Методика поверки «ГСИ. УРОВНЕМЕРЫ ЭРИС-630RS» (МП 208-012-2019)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

(ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по производственной метрологии

ФГУП «ВНИИМС»

Государственная система обеспечения единства измерений

Уровнемеры 3PHC-630RS

Методика поверки

МП 208-012-2019 г. Москва

2019

СОДЕРЖАНИЕ

• 1.   Область применения

• 2.   Нормативные ссылки

• 3.   Термины, определения и обозначения

• 4.   Операции поверки

• 5.   Средства поверки

• 6.   Требования безопасности и требования к квалификации поверителей

• 7.   Условия поверки и подготовка к ней

• 8.   Подготовка к поверке

• 9.   Проведение поверки

  • 9.1  Внешний осмотр

  • 9.2  Опробование

  • 9.3  Определение метрологических характеристик

• 10. Оформление результатов поверки

Приложение А (рекомендуемое)

Настоящая методика распространяется на Уровнемеры ЭРИС-630RS (далее -уровнемеры) изготавливаемые ООО «ЭРИС», Пермский край, г. Чайковский, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками 3 года.

В настоящей методике использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 28725-90 Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 8.321-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Уровнемеры промышленного применения. Методика поверки

ГОСТ 8.477-82 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны

Приказ Минпромторга России №1815 от 02 июля 2015 года «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке»

ПР 50.2.012-94 ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений

Р 50.2.077-2014 ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения

РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения

Примечание - При пользовании настоящей методикой целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящей методике применены термины по ГОСТ 8.321 и РМГ 29.

При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 - Операции, выполняемые при поверке

При проведении поверки уровнемеров применяют следующее поверочное оборудование:

• - рулетки измерительные металлические по ГОСТ 7502-98 класса точности 2 с диапазоном измерений не менее диапазона поверяемого уровнемера;

• - имитатор уровня, представляющий собой магнитный элемент, имитирующий положение уровня контролируемой среды.

• - калибратор процессов многофункциональный FLUKE-726 (регистрационный номер 52221-12);

• - рабочий эталон 1-го и 2-го разряда по ГОСТ 8.477-82 с диапазоном измерений равным диапазону поверяемого уровнемера и пределами абсолютной погрешности в соотношении не более 1/3 к поверяемому уровнемеру.

Допускается применение других средств поверки с характеристиками, отвечающими вышеуказанным требованиям.

Все средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке или свидетельства об аттестации в качестве эталона.

При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на средства поверки и поверяемого уровнемера. Лица, проводящие поверку, должны пройти инструктаж по технике безопасности согласно ГОСТ 12.0.004.

Поверку должны осуществлять специалисты организаций, аккредитованных на право поверки, изучившие эксплуатационную документацию на уровнемер и инструкцию по технике безопасности. К проведению измерений при поверке и обработке результатов измерений допускают лиц, аттестованных в качестве поверителей в соответствии с правилами по метрологии ПР 50.2.012, и изучивших настоящую методику, а также специально обученных лиц, работающих под руководством поверителей.

При проведении поверки в лабораторных условиях при полном демонтаже уровнемеров должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха и поверочной среды (при

поверке на установке с непосредственным изменением уровня от 15 до 25 жидкости), °С

• - относительная влажность воздуха, %                               от 30 до 80

• - атмосферное давление, кПа                                       от 84,0 до 106,7

При проведении поверки без демонтажа в условиях эксплуатации должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха и поверочной среды, °С          _от 5 д_о 35

• - относительная влажность воздуха, %                             от 30 до 80

• - атмосферное давление, кПа                                     от 84,0 до 106,7

Внешние электрические и магнитные поля (кроме земного), вибрация, тряска и удары, влияющие на работу составных частей уровнемера, отсутствуют.

• 8.1 Перед проведением первичной поверки выполняют следующие подготовительные работы:

Если уровнемер поверяется на поверочной установке с непосредственным изменением уровня жидкости или имитацией изменения уровня жидкости (рис. 1), то его монтаж производится в соответствии с руководством по эксплуатации установки.

Если уровнемер поверяется с помощью измерительной рулетки, то его монтируют на специальной подставке и вдоль уровнемера разворачивают эталонную рулетку (рис. 3).

• 8.2 Перед проведением периодической поверки выполняют следующие подготовительные работы:

При поверке с полным демонтажем необходимо:

- демонтировать уровнемер с резервуара;

- провести поверку руководствуясь п. 8.1 данной методики.

При поверке без демонтажа в условиях эксплуатации необходимо:

- остановить технологический процесс и обеспечить перекачку контролируемой среды из одной емкости в другую;

- произвести отстой контролируемой среды в емкости не менее 2 ч.

а)

б)

Рисунок 1 - Поверка уровнемера на поверочной установке а) с непосредственным изменением уровня жидкости б) с имитацией изменения уровня жидкости

Рулетка с лотом

L, мм

0, Ом

I, А

L, мм

0, Ом

1,А

Поверяемый уровнемер

Рисунок 2 - Поверка уровнемера без демонтажа с помощью эталонной рулетки с лотом

Рисунок 3 - Поверка уровнемера с помощью рулетки и магнитного поплавка

При внешнем осмотре устанавливают соответствие уровнемера следующим требованиям:

- отсутствие механических повреждений на уровнемере, препятствующих его применению или нормальной работе;

- соответствие информации на маркировочной табличке уровнемера требованиям эксплуатационной документации;

- соответствие комплектности уровнемера, указанной в документации.

• 9.2.1 Проверка функционирования

При проверке функционирования уровнемера убеждаются, что показания уровнемера изменяются при изменении уровня жидкости при поверке на поверочной установке с непосредственным изменением уровня жидкости, или перемещении магнитного поплавка вдоль чувствительного элемента, при поверке с помощью установки с имитацией изменения уровня жидкости или эталонной рулетки. При этом показания уровня, считываемые по показывающему устройству, по цифровому выходу, по аналоговому токовому выходу 4-20 мА, по линейному резистивному, по трехпроводному потенциометру должны равномерно увеличиваться и уменьшаться в зависимости от направления перемещения жидкости, или магнитного поплавка. Данную операцию проводят на всем диапазоне измерений поверяемого уровнемера.

• 9.2.2 Подтверждение соответствия программного обеспечения

Операция «Подтверждение соответствия программного обеспечения» включает:

- определение идентификационного наименования программного обеспечения;

- определение номера версии (идентификационного номера) программного обеспечения;

- определение цифрового идентификатора (контрольной суммы исполняемого кода) программного обеспечения.

Результат считают положительным, если идентификационные данные (номер версии ПО), появляющиеся на экране монитора компьютера подключенного по протоколу HART к уровнемеру, во вкладке идентификация соответствует указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

• 9.3.1 При первичной поверке и при периодической поверке с демонтажем определение метрологических характеристик выполняют следующим образом.

• 9.3.1.1 Уровнемер подготавливают к поверке согласно п. 8 настоящей методики.

Далее задается пять поверяемых отметок, равномерно распределенных по всему диапазону измеряемых значений уровня. Основная абсолютная погрешность определяется при повышении и понижении уровня жидкости (или путем перемещения поплавка с магнитом вдоль трубки с чувствительным элементом) в последовательности, приведенной ниже:

- сперва повышается, а затем понижается уровень измеряемой среды в уровнемерной установке (либо перемещается поплавок с магнитом) до каждой поверяемой отметки, одновременно записывают значение уровня измеренное эталонным средством измерений в этой точке и снимаются показания уровня поверяемого уровнемера по цифровому выходу в миллиметрах;

- результаты показаний уровнемера и эталонного средства измерений заносят в протокол, форма которого приведена в Приложении А настоящей методики.

• 9.3.1.2 Определение основной абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому выходу, производится по формуле:

Ш = Н_у-Н_Э1                       (1)

где H_yi - значение уровня, измеренное поверяемым уровнемером в i-той точке, мм;

H_3i - значение уровня, измеренное уровнемерной установкой или рулеткой в i-той точке, мм.

Результаты поверки считаются положительными, если значение основной абсолютной погрешности измерений уровня в каждой точке не превышает ±5 мм; ±10 мм; или ±15 мм в зависимости от значений указанных в паспорте поверяемого уровнемера.

• 9.3.1.3 При использовании выходного токового сигнала, либо считывания результатов измерений уровня с показывающего устройства уровнемера определение погрешности измерений уровня производится в следующей последовательности.

Задается пять поверяемых отметок, равномерно распределенных по всему диапазону измеряемых значений уровня.

• - сперва повышается, а затем понижается уровень измеряемой среды в уровнемерной установке (либо перемещается поплавок с магнитом) до каждой поверяемой отметки, одновременно записывают значение выходного токового сигнала полученное по показаниям поверяемого уровнемера в мА, либо значение уровня в мм, снятое с показывающего устройства уровнемера, и измеренное значение уровня эталонным средством измерений в этой точке в миллиметрах;

• - результаты показаний уровнемера и эталонного средства измерений заносят в протокол, форма которого приведена в Приложении А настоящей методики.

• - для значений выходного токового сигнала уровнемера в мА проводят пересчет последнего в значение уровня в мм по формуле:

(I - 4)-M

HuMi = ^иж ₁₆ ⁾    + H0 (2)

где

I _изм - показания поверяемого уровнемера по токовому сигналу в i-той точке, мА;

H ₀ - начальное значение уровня, значение уровня в первой опорной точке уровнемера, мм (рекомендуется принять равным нулю);

M - диапазон измерений уровня поверяемого уровнемера, мм.

После этого определение абсолютной погрешности измерений уровня по токовому выходу, производится по формуле (1).

Результаты поверки при использовании информации токового выхода, либо показывающего устройства считаются положительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня не превышает допустимых значений определяемых по формуле 3:

где \_оп - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений уровня, ±5 мм; ±10 мм; или ±15 мм в зависимости от значений указанных в паспорте поверяемого уровнемера;

Y - пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности преобразования значения уровня в стандартный токовый выходной сигнал, 0,2 %;

M - диапазон измерений уровня уровнемером, мм.

• 9.3.1.4 При использовании выходного сигнала по линейному резистивному, либо по трехпроводному потенциометрическому выходу уровнемера (при отсутствии в ЭБ преобразователя) определение погрешности измерений уровня производится в следующей последовательности.

Задается пять поверяемых отметок, равномерно распределенных по всему диапазону измеряемых значений уровня.

• - сперва повышается, а затем понижается уровень измеряемой среды в уровнемерной установке (либо перемещается поплавок с магнитом) до каждой поверяемой отметки, одновременно записывают значение выходного резистивного сигнала полученное по показаниям поверяемого уровнемера в Ом и измеренное значение уровня эталонным средством измерений в этой точке в миллиметрах;

• - результаты показаний уровнемера и эталонного средства измерений заносят в протокол, форма которого приведена в Приложении А настоящей методики.

• - для значений выходного резистивного сигнала уровнемера в Ом проводят пересчет последнего в значение уровня в мм по формуле:

R - R

Ним = "_R   ⁰ h+H „ (4)

, ^RHOM ,

где

R_U3Ml - показание поверяемого уровнемера по резистивному выходу в i-той точке, Ом;

R₀ - начальное значение сопротивления цепи, Ом, соответствующее уровню в первой опорной точке ^H ₀;

h - шаг герконовой цепи, мм;

R_HOM - паспортное значение номинального сопротивления одного резистора в герконовой цепи уровнемера, Ом;

^H 0 - начальное значение уровня, значение уровня в первой опорной точке уровнемера, мм (рекомендуется принять равным нулю).

После этого определение абсолютной погрешности измерений уровня по резистивному, либо по трехпроводному потенциометрическому выходу, производится по формуле (1).

Результаты поверки при использовании информации по резистивному, либо по трехпроводному потенциометрическому выходу считаются положительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня не превышает допустимых значений определяемых по формуле 5:

&_R

— *R .

100 ^им

где А_Доп - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений уровня, ±5 мм; ±10 мм; или ±15 мм в зависимости от паспортных значений, указанных в паспорте поверяемого уровнемера;

R_U3Mi - показание поверяемого уровнемера по резистивному выходу в i-той точке, Ом;

8_R - пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности преобразования значения уровня в резистивный выходной сигнал, 1 %.

• 9.3.1.5 Вариация показаний определяется как наибольшая разность показаний уровнемера в одной и той же поверяемой точке при прямом и обратном ходе и не должна превышать значений пределов допускаемой абсолютной погрешности, указанных в паспорте на конкретный уровнемер, либо значений, рассчитываемых по формулам 3 или 5 для соответствующего информационного выхода.

9.3.2 При периодической поверке без демонтажа определение метрологических характеристик выполняют следующим образом.

Допускается проводить периодическую поверку уровнемеров без демонтажа на месте эксплуатации в случае выполнения следующих условий.

Если среда, где установлены уровнемеры, соответствует требованиям эксплуатационной документации на уровнемеры, и измеряемый продукт допускает разгерметизацию меры вместимости (продукт не является токсичным и кипящим при атмосферном давлении и температуре окружающей среды, в мере вместимости отсутствует избыточное давление), допускается проводить определение погрешности измерений уровня непосредственно на мере вместимости (без демонтажа уровнемера). При этом поверхность измеряемого продукта должна быть спокойной, перемешивающее устройство в резервуаре (при его наличии) отключено.

Проводят измерение уровня при исходном уровне жидкости в мере вместимости. Измерение уровня осуществляется с помощью рулетки измерительной с грузом. Если имеется возможность заполнения/опорожнения меры вместимости до определенных уровней, значение которых однозначно определены, например, конструкцией резервуара, проходящих трубопроводов или технологическим процессом, то поверка может производиться по данным уровням.

Порядок поверки следующий.

Уровнемеры подготавливаются к поверке согласно п. 8 настоящей методики.

Включают поверяемый уровнемер и фиксируют на нем нулевую контрольную точку, опускают эталонную измерительную рулетку через измерительный люк меры вместимости (рис.2) и по ее шкале зафиксировать высоту поверхности раздела «жидкость - газовое пространство» (далее - высота газового пространства).

Далее определяется значение измеренного уровня, соответствующего данной точке считываемого по цифровому выходу уровнемера, либо согласно формулам 2 или 4 при использовании выходного информационного сигнала от токового или резистивного выхода соответственно.

При применении эталонной измерительной рулетки за значение Нэ, мм, принять среднее арифметическое значение результатов измерений уровня, вычисляемое по формуле:

где Н_б— базовая высота резервуара, значение которой определить по протоколу поверки резервуара, мм;

а_ст - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара, значение которого принимают равным 12,5 10^-61/ °C для стали и 10 10^-6 1/ °C для бетона;

a_s - температурный коэффициент линейного расширения материала эталонной измерительной ленты, значение которого принимают равным 12,5 10^-61/ °C для стали и 23 ₁₀^-6 1/ °C для алюминия;

П

Т B - температура воздуха при поверке резервуара, значение которой определить по протоколу поверки резервуара, °C;

Т^Г_В - температура воздуха при измерении высоты газового пространства, °C;

• - первый отсчет (верхний) взять по шкале измерительной рулетки. При этом, для облегчения измерений и расчетов рекомендуется совмещать отметку целых значений метра на шкале рулетки с верхним краем измерительного люка;

• - измерительную рулетку поднять (строго вверх без смещения в стороны) до появления над верхним краем измерительного люка смоченной части ленты и взять отсчет по шкале ленты (нижний отсчет) с точностью до 1 мм.

Для более точного измерения уровня поверхность рулетки необходимо натереть пастой.

Измерить высоту газового пространства в каждой контрольной точке не менее пяти раз.

Повышают уровень жидкости до каждой контрольной отметки, устанавливаемой по эталонной измерительной рулетке, затем уровень жидкости понижают до каждой контрольной отметки, снимают показания средств измерений и результаты, полученные с эталонной измерительной рулетки вносят в протокол поверки уровнемера.

Результаты поверки считаются положительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня не превышает значений пределов допускаемой абсолютной погрешности, указанных в паспорте на конкретный уровнемер, либо значений, рассчитываемых по формулам 3 или 5 для соответствующего информационного выхода.

Ю.Оформление результатов поверки

• 10.1. Результаты поверки оформляют протоколом поверки, форма которого приведена в Приложении А.

• 10.2. Положительные результаты первичной поверки оформляют записью в паспорте на уровнемер в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 №1815.

10.1. Положительные результаты периодической поверки оформляют записью в паспорте, и/или свидетельством о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 №1815. Знак поверки наносится на паспорт уровнемера и (или) на свидетельство о поверке.

• 10.3.  При отрицательных результатах первичной поверки уровнемер считают непригодным к применению и в эксплуатацию не допускают.

При отрицательных результатах периодической поверки уровнемер считают непригодным к применению и оформляют извещение о непригодности уровнемера с указанием причин в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 №1815.

Начальник отдела 208

ФГУП «ВНИИМС»

Научный сотрудник отдела 208

ФГУП «ВНИИМС»

(рекомендуемое)

Протокол поверки уровнемера ЭРИС-630RS___________

Диапазон измерений уровня, мм: _____________

Выходные информационные сигналы: _________________________________

(цифровой, токовый, резистивный)

Шаг герконовой цепи h, мм: ________

Поверка проводилась _________________________________________________

(в лаборатории или без демонтажа на месте эксплуатации, условия поверки T, P, v)

Средства поверки ____________________________________________________

(наименование, тип, заводской номер, диапазон, разряд, класс или погрешность)

Результаты поверки

• 1    Внешний осмотр: _____________________

• 2    Опробование:

  • 2.1   Проверка функционирования ___________________

  • 2.2   Подтверждение соответствия программного обеспечения Получены идентификационные данные ПО (см. таблицу 1). Таблица 1.

    Идентификационные данные (признаки)	Значение
    Идентификационное наименование ПО
    Номер версии (идентификационный номер) ПО
    Цифровой идентификатор ПО

3 Определение абсолютной погрешности измерений уровня

Результат поверки: _______________

Поверитель ________________________ /_____________________________________/

(подпись)

13