Методика поверки «Преобразователь пульсаций давления РПГ11» (ТПСВ.406233.001Д1)

С.Е.Всрозубов

СОГЛАСОВАНО

Зам. генерального директора по НИР

Щепихин А.И.

УТВЕРЖДАЮ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ Методика поверки

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ

ТПСВ.406233.001Д1

Настоящая методика поверки распространяется на преобразователи пульсаций давления РПГ11 (далее преобразователь), предназначенные для измерения статического давления и пульсаций давления теплоносителя, путем преобразования статического и динамического давления в электрический выходной сигнал и устанавливает методику их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками - один год.

3. Требования к квалификации поверителей и требования безопасности

К поверке преобразователей допускаются лица, прошедшие обучение в установленном порядке и аттестованные в качестве поверителей.

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие требования безопасности:

• - средства измерений, а также вспомогательное оборудование должны иметь защитное заземление;

• - сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом. Не допускается использовать в качестве заземления корпус (коробку) силовых электрических и осветительных щитов и арматуру центрального отопления;

• - персонал, осуществляющий поверку, должен иметь удостоверение на право работы с установками, имеющими напряжение до 1000 В.

  Инв. № подл. I Подп. и дата | Взам. инв. N° | Инв. № дубл. | Подп. и дата

  					ТПСВ.406233.001Д1
  Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата		7

• 4.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха (23 ± 5) °C с нестабильностью в течение 1 ч, не более ± 0,5 °C. Выдержать преобразователь при указанной температуре окружающего воздуха не менее 1 ч;

• - относительная влажность окружающего воздуха (65 ± 15) %;

• - вибрация, тряска, удары, наклоны и магнитные поля, кроме земного, влияющие на работу преобразователя, при проведении статических измерений должны отсутствовать;

• - напряжение питания преобразователя не более 6 В с нестабильностью не более ± 0,01 В.

• 4.2 Преобразователь поместить в муфельную печь Naberthern N7/H.

• 4.3 Вывести кабели преобразователя через технологическое отверстие в муфельной печи Naberthern N7/H.

• 4.4 Подключить преобразователь с помощью технологической оснастки к калибратору давления СРС 8000 (далее СРС 8000).

• 4.5 Подготовить вторичную аппаратуру и оборудование в соответствии с их руководствами по эксплуатации. Для подключения одноканального преобразователя РПГ11 использовать схему подключения,, приложение Б, рис.1. Напряжение питания (выводы 1, 3) установить равным 6 ±0,01 В. Показания выходного сигнала преобразователя снимаются с выводов 2,4.

Нумерация выводов от ключа (укороченный вывод) по часовой стрелке, приложение Б, рис. 2.

• 4.6 Для подключения двухканального преобразователя РПГ11 использовать два комплекта аппаратуры приведенной в таблице 2 и схему подключения в приложении Б на рисунке 3. Напряжение питания (выводы 1 и 3, 5 и 7) установить равным 6 ±0,01 В, соответственно показания выходного сигнала преобразователя снимаются с выводов 2 и 4, 6 и 8.

Нумерация выводов от ключа (укороченный вывод) по часовой стрелке, приложение Б, рис. 2.

• 5. Проведение поверки

5.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра установить соответствие преобразователя следующим требованиям:

а) поверяемый преобразователь не должен иметь повреждений, препятствующих его работе;

б) преобразователь при поверке должен иметь паспорт

ТПСВ.406233.001ПС

в) маркировка преобразователя должна соответствовать требованиям технических условий ТПСВ.406233.001 ТУ

г) наличие руководства по эксплуатации, свидетельства о предыдущей поверке (при периодической поверке).

При обнаружении недостатков указать соответствующую букву в протоколе поверки, при отсутствии недостатков в протокол записывается «Осмотрен».

5.2 Опробование

• 5.2.1 Проверить электрическое сопротивление изоляции относительно корпуса с помощью мультиметра Agilent U1253А. Присоединить один щуп к каждому из выводов (1,2,3,4 для одноканальных и 1,2,3,4,5,6,7,8 для двухканальных преобразователей) поочередно, а другой к корпусу преобразователя (испытательное напряжение 200 В).

Электрическое сопротивление изоляции должно быть не менее 5 МОм.

• 5.2.2 Входное и выходное сопротивление одноканального преобразователя измерить между выводами 2 и 4; 1 и 3 (приложение Б рис. 1), двухканального между выводами 2 и 4; 1 иЗ; 5 и 7; 6 и 8 (приложение Б рис. 3), переведя мультиметр в режим измерения сопротивления.

Входное и выходное сопротивление цепей должно быть в пределах (1,0 - 5,0) кОм.

• 5.2.3 Подключить преобразователь к СРС 8000. Подключить преобразователь к вторичной аппаратуре (рисунки 2 и 3, приложение Б) и подать давление 16 МПа. Изменение показаний свидетельствует о работоспособности преобразователя. Выдержать преобразователь под этим давлением в течение 15 мин, при этом контролировать отсутствие утечек воздуха из магистрали давления. В противном случае устранить негерметичность системы.

• 5.2.4 Результаты поверки считают удовлетворительными, если наблюдается изменение показаний

  Инв. № подл. | Подп. и дата | Взам. инв. N° | Инв. № дубл. | Подп. и дата

  5.3 Определение метрологических характеристик в статическом режиме

  Подготовить преобразователь и технологическую технологическую контрольнопроверочную аппаратуру в соответствии с п.4.

  5.3.1 Определение диапазона измеряемого давления и коэффициента преобразования.

  Диапазон измеряемого давления и коэффициент преобразования определять в следующей последовательности:

  для каждой контрольной температуры, указанной в таблице А1

  • - произвести пошаговое нагружение и разгружение преобразователя, фиксируя давление Р, не менее чем при пяти значениях, равномерно распределенных по диапазону, одно из которых должно быть минимальным, другое - максимально допустимым, занести в протокол показания вторичной аппаратуры, а также показания вторичной аппаратуры при отсутствии давления (Uo) перед нагружением и после разгружения;

  • - получить значения коэффициента преобразования к,, как среднее значение величин, полученных делением показаний вольтметра U, (мВ/B) в каждой точке при нагружении и разгружении, на значения давления Р,, по формуле:

  к, = <

  U, определяется по формуле:

  и.
  (иД р

  ' J разгр

  kJ,
  -и₀.

  (5-1)

  (5.2)

  Изм.	Лист	Ns докум.	Подп.	Дата

  ТПСВ.406233.001Д1

  Лист

  9

где V(мВ) - показания вольтметров VI или V2 (рисунки 2, 3),

V_n (В) - напряжение питания преобразователя 6 ± 0,01В.

Uq (мВ/B) - отношение показаний вольтметров V\ .2 к V_n при отсутствии давления на преобразователь.

При Р,= 16 МПа значение к, считать действительным (далее паспортным) к„.

Если к_п выходит за допускаемые пределы (0,5±0,1) (мВ/В)/МПа, то преобразователь считать негодным к эксплуатации. Если к„ не выходит за допускаемые пределы, то значение к„ занести в паспорт на преобразователь.

• 5.3.2 Определение начального выходного сигнала

Начальное значение выходного сигнала Uo определить как максимальное значение сигнала при отсутствии давления из протокола поверки.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если значение Uo не выходит за допускаемые пределы ± 15 мВ/В.

• 5.3.3 Определение основной приведенной погрешности в статическом режиме

• 5.3.3.1. Определение основной приведенной погрешности в статическом режиме в диапазоне давлений

  По результатам измерений по п 5.3.1 рассчитать относительную в диапазоне давлений У д				погрешность
  			к - к,
  		L к ,	= ---!-.100%,	(5.3)
  У а = мах (Д AZC);

  Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

• 5.3.3.2. Определение основной приведенной погрешности в статическом режиме

Основная приведенная погрешность в статическом режиме Уст рассчитывается по формуле (5.4)

Уст ~ У    УCPC 8000 ⁺ /г У Vn              ⁽⁵’⁴⁾

где К - коэффициент, принимают равным 1,1 при доверительной вероятности 0,95;

У срс 8ооо - погрешность СРС 8000;

У _v- погрешность вольтметра;

У _vn- погрешность блока питания.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если максимальное значение основной приведенной погрешности, рассчитанной по формуле (5.4) находиться в пределах ± 1 %.

• 5.4 Определение метрологических характеристик в динамическом режиме

5.4.1 Определение собственной резонансной частоты

• 5.4.1 Преобразователь закрепляют на эталонной установке УУТ-4 в ее торце с помощью специальных элементов крепления, входящих в комплект установки.

• 5.4.2 Соединяют преобразователь с входом усилителя мощности У7-6, выход которого соединяют с входом осциллографа TDS 1012В, работающего в ждущем режиме.

  						Лист
  					ТПСВ.406233.001Д1
  Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата		10

  Инв. Nq подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

• 5.4.3 Воспроизводят импульсное давление и регистрируют отклик преобразователя на экране осциллографа.

• 5.4.4 Записанный на осциллографе сигнал направляют в ПК.

• 5.4.5 Операции по п.п. 5.4.3-5.4.4 повторяют не менее 3 раз.

• 5.4.6 Записанный в ПК сигнал, являющийся переходной характеристикой преобразователя,

обрабатывают по программе дифференцирования и получают импульсную характеристику преобразователя.

• 5.4.7 Обрабатывая импульсную характеристику с помощью преобразования Фурье получают собственную частоту преобразователя как максимальную амплитуду на наименьшей частоте спектра.

• 5.4.8 Результаты поверки считают удовлетворительными, если собственная резонансная частота преобразователя будет не менее 5 кГц.

5.4.2 Определение действительного значения коэффициента преобразования

• 5.4.2.1 Действительное значение коэффициента преобразования преобразователя определяют на эталонной установке УУТ-4 в соответствии с руководством по эксплуатации на эталонную установку.

• 5.4.2.2 Преобразователь устанавливают на эталонной установке УУТ-4 с помощью специальных элементов крепления, входящих в комплект установки. Соединяют преобразователь с входом усилителя мощности У7-6, выход которого соединяют с входом осциллографа TDS 1012 В, работающего в ждущем режиме.

• 5.4.2.3 Воспроизводят импульсное давление значениями амплитуд из диапазона, указанного в НД на преобразователь, не менее 3 значений амплитуд, регистрируют отклик преобразователя на экране осциллографа.

• 5.4.2.4 Определяют действительное мВ/В/МПа, по формуле (5.5)

=- ,

Ризы _t ■ Kny • Un

где Unoe_t - амплитуда напряжения на выходе поверяемого преобразователя, мВ

Риэлу - измеренное значение амплитуды давления, МПа

Кпу - коэффициент передачи усилителя мощности Un -напряжение питания усилителя мощности, В

• 5.4.2.5 Проводят не менее 3 измерений, после чего рассчитывают среднее арифметическое значение коэффициента преобразования по формуле (5.6)

п

tsu,

S4.„=^--- (5.6)

n

где Siy_p- среднее арифметическое значение коэффициента преобразования

п - число измерений, п > 3

• 5.4.2.6 Рассчитывают относительное отклонение действительного значения коэффициента преобразования преобразователя от номинального значения, указанного в НД на преобразователь по формуле (5.7)

  значение коэффициента преобразования, Su,.

  Unoe_l

  					ТПСВ.406233.001Д1
  Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата		11

  
  

  (5-7)

где Sun - номинальное значение коэффициента преобразования преобразователя, мВ/В/МПа.

• 5.4.2.8 Результаты поверки считают удовлетворительными, если действительное значение коэффициента преобразования соответствует значению 0,5±0,1 мВ/В/МПа

5.4.3 Проверка диапазона измеряемых пульсаций давления

Диапазон измеряемых пульсаций давлений проверяется путем определения действительного значения коэффициента преобразования в диапазоне измеряемых давлений.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если в диапазоне измеряемых пульсаций давлений от 0,015 до 0,5 МПа, действительное значение коэффициента преобразования соответствует значению 0,5±0,1 мВ/В/МПа

5.4.4 Проверка диапазона рабочих частот измеряемых давлений

Для проверки диапазона рабочих частот необходимо определить неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ).

• 5.4.4.1 Определение неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ).

• 5.4.4.1.1 По результатам определения собственной резонансной частоты преобразователя (п.5.4.1) обрабатывают импульсную характеристику преобразователя с помощью преобразования Фурье.

  Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. N° дубл. Подп. и дата

  

Кривая амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) преобразователя

• 5.4.4.1.2 Кривая АЧХ преобразователя связана с выражением (5.8)

  						Лист
  					ТПСВ.406233.001Д1	12
  Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

A =—^L-7,     (5.8)

\ fm )

где A - отношение амплитуд в области высоких и низких частот

f_m - значение частоты резонанса, закрепленного преобразователя

На основе выражения (5.8) можно определить рабочий частотный диапазон преобразователя и вычислить отклонения, присущих отдельным частотам и получаемых в результате измерений значений амплитуды, от соответствующих действительных значений амплитуды исследуемых механических колебаний.

В качестве верхнего предела рабочего частотного диапазона преобразователя можно использовать различные значения, связанные с определенными значениями отклонений, получаемых в результате измерений значений амплитуды от действительных значений амплитуды механически колебаний.

Предел 5 % определен частотой, на которой относительное отклонение получаемого в результате измерения значения амплитуды от действительного значения амплитуды воздействующих на преобразователь механических колебаний составляет 5 %.С непревышающей 5 % погрешностью можно измерять механические колебания с частотами, меньшими приблизительно деленного на 5 (коэффициент умножения 0,22) значения резонансной частоты закрепленного преобразователя.

На основании вышеизложенного значение неравномерности АЧХ в диапазоне частот от 0 до 600 Гц не должно превышать 2 %

Снизу частотный диапазон ограничен фильтром верхних частот усилителя мощности У7-6

• 5.4.4.1.3 Результаты поверки считают удовлетворительными, если в рабочем диапазоне частот от 0 до 600 Гц, значение неравномерности АЧХ не будет превышать 2 %.

5.4.5 Определение основной относительной погрешности измерений

• 5.4.5.1 Основную относительную погрешность измерений 3 при доверительной вероятности 0,95 определяют по формуле:

(5=±1,1^₀² + д)+д* ,           (5.9)

где <5₀ - погрешность эталонной установки при определении действительного значения коэффициента преобразования преобразователя, З_п =3,0;

д_а - (равная у_ст )-нелинейность амплитудной характеристики преобразователя, % (формула (5.4));

8f - неравномерность АЧХ преобразователя, % (п.5.4.3);

• 5.4.5.2 Результаты поверки считают удовлетворительными, если максимальное значение основной относительной погрешности, рассчитанной по формуле (5.9) находиться в пределах

4 %.

6. Оформление результатов поверки

• 6.1 Положительные результаты поверки оформляют свидетельством о поверке по установленной форме.

• 6.2 При отрицательных результатах поверки преобразователь признают негодным к дальнейшей эксплуатации и выдают извещение о непригодности с указанием причин.

  					ТПСВ.406233.001Д1
  Изм.	Лист	№ докум.	Поди.	Дата		13

  					Лист ТПСВ.406233.001Д1             14
  Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Литература

• 1. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Москва, "Издательство НЦ ЭНАС", 2003

• 2. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001 (РД 153-34.0-03.150-00), Москва, "Издательство НЦ ЭНАС", 2001

  Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

  						Лист
  					ТПСВ.406233.001Д1
  Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата		15

Приложение А

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки

Протокол испытаний №________ преобразователя пульсаций давления

РПГ11.________________от «___» __________2015г.

Напряжение питания постоянным током не более 6В

V2 - показатель второго вольтметра, используемого при поверке двухканального преобразователя.

При поверке двухканального преобразователя следует использовать две таблицы и указать номер поверяемого канала в верхнем левом углу таблицы (канал №1 - выводы 1, 2, 3, 4; канал №2 - выводы 5, 6, 7, 8).

Приложение Б

(Обязательное)

Рисунок 1 - схема включения преобразователя для проведения поверки

VI - вольтметр 0  200мВ;

БП - источник питания 6 ± 0,01 В постоянного напряжения.

Рисунок 2 - выводы преобразователя

Коппппвап

ФопматА4