклянный АН, АНТ или АОН-1 по ГОСТ 184813); |
±1 кг/м3 |
Цилиндр для ареометра стеклянный вместимостью 1000 мл, исполнение 1 по ГОСТ 18481 | |
Вода дистиллированная по ГОСТ Р 58144-2018 «Вода дистиллированная. Технические условия» | |
Персональный компьютер с установленным программным обеспечением «ООО Валком» и HART-модемом | |
1} в случае невозможности обеспечить расход Qmax, при расходе свыше 200 м3/ч значение расхода при поверке должно составлять не менее 30% от верхнего предела диапазона измерений расходомера;
|
Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке.
-
- допускается применять другие эталоны, СИ и вспомогательное оборудование, обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью;
-
3.1 При поверке необходимо соблюдать требования:
-
- правил пожарной безопасности;
-
- «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (утверждены приказом № 6 Минэнерго России от 13.01.03 г.);
-
- РД 153-34.0-03.150-00 (с изм. 2003) «Межотраслевые правила по охране труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустановок»;
-
- «Правил устройства электроустановок (ПУЭ) потребителей» (6-е изд., 7-е изд.);
-
- правил безопасности при эксплуатации средств поверки, приведенных в эксплуатационной документации;
-
3.2 При поверке необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80 «Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности».
-
3.3 К поверке допускаются лица, имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III согласно «Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», изучившие паспорт и руководство по эксплуатации (РЭ) и правила пользования средствами поверки. Поверитель должен пройти инструктаж по технике безопасности и противопожарной безопасности, в том числе и на рабочем месте.
При пользовании настоящей методикой следует в установленном порядке проверить действие перечисленных в Разделе 3 нормативных документов. Если нормативный документ заменен или частично изменен, то следует руководствоваться положениями заменяющего или частично заменяющего документа. Если нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку».
4. Условия поверки и подготовка к нейПри проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:
Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
-
- подготавливают к работе расходомер согласно РЭ;
-
- подготавливают эталоны, СИ согласно эксплуатационной документации на них;
-
- обеспечивают соблюдение требований безопасности соответствующего раздела руководства по эксплуатации на поверочное оборудование.
-
5.1 Внешний осмотр.
При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие прибора следующим требованиям:
-
- комплектность должна соответствовать паспорту на поверяемый расходомер;
-
- расходомер не должен иметь механических повреждений;
Результаты внешнего осмотра признаются положительными, если поверяемый расходомер не имеет механических повреждений и дефектов, влияющих на работоспособность расходомера.
-
5.2 Опробование
Установить расходомер на проливную установку. Подключить аналоговый или импульсный выход расходомера к соответствующим входам эталонной установки.
Задать несколько значений расхода, убедиться, что показания расходомера изменяются вслед за изменением расхода.
Подключить расходомер к персональному компьютеру с помощью HART-модема НМК01 или его аналога. Установить связь с устройством при помощи автономного программного обеспечения «Расходомеры РУМ ООО «Валком».ехе», выбрав в основном окне COM-порт, на котором определился в системе HART-модем и адрес расходомера. Порядок подключения к расходомеру указан во всплывающем меню кнопки «?»
С помощью кнопки «самодиагностика» из меню внешнего ПОрасходомера запустить функцию самодиагностики. В случае выдачи одного из сигналов ошибок требуется убедиться, что расходомер полностью заполнен жидкостью, отсутствуют посторонние предметы внутри расходомера, удалить пузырьки газа с поверхности акустических антенн, после чего процедуру самодиагностики повторить. Результат поверки по данному пункту считают положительным, если на дисплей будет выдано сообщение «ошибок нет»
-
5.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения (ПО)
Подключить расходомер к персональному компьютеру с помощью HART-модема НМК01 или его аналога. Установить связь с устройством при помощи автономного программного обеспечения «Расходомеры РУМ ООО Валком.ехе»,выбрав в основном окне COM-порт, на котором определился в системе HART-модем и адрес расходомера.
Нажать кнопку «чтение версии».
Подтверждение можно считать успешным, если номер версии программного обеспечения поверяемого расходомера совпадает (или является не ниже) с номером версии, указанным в таблице 3:
Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения
Идентификационные данные (признаки) |
Значения | |
Встроенное ПО |
Автономное ПО | |
Идентификационное наименование ПО |
FM-8.hex |
Расходомеры РУМ ООО «Валком».ехе |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже 7.1.118 |
не ниже V1.0 |
Цифровой идентификатор ПО |
- |
38ВЕ278А |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
CRC32 |
Примечание - Значение цифрового идентификатора ПО, приведённые в таблице, относятся к ПО указанной версии
-
5.4 Определение метрологических характеристик при измерении объемного расхода.
-
5.4.1 Определение погрешности при измерении объемного расхода проливным методом.
-
В соответствии с Руководством по эксплуатации эталонной установки, задают не менее 3-х значений расхода, распределенных между Qmin и Qmax (соответствует минимальному и максимальному значению расхода). При невозможности проведения поверки при расходе Qmax допускается проведение поверки при расходе не менее 200 м3/ч (при расходе свыше 200 м3/ч значение расхода при поверке должно составлять не менее 30 % от диапазона измерений расходомера)для расходомеров свыше Ду 80. Измерения в каждой точке проводят не менее 3-х раз, время каждого измерения не менее 180 с.Значение приведённой погрешности измерений объемного расхода определяют по формуле:
у,- = IQ' Оэт' • 100,%
(1)
Qmax
где:
Qi - значение расхода, измеренное поверяемым расходомером, м3/ч; Qэт - значение расхода, измеренное эталоном, м3/ч.
Qmax - верхний предел измерений объемного расхода, м3/ч
Результаты определения приведённой погрешности
измеренийсчитаютсяположительными, если полученные значения при измерении в каждой поверочной точкене превышают пределов допускаемой погрешности.
-
5.4.2 Проведение поверки имитационным методом (при периодической поверке)
Поверка может проводится как лабораторных условиях, так и непосредственно в условиях эксплуатации
-
5.4.2.1 В лабораторных условиях.
Заполнить расходомер деаэрированной дистиллированной водой (ГОСТ Р 58144-2018) следующим образом:
Расходомер исполнения 1 - на один из присоединительных фланцев расходомера устанавливается заглушка, расходомер размещается вертикально, затем заполняется рабочей жидкостью таким образом, чтобы уровень воды был выше, чем верхние акустические антенны минимум на 5 см.
Расходомер исполнения 2 - дистиллированнуюводу налитьтак, чтобы уровень её был выше, чем верхние акустические антенны на 2-3 см.
Расходомер с дистиллированной водой выдерживается при нормальных условиях не менее 2-х часов.
Провести измерение температуры дистиллированной воды в расходомере и определить скорость звука в ней по таблице (Приложение Б) при этой температуре.
Непосредственно перед проведением измерений удалить пузыри воздуха из карманов, где расположены акустические антенны.
Выполнить подключение к блоку электроники расходомера затем в основном окне автономного ПО «Расходомеры РУМ ООО «Валком».ехе«нажать кнопку «самодиагностика», дождаться появления сообщения «Ошибок нет»
Далее:
- произвести измерения скорости звука,нажав кнопку «Измерение скорости
распространения У ЗВ». Дождаться результатов измерений, занести результат в протокол.
В случае если показания расходомера отличаются от значений, определенных по таблице Б1 (Приложение Б) на величину не более 5 м/с перейти к измерению нулевого расхода.
-
- нажать кнопку «Измерение объемного расхода». Дождаться результатов измерений, занести результат в протокол.
Результаты поверки считают положительными, если показания расходомера при отсутствии потока не превышает значения:
Q ро< ± 0,003 - QMaKc’ у, м3/ч, (2)
где:
Qpo - измеренное значение расхода при отсутствии потока, м3/ч
Qmbkc - верхний предел измерения объемного расхода, м3/ч
yv - пределы допускаемой приведённой к верхнему пределу измерений погрешности при измерении объемного расхода, %
-
5.4.2.2 В условиях эксплуатации
Поверка по данному пункту методики проводится при невозможности произвести демонтаж расходомеров с трубопровода.
Заполнить участок с расходомером деаэрированной дистиллированной водой (ГОСТ Р 58144-2018)!), так, чтобы расходомер был полностью заполнен,(выдержать не менее 2 часов при нормальных условиях, обеспечить уравнивание давления в трубопроводе с атмосферным давлением).
Провести измерение температуры дистиллированной воды в расходомере и определить скорость звука в ней по таблице из приложения Б1 из приложения Б настоящей методики.
Произвести измерение скорости звука в жидкости, заполняющий расходомер.
Выполнить подключение к блоку электроники расходомера, затем в основном окне автономного ПО «Расходомеры РУМ ООО «Валком».ехе» нажать кнопку «самодиагностика», дождаться появления сообщения «Ошибок нет»2)
Далее:
-
- произвести измерения скорости звука, нажав кнопку «Измерение скорости распространения У ЗВ». Дождаться результатов измерений, занести в протокол.
В случае если показания расходомера не отличаются от значений, определенных по таблице Б1 (Приложение Б) на величину более 5 м/с перейти к измерению нулевого расхода.
-
- нажать кнопку «Измерение объемного расхода». Дождаться результатов измерений, занести результат в протокол.
Результаты поверки считают положительными, если показания расходомера при отсутствии потока не превышает значения:
Qpo< ±0,003-Омакс-у, м3/ч, (3)
где:
Qpo - измеренное значение расхода при отсутствии потока, м3/ч
Омаке - верхний предел измерения объемного расхода, м3/ч
yv- пределы допускаемой приведённой к верхнему пределу измерений погрешности при измерении объемного расхода, %
допускается использовать иную жидкость с известной скоростью звука
2) сигнал «неисправность», особенно в случае использовании воды, может означать наличие пузырей газа. В этом случае необходимо штатным образом задать расход и при наличии потока жидкости подключиться к расходомеру и нажать кнопки «самодиагностика», затем «измерение скорости распространения УЗВ». Отсутствие ошибок в этом случае будет означать, что в момент проведения поверки на антеннах имелись пузыри воздуха, препятствующие работе расходомера. Требуется принять меры по удалению пузырей с поверхности антенн.
Все результаты поверочных операций заносятся в протокол, оформленный в форме, рекомендованной в приложении А.
-
5.5 Определение абсолютной погрешности токового выхода (при наличии).
Выполнить подключение к расходомеру*
Нажать в основном окне автономного ПО «Расходомеры РУМ ООО «Валком».ехе» кнопку «4мА», через 1 минуту произвести измерение тока в цепи питания.
Нажать в основном окне автономного ПО «Расходомеры РУМ ООО «Валком ».ехе» кнопку «12мА», через 1 минуту произвести измерение тока в цепи питания.
Нажать в основном окне автономного ПО «Расходомеры РУМ ООО «Валком».ехе» кнопку «20мА», через 1 минуту произвести измерение тока в цепи питания.
Абсолютная погрешность токового выхода Дюпределяется по формуле:
Ai=Iy—1^ мА (4)
где
1э— значение тока, измеренное эталоном, мА;
1у - установленное значение тока, мА.
Результаты считают положительными, если величина абсолютной погрешности токового выхода не превышает ±0,02 мАв каждой точке.
*При использовании для поверки аналогового выхода требуется установить адрес устройства «0», для этого необходимо нажать кнопку «включение аналогового выхода»;
При использовании для поверки цифрового выхода требуетсяустановить адрес устройства «1», для этого необходимо нажать кнопку «включение цифрового выхода».
Импульсный выход активируется производителем и отражается в коде заказа.
-
5.6 Определение абсолютной погрешности при измерении плотности жидкости
Первичная поверка проводится в лабораторных условиях. Периодическая поверка канала плотности расходомера может проводиться как лабораторных условиях, так и непосредственно в условиях эксплуатации.
-
5.6.1 В лабораторных условиях.
Заполнить расходомер рабочей жидкостью, для измерений которой расходомер был откалиброван на заводе - изготовителе(топливо дизельное марок Л, Е, 3, А по ГОСТ 305; топливо моторное марок АИ-92, АИ-95, АИ-98 по ГОСТ 32513; топливо для реактивных двигателей (авиационный керосин) марки ТС-1 по ГОСТ 10227 (вид рабочей жидкости указан в паспорте на расходомери коде заказа) следующим образом:
Расходомер исполнения 1 - на один из присоединительных фланцев расходомера устанавливается заглушка, расходомер размещается вертикально, затем заполняется рабочей жидкостью таким образом, чтобы уровень жидкости был выше, чем верхние акустические антенны минимум на 5 см
Расходомер исполнения 2 - залить рабочую жидкость так, чтобы уровень рабочей среды был выше, чем верхние акустические антенны минимум на 2-3 см.
Заполнить цилиндр для ареометра той же жидкостью.
Выдержать расходомер и цилиндр не менее 2 часов в условиях лаборатории. При применении в качестве рабочей среды топлива моторного марок АИ-92, АИ-95 АИ-98 или авиационного керосинарекомендуется накрывать крышками расходомер и цилиндр для ареометра для предотвращения испарения топлива за время выдержки.
Выполнить подключение к блоку электроники расходомера согласно п.5.2 затем в основном окне автономного ПО «Расходомеры РУМ ООО «Валком».ехе» нажать кнопку «самодиагностика», дождаться сообщения «ошибок нет».
Измерить температуру рабочей среды во внутренней полости расходомера и цилиндра для ареометра термометром лабораторным по ГОСТ 28498-90 или термометром лабораторным электронным ЛТ-300. Показания термометра занести в протокол, оформленный в форме, рекомендованной в приложении А. Удалить термометр из внутренней полости расходомера.
Произвести измерение плотности рабочей среды рр, кг/м3, нажав кнопку «плотность». Показания расходомера по каналу плотности занести в протокол, оформленный в форме, рекомендованной в приложении А.
Выполнить измерение плотности рабочей среды в цилиндрерд, кг/м3 при помощи ареометра в соответствии с требованиями ГОСТ 3900-85 «Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности». В случае если разница температур рабочей среды в цилиндре для ареометра и внутренней полости расходомера превышает ±1 °C выполнить пересчет результата измерений плотности ареометром к температуре рабочей среды в расходомере в соответствии с требованиями Р50.2.076-2010 «ГСП. Плотность нефти и нефтепродуктов. Методы расчета. Программа и таблицы приведения».
В случае наличия технической возможности допускается измерение плотности рабочей среды ареометром выполнять непосредственно в расходомере, без применения цилиндра для ареометра.
Абсолютную погрешность канала измерений плотности расходомера определяют по формуле:
(5)
![Методика поверки. ГСИ. Расходомеры ультразвуковые многолучевые РУМ. ОЕИ Аналитика](mp_html/17279275956589d9f97aefb_files/17279275956589d9f97aefb-3.jpg)
Результаты считают положительными, если абсолютная погрешность при измерении плотности не превышает ±15 кг/м3.
-
5.6.2 В условиях эксплуатации (только при проведении периодической поверки).
Измерения выполняются при условии наличия стабильного расхода рабочей среды через поверяемый расходомер и после времени выдержки, достаточного для выравнивания температур рабочей среды и корпуса расходомера.
Выполнить отбор пробы рабочей среды из трубной обвязки расходомера по возможности ближе к месту установки расходомера. Отбор пробы производят в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-2012 «Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб». Допускается отбор пробы выполнять непосредственно в цилиндр для ареометра.
В момент отбора пробы выполнить измерение плотности рабочей среды расходомером рр, кг/м3, нажав кнопку «плотность». Показания расходомера по каналу плотности занести в протокол, оформленный в форме, рекомендованной в приложении А.
Выполнить измерение плотности рабочей среды в цилиндрерд, кг/м3 при помощи ареометра в соответствии с требованиями ГОСТ 3900-85 «Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности».
Абсолютную погрешность канала измерений плотности расходомера определить по формуле 5.
Результаты считают положительными, если абсолютная погрешность измерений плотности не превышает ±15 кг/м3.
При выполнении условий п.п 5.5 и 5.6 расходомер считается пригодным к применению.
Все результаты поверочных операций заносятся в протокол, оформленный в форме, рекомендованной в приложении А.
-
5.6.3 Оформление результатов поверки
Положительные результаты первичной поверки оформляют (внесением знака поверки в паспорт) или выдачей свидетельства о поверке установленной формы. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке или в паспорт расходомера.
Положительные результатыпериодическихповерокоформляют записью в паспорте (раздел «Свидетельство о приемке»), заверенной поверителем и удостоверенной знаком поверки.
При отрицательных результатах поверки расходомер бракуют с выдачей извещения о непригодности установленной формы с указанием причин непригодности.
Приложение А (рекомендуемое) ПРОТОКОЛ
Расходомер ультразвуковой многолучевойРУМ-____зав. №____________________
Методика поверки МП 2550-0366-2020 утверждена ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 06марта2020 г.
Условия поверки:
-
- температура окружающего воздуха, °C _______
-
- относительная влажность, % _______
-
- атмосферное давление, кПа _______
Средства поверки:____________________________________
Номер версии встроенного ПО_____________. автономного_____________
ПО (соответствует/не соответствует)
Самодиагностика (ошибок нет)
Диапазон измерений объемного расхода, м3/ч от_____ до______
Таблица 1 Определение приведенной к верхнему пределу измерений погрешности при измерении объемного расхода проливным методом (при проведении поверки проливным методом)
№ |
<2. м3/ч |
Qp, м3/ч |
Погрешность измерения % |
Пределы допускаемой погрешность^, % |
Соответствует (ДА/НЕТ) |
Таблица 2Определение приведенной к ВПИ погрешности при измерении объемного расхода имитационным методом (при проведении поверки имитационным методом)
V звука изм (по расходомеру), м/с |
V звука (расчет), м/с |
Отклонение скорости ультразвука по расходомеру от расчётных значений скорости ультразвука, м/с |
Соответствует (ДА/НЕТ) |
Таблица 3 Проверка нулевого расхода
Qpo, м3/ч |
допустимое Qpo, м3/ч |
Отклонениеизмеренной расходомером плотности от табличной |
Соответствует (ДА/НЕТ) |
Таблица Определение абсолютной погрешности при измерении плотности жидкости
кг/м3 |
кг/м3 |
Абсолютная погрешностьДр, кг/м3 |
Соответствует (ДА/НЕТ) |
Таблица 5Определение абсолютной погрешности токового выхода AI
Заданный ток, мА |
Измеренный ток, мА |
Абсолютная погрешность токового выхода, мА |
Соответствует (ДА/НЕТ) |
4 | |||
12 | |||
20 |
РУМ к эксплуатации годен (негоден) Дата поверки «____»___________20___г.
Таблица Б.1
Приложение Б
(справочное)
Скорость распространения звука в нормальной, деаэрированной, дистиллированной (ГОСТ Р 58144-2018) воде при температурах от 0 до 100°С и при атмосферном давлении (0,101325МПа), м/с по ГСССД 190-2000
![Методика поверки. ГСИ. Расходомеры ультразвуковые многолучевые РУМ. ОЕИ Аналитика](mp_html/17279275956589d9f97aefb_files/17279275956589d9f97aefb-4.jpg)
11