Методика поверки «ГСОЕИ. Датчики давления метран-150. Методика поверки» (МИ 4212-0120-2006)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

(ВНИИМС)        ,

В. Н.Яншин

иимс

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

/

Настоящая рекомендация распространяется на датчики (измерительные преобразователи) давления Метран-150 и другие датчики давления типа «Метран», выпускаемые в соответствие с ГОСТ 22520-85 и по технической документации промышленной группы «МЕТРАН».

Датчики предназначены для непрерывного преобразования значений измеряемых величин давления абсолютного, давления избыточного, разрежения, давления-разрежения, разности давлений и других физических величин, определяемых по давлению или по разности давлений (например, уровень и плотность жидкости, расход жидкости, газа или пара) в выходной аналоговый сигнал постоянного тока (4...20), или (0...20), или (0...5) мА, или (и) в вькодной цифровой сигнал в стандарте протоколов HART, или Foundation Fieldbus, или Profibus РА, или RS 232|485 или других коммуникационных цифровых протоколов.

Рекомендация устанавливает методику первичной и периодической поверок датчиков (измерительных преобразователей) давления типа «Метран» с пределами допускаемой основной погрешности от 0,05 до 1%.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 1.1.при проведении поверки выполняют следующие операции: -внешний осмотр -п.5.1;

-опробование -п.5.2;

-определение основной погрешности датчика-п.5.3;

-определение вариации выходного сигнала датчика-п.5.4.

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 2,1. При проведении поверки применяют средства, указанные в табл.1.

Таблица 1

• 2.2. Допускается применять другие средства поверки, технические и метрологические характеристики которых не уступают указанным в табл. 1.

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 3.1. При проведении поверки соблюдают общие требования безопасности при работе с датчиками давления (см., например, ГОСТ 22520-85), а также требования по безопасности эксплуатации применяемых средств поверки, указанные в технической документации на эти средства.

4. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

• 4.1. При проведении поверки соблюдают следующие условия: Температура окружающего воздуха (232)8С.

Относительная влажность окружающего воздуха (30...80)%.

Давление в помещении, где проводят поверку (далее - атмосферное давление), в пределах (84.. .106,7) кПа или (630.. .800) мм рт. ст.

Напряжение питания постоянного тока в пределах (12...42) В. Номинальное значение напряжения питания и требования к источнику питания - в соответствие с технической документацией на датчик. Отклонение напряжения питания от номинального значения не более 1%, если иное не указано в технической документации на датчик.

Сопротивление нагрузки при поверке датчиков:

• - с аналоговым выходным сигналом (4.. .20) мА и (0...20) мА - 50050 Ом

с аналоговым выходным сигналом (0...5) мА - 120050 0м;

• -  с цифровым выходным сигналом - в соответствии с технической документацией на датчик.

• 6. Рабочая среда - воздух или нейтральный газ при поверке датчиков с верхними пределами измерений, не превышающими 2,5МПа, и жидкость

при поверке датчиков с верхними пределами измерений более 2,5МПа. Допускается использовать жидкость при поверке датчиков с верхними пределами измерений от 0,4 до 2,5 МПа при условии тщательного заполнения жидкостью всей системы поверки.

Допускается использовать воздух или нейтральный газ при поверке датчиков с верхними пределами измерений более 2,5 МПа при условии соблюдения соответствующих правил безопасности.

• 7. Колебания давления окружающего воздуха, вибрация, тряска, удары, наклоны, магнитные поля (кроме земного) и другие воздействия, влияющие на работу и метрологические характеристики датчика, должны отсутствовать.

• 8. Импульсную линию, через которую подают измеряемое давление, допускается соединять с дополнительными сосудами, емкость каждого из которых не более 50 литров.

• 4.2. При поверке датчиков разности давлений с приемными камерами для подвода большего давления («плюсовая» камера) и меньшего давления («минусовая» камера) значение измеряемой величины (разности давлений) устанавливают, подавая соответствующее значение избыточного давления в «плюсовую» камеру датчика, при этом «минусовая» камера сообщается с атмосферой.

При поверке датчиков разности давлений с малыми пределами измерений для уменьшения влияния на результаты поверки не устраненных колебаний давления окружающего воздуха «минусовая» камера датчика может соединяться с камерой эталонного СИ, сообщающейся с атмосферой, если это предусмотрено в конструкции СИ. При поверке датчиков разности давлений в «минусовой» камере может поддерживаться постоянное опорное давление, создаваемое другим эталонным задатчиком или основным задатчиком измеряемой величины с дополнительным блоком опорного давления.

При поверке датчиков разрежения и датчиков давления-разрежения подавая с

элемента датчика если это предусмотрено

• 4.3. Перед проведением поверки датчиков подготовительные работы:

• -  выдерживают датчик не менее Зч при температуре, указанной в п. 4.1, если иное не указано в теургической документации на датчик;

• -  выдерживают датчик не менее 0,5ч при включенном питании;

• -  устанавливают датчик в рабочее положение с соблюдением указаний технической документации;

• -  проверяют на герметичность в соответствии с н.п. 4.3.1 - 4.3.4 систему, состоящую из соединительных линий для передачи давления, эталонных СИ и вспомогательных средств для задания и передачи измеряемой величины.

• 4.3.1. Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков давления, разности давлений, разрежения с верхними пределами измерений менее 100 кПа и датчиков абсолютного давления с верхними

поверки датчиков разрежения с верхним пределом измерений 100 кПа, проводят при разрежении, равном 0,9 - 0,95 значения атмосферного давления.

Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений 250 кПа и менее, проводят в соответствии с п.4.3.3.

4.3.2. При проверке герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков, указанных в п. 4.3.1, устанавливают заведомо герметичный датчик или любое другое средство измерений с погрешностью измерений не более 2,5% от значений давления, соответствующих требованиям п.4.3.1, и позволяющее зафиксировать 0,5% изменение давления от заданного значения.

Создают в системе давление, установившееся значение которого соответствует требованиям п.4.3.1, после чего отключают источник давления. Если в качестве эталонного СИ применяют грузопоршневой манометр, то его колонку и пресс также отключают.

Систему считают герметичной, если после трехминутной выдержки под давлением, равным или близким верхнему пределу измерений датчика, не наблюдают падения давления (разрежения) в течение последующих 2 минут. При необходимости время выдержки под давлением может быть увеличено.

Допускается изменение давления (разрежения) в системе, обусловленное изменением температуры окружающего воздуха и рабочей среды в пределах (0,5...1)8С.

• 4.3.3. Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений 250 кПа и менее, проводят следующим образом.

Устанавливают в системе заведомо герметичный датчик или любое другое средство измерений абсолютного давления, отвечающее требованиям к СИ в соответствии с п.4.3.2. Создают в системе абсолютное давление не более 0,07 кПа и поддерживают его в течение 2-3 минут, после чего отключают устройство, создающее абсолютное давление, и эталонное СИ при необходимости (например, отключают колонки грузопоршневого манометра).

После 3 минут выдержки йзменение давления не должно превышать 0,5% верхнего предела измерений поверяемого датчика.

Допускается поправка при изменении температуры окружающего воздуха и рабочей среды.

• 4.3.4. Проверку герметичности системы рекомендуется проводить при давлении (разрежении), соответствующем наибольшему давлению (разрежению) из ряда верхних пределов измерений поверяемых датчиков.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 5.1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре датчика устанавливают:

• - соответствие его внешнего вида технической документации и отсутствие видимых дефектов;

• - наличие клеммных колодок и (или) разъемов для внешних соединений, устройства для регулировки «нуля», клемм контроля выходного сигнала и др.;

• - наличие дополнительных выходных устройств - электрических аналоговых или цифровых индикаторов и (или) других устройств, предусмотренных технической документацией на датчик;

• -  наличие на корпусе датчика таблички с маркировкой, соответствующей паспорту или документу, его заменяющему;

• -  наличие РЭ, если это предусмотрено при поверке датчика, паспорта или документа, его заменяющего.

• 5.2. Опробование

  • 5.2.1. При опробовании проверяют герметичность и работоспособность датчика, функционирование устройства корректора «нуля».

  • 5.2.2. Работоспособность датчика проверяют, изменяя измеряемую величину от нижнего до верхнего предельных значений. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала и индикации на дополнительньгх выходных устройствах датчика. Работоспособность датчиков давления-разрежения проверяют только при избыточном давлении; работоспособность датчиков разрежения с верхним пределом измерений 100 кПа проверяют при изменении разрежения до значения 0,9 атмосферного давления (не менее).

  • 5.2.3. Проверку функционирования устройства корректора «нуля» выполняют следующим образом. Задав одно (любое) значение измеряемой величины в пределах, оговоренных руководством по эксплуатации, корректором «нуля» возвращают выходной сигнал (показания индикатора) к первоначальному значению. Затем сбрасывают измеряемую величину и при атмосферном давлении на входе в датчик корректором «нуля» вновь устанавливают выходной сигнал (показания индикатора) в соответствие с исходными значениями.

  • 5.2.4. Проверку герметичности датчика рекомендуется совмещать с операцией определения его основной погрешности.

    аналогична методике но имеет следующие

Методика проверки герметичности датчика проверки герметичности системы (п.п. 4.3.1 - 4.3.4), особенности:

• -  изменение давления (разрежения) определяют по

сигнала или по изменению показаний цифрового индикатора поверяемого датчика, включенного в систему (п. 4.3.2);

• -  в случае обнаружения негерметичности системы с установленным поверяемым датчиком следует раздельно проверить герметичность системы и датчика.

• 5.3. Определение основной погрешности

  • 5.3.1. Основную погрешность датчика определяют по одному из способов:

• 1. По эталонному СИ на входе датчика устанавливают номинальные значения входной измеряемой величины (например, давления), а по другому эталонному СИ измеряют соответствующие значения выходного аналогового сигнала (тока или напряжения). При поверке датчика по его цифровому сигналу к выходу подключают приемное устройство, поддерживающее соответствующий цифровой коммуникационный протокол для считывания информации при установленных номинальных значениях входной измеряемой величины.

• 2. В обоснованных случаях по эталонному СИ устанавливают номинальные значения выходного аналогового сигнала (тока или напряжения) или устанавливают номинальные значения цифрового сигнала датчика, а по другому эталонному СИ измеряют соответствующие значения входной величины (например, давления).

Примечания: 1. При поверке датчиков с НART-сигналом к выходу подключают портативный HART-коммуникатор, например, «Метран-650», или коммуникатор НС - 275, или HART-модем с программным обеспечением для связи с персональным компьютером и считывания информации с цифрового выхода датчика. Могут использоваться другие устройства для считывания информации и управления датчиками по другим коммуникационным протоколам, предусмотренным технической документацией на датчики.

• 2. При определении основной погрешности датчика показания его аналогового или цифрового индикатора не учитываются.

• 3. Поверка датчиков с несколькими выходными сигналами, соответствующими одной и той же входной измеряемой величине, производится по одному из этих сигналов (аналоговому или цифровому), если иное не предусмотрено технической документацией на поверяемый датчик.

• 5.3.2. Схемы включения датчиков для измерения выходного сигнала при проведении поверки (п. 5.3.1, способы 1 и 2) приведены в приложении.

Эталонные СИ входной величины (давления) включают в схему поверки в соответствии с их руководством по эксплуатации.

• 5.3.3. Устанавливают следующие критерии достоверности поверки:

Рвам - наибольшая вероятность, при которой любой дефектный экземпляр датчика может быть ошибочно признан годным;

(6м) ва - отношение возможного наибольшего модуля основной погрешности экземпляра датчика, который может быть ошибочно признан годным, к пределу допускаемой основной погрешно'сти.

Допускаемые значения критериев достоверности поверки: Рвам = 0,20 и (6м)ва max = 1,25.

• 5.3,4. Устанавливают следующие параметры поверки:

m - число поверяемых точек в диапазоне измерений, т/5; в обоснованных случаях и при отсутствии эталонных СИ с необходимой дискретностью воспроизведения измеряемой величины допускается уменьшать число поверяемых точек до 4 или 3;

п - число наблюдений при экспериментальном определении значений погрешности в каждой из поверяемых точек при изменениях входной

измеряемой величины от меньших значений к большим (прямой ход) и от больших значений к меньшим (обратный ход), п = 1; в обоснованных случаях и в соответствии с технической документацией на датчик допускается увеличивать число наблюдений в поверяемых точках до 3 или 5, принимая при этом среднеарифметическое значение результатов наблюдений за достоверное значение в данной точке;

Ук - абсолютное значение отношения контрольного допуска к пределу допускаемой основной погрешности;

ОСр - отношение предела допускаемой погрешности эталонных СИ, применяемых при поверке, к пределу допускаемой основной погрешности поверяемого датчика.

Значения ук и ОСр выбирают по табл.2 (п.5.3.5) в соответствии с принятыми критериями достоверности поверки.

• 5.3.5. Выбор эталонных СИ для определения основной погрешности поверяемых датчиков осуществляют, исходя из технических возможностей и технико-экономических предпосылок с учетом критериев достоверности поверки (п.5.3.3) и в соответствии с табл.2.

Таблица 2

и

достоверности

Примечание: Табл.2 составлена в соответствии с критериями достоверности, поверки по п.5.3.3 и согласно МИ 187-86 «ГСИ. Критерии достоверности и параметры методик поверки» и МИ 188-86 «ГСИ. Установление значений параметров методик поверки».

• 5.3.6. При выборе эталонных СИ для определения погрешности поверяемого датчика (в каждой поверяемой точке) соблюдают следующие условия:

• 1. При поверке датчика с выходным аналоговым сигналом постоянного тока, значения которого контролируют непосредственно в мА

где Ар - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного СИ, контролирующего входную величину (давление, кПа, МПа);

Pm - верхний предел измерений (или диапазон измерений) поверяемого датчика, кПа, МПа;

Al - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного СИ, контролирующего электрический выходной сигнал датчика, мА;

1о, Im - соответственно нижнее и верхнее предельные значения выходного сигнала датчика; для датчиков с выходным сигналом (4...20)мА 1о=4мА, 1т=20мА; для датчиков с выходными сигналами (О...5)мА и (О...2О)мА 1о=0, а 1т=5мА и 1т=20мА соответственно,

оср - то же, что в п.5.3.4;

у - предел допускаемой основной погрешности поверяемого датчика, % нормирующего значения.

За нормирующее значение принимают; для датчиков давления-разрежения -сумму абсолютных значений верхних пределов измерений в области избыточного давления и в области разрежения; для остальных датчиков -верхний предел измерений входной измеряемой величины, если иное не предусмотрено технической документацией на датчики.

Для датчиков с нижним предельным значением измеряемой величины, численно равным нулю, диапазон измерения численно равен верхнему пределу измерений. В этом случае основная погрешность датчика, выраженная в процентах от нормирующего значения, численно равна основной погрешности, выраженной в процентах от диапазона изменения выходного сигнала датчика с линейной функцией преобразования измеряемой величины.

• 2. При поверке датчиков с выходным аналоговым сигналом постоянного тока, значения которого контролируют по падению напряжения на эталонном сопротивлении в мВ или В

I                 - -

где Ар, Pm - то же, что в формуле (1);

Au - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного СИ, контролирующего выходной сигнал датчика по падению напряжения на ’ эталонном сопротивлении, мВ или В;

Ar - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного сопротивления, Ом;

Кэт - значение эталонного сопротивления. Ом;

Um, Uo - соответственно верхнее и нижнее предельные значения напряжений (мВ или В) на эталонном сопротивлении, определяемые по формулам;          Um = Im • Кэт и Uo = Io • Кэт

• 3. При поверке датчика с выходным цифровым сигналом •

Га

р

где все обозначения те же, что и в формулах (1) и (2).

• 5.3.7. Расчетные значения выходного сигнала поверяемого датчика для заданного номинального значения входной измеряемой величины определяют по формулам (4-12):

1. Для датчиков с линейно возрастающей зависимостью выходного сигнала постоянного тока (I) от входной измеряемой величины (Р)

= ............................................

где 1р - расчетное значение выходного сигнала постоянного тока (мА);

Р - номинальное значение входной измеряемой величины; для датчиков давления-разрежения значение Р в области разрежения подставляется в формулу (4) со знаком минус;

Рп - нижний предел измерений для всех датчиков, кроме датчиков давления-разрежения, для которых значение Рп численно равно верхнему пределу измерений в области разрежения Рт(-) и в формулу (4) подставляется со знаком минус;

1о, Im, Pm - то же, что и в формуле (1).

Для стандартных условий нижний предел измерений всех поверяемых датчиков избыточного давления, абсолютного давления, разрежения, разности давлений и датчиков давления-разрежения равен нулю.

2. Для датчиков с линейно убывающей зависимостью выходного сигнала постоянного тока от входной измеряемой величины

т п

• 3. Для датчиков с выходным сигналом постоянного тока и функцией преобразования входной измеряемой величины по закону квадратного корня

(6)

где Р - входная измеряемая величина - разность давлений (перепад давления) для датчиков разности давлений, предназначенных для измерения расхода рабочей среды;

Pm - верхний предел измерений или диапазон измерений поверяемого датчика разности давлений. Остальные обозначения те же, что и в формуле (1).

Если по технической документации на поверяемый датчик на ограниченном начальном расчетные формуле

f — I          (г J А

р(лин') о "1”         Vzn         р ’

л              т

где Р < Кл-Рт;

Кл - коэффициент, установленный в технической документации на поверяемый датчик из интервала значений 0,02 < Кл < 0,09.

• 4. Для датчиков с выходным сигналом постоянного тока, значения которого контролируют по падению напряжения на эталонном сопротивлении Кэт

Up = Кэт • 1р,...................................................(8)

где Up - расчетное значение падения напряжения на эталонном сопротивлении; 1р - расчетное значение выходного сигнала постоянного тока, определяемое по формулам (4-7).

5. Для датчиков с выходным информационным сигналом в цифровом формате:

- с линейно возрастающей функцией преобразования

где Np - расчетное значение выходного сигнала в цифровом формате;

Nm, No - соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного информационного сигнала датчика в цифровом формате;

Р, Pm, Рп - то же, что и в формуле (4);

- с линейно убывающей функцией преобразования

(10)

с функцией преобразования по закону квадратного корня

N =N +(N    )

р       о \ т      о /

(11)

где Р, Pm - то же, что в формуле (6); остальные обозначения те же, что в формулах (9, 10).

Если на ограниченном начальном участке этой характеристики допускается линейная зависимость, то расчетные значения выходного сигнала на этом участке определяют по формуле где Кл - то же, что в формуле (7).

• 5.3.8. Поверку датчиков с программным обеспечением выбора функции преобразования входной измеряемой величины в соответствии с одним из видов (4-6,  9-11) производят при программной установке линейно

возрастающей зависимости выходного сигнала (4) или (9), если иное не предусмотрено технической документацией на датчик.

После выполнения поверки датчик может быть перепрограммирован в соответствии с требуемой функцией преобразования входной измеряемой величины.

Перед определением основной погрешности соблюдают требования п.4.3 и, при необходимости, корректируют значения выходного сигнала, соответствующие нижнему и верхнему предельным значениям измеряемой величины. Эту корректировку выполняют после подачи и сброса измеряемой величины, значения которой устанавливают:

• - для датчиков давления-разрежения - в пределах (50... 100)% от верхнего предела измерений в области избыточного давления;

• - для датчиков абсолютного давления с верхним пределом измерений до 0,25МПа включительно - в пределах от атмосферного давления до (80... 100)% верхнего предела измерений;

-для остальных датчиков - в пределах (80.. .100)% верхнего предела измерений

При периодической поверке и в случае ее совмещения с операцией проверки герметичности датчика корректировку значений выходного сигнала выполняют после выдержки датчика при давлении (разрежении) в соответствии с условиями п.4.3.1, п. 4.3.2.

Установку выходного сигнала выполняют с максимальной точностью, обеспечиваемой устройством корректора датчика и разрешающей способностью эталонных СИ, Погрешность установки «нуля» (без учета погрешности эталонных СИ) не должна превышать (0,2...0,3) предела допускаемой основной погрешности поверяемого датчика, если иное не указано в технической документации.

Значение выходного сигнала, соответствующее нижнему предельному значению измеряемой величины, рассчитывают по одной из формул (4-6, 9-11), полагая Р=0 для датчиков давления-разрежения и датчиков разности давлений, для остальных датчиков, - полагая Р=Рп (для стандартных условий Рп=0).

• 5.3.9. Основную погрешность определяют при m значениях измеряемой величины (п.5.3.4.), достаточно равномерно распределенных в диапазоне' измерений, в том числе при значениях измеряемой величины, соответствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала.

Интервал между значениями измеряемой величины не должен превышать: 30% диапазона измерений при m = 5 (основной вариант поверки); 40% диапазона измерений при т = 4 и 60% диапазона измерений при т = 3.

Основную погрешность определяют при значении измеряемой величины, полученном при приближении к нему как со стороны меньших значений (при прямом ходе), так и со стороны больших значений (при обратном ходе).

Перед поверкой при обратном ходе датчик выдерживают в течение 1 мин при верхнем предельном значении измеряемой величины, которому соответствует предельное значение выходного сигнала. Датчики давления-разрежения допускается выдерживать только при верхнем пределе измерений в области избыточного давления.

При периодической поверке основную погрешность определяют в два цикла: до корректировки диапазона изменения выходного сигнала и после корректировки диапазона. Второй цикл допускается не проводить, если основная погрешность уд < ук • у .

При поверке датчиков с верхним пределом измерений в области разрежения, равном ЮОкПа допускается устанавливать максимальное значение разрежения в пределах (0,90...0,95) от атмосферного давления Рб , если Рб < 100 кПа. Расчетное значение выходного сигнала при установленном значении разрежения определяют по формуле (4) или (9).

При поверке датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений 0,25 МПа и выше основную погрешность определяют по методике, изложенной в п. 5.3.10 с соблюдением условий, изложенных в п.п. 5.3.8, 5.3.9. По методике п. 5.3.10 допускается определять основную погрешность датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений ниже 0,25 МПа, но не менее 0,1 МПа.

• 5.3.10. Определение основной погрешности датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений 0,25 МПа (допускается 0,1 МПа) и выше проводят с использованием эталонных СИ разрежения и избыточного давления (например, МВП - 2,5; «Воздух-0,4В»; «Воздух-6,3»; МП - 6; МП - 60 и др.).

В этом случае поверку датчика выполняют при подаче избыточного давления и разрежения, расчетные значения которых определяют с учетом действительного значения атмосферного давления в помещении, где проводят поверку.

Расчетные значения выходного сигнала датчика с линейно возрастающей функцией преобразования определяют по формулам:

- для датчиков с токовым выходным сигналом

I =1 +{l -I

р о \ т о > -р

- ДЛЯ датчиков с выходным сигналом в цифровом формате

..........

где 1р, 1о, Im, Np, No, Nm - то же что в формулах (4) и (9);

Рб - атмосферное давление в помещении, где проводят поверку, МПа;

Рт(а) - верхний предел измерений датчика абсолютного давления, МПа; Р(+) - избыточное давление, подаваемое в датчик, МПа;

Р(-) - разрежение, создаваемое в датчике; значение разрежения в МПа подставляют в формулы (13) и ((4) со знаком минус.

Расчетные значения избыточного давления и разрежения вычисляют по формулам

Р(-) =Рб-Ра,

где Ра - номинальное значение абсолютного давления, МПа.

Вблизи нуля абсолютного давления датчик поверяют, создавая на его входе разрежение         Рт(-) = (0,90...0,95)-Рб ............................................(17)

при котором расчетное значение выходного сигнала определяют по формуле

I =/ +(/ -I

р о \т о) р

Значения выходного сигнала в цифровом формате (N) определяют по формуле такой же структуры, заменяя обозначения тока I на обозначение N.

Расчетные значения выходного сигнала при атмосферном давлении на входе

датчика определяют по формуле .......

Максимальное значение избыточного давления Рт(+) , при котором

расчетное значение выходного сигнала 1р = Im, определяют по формуле

Pm(+) = Pm(a) - Рб

При поверке датчиков с верхними пределами измерений Рт(а) < 2,5 МПа значение атмосферного давления Рб определяют с погрешностью не более, чем р

Ag < а        ,

^100

где Аб - абсолютная погрешность, МПа;

сер, Y - то же, что в п.п.5.3.4, 5.3.6;

Рт(а) - верхний предел измерений поверяемого датчика.

При поверке датчиков с верхними пределами измерений Рт(а) > 2,5 МПа в формулы (13 - 20) допускается подставлять значение Рб = 0,1 МПа, если-атмосферное давление находится в пределах (0,093...0,102) МПа.

В зависимости от верхних пределов измерений поверяемых датчиков их основную погрешность определяют при m значениях измеряемой величины в соответствии с табл.З и с учетом требований П..5.3.9.

Таблица 3

Перед поверкой корректором «нуля» датчика устанавливают выходной сигнал на расчетное значение, соответствующее разрежению Рт(-) в указанных пределах (17). Расчетное значение выходного сигнала определяют по формуле (18). Допускается устанавливать выходной сигнал на расчетное значение, определяемое по формуле (19) при атмосферном давлении.

• 5.3.11. Основную погрешность у а в % нормирующего значения (п.5.3.6) вычисляют по приведенным ниже формулам.

При поверке датчиков по способу 1 (п.5.3.1):

I-I

т о

=-------100,

=-----^-100,

т     о

где I - значение выходного сигнала постоянного тока, полученное экспериментально при номинальном значении измеряемой величины, мА;

и - значение падения напряжения на эталонном сопротивлении, полученное экспериментально при измерении выходного сигнала и номинальном значении входной измеряемой величины (давления), мВ или В;

N - значение выходного сигнала датчика в цифровом формате, полученное экспериментально при номинальном значении измеряемой величины;

Остальные обозначения те же, что в формулах (1,2, 9).

При поверке датчиков по способу 2 (5.3.1):

Р-Р

где Р - значение входной измеряемой величины (давления), полученное экспериментально при номинальном значении выходного сигнала, кПа, МПа;

Рном - номинальное значение измеряемой величины при номинальном значении выходного сигнала, кПа, МПа;

Pm - сумма абсолютных значений верхних пределов измерений датчиков давления-разрежения ( Pm = Pm(+) + | Pm(-)| ), для остальных датчиков - верхний предел измерений, кПа, МПа.

Вычисления уэ выполняют с точностью до второго знака после запятой.

• 5.4.  Определение вариации

  • 5.4.1. Вариацию выходного сигнала определяют при каждом поверяемом значении измеряемой величины, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений, по данным, полученным экспериментально при определении основной погрешности (п.5. 3).

  • 5.4.2. Вариацию выходного сигнала уг в % нормирующего значения (п.5.3.6) вычисляют по приведенным ниже формулам.

При поверке датчиков по способу 1 (п.5.3.1):

/г =‘------'-100,

/ -/

т о

7г=-------L.100,

т     о

А-А*

--------L. 100,

А -А

т      о

где I, I* - значения выходного сигнала постоянного тока, полученные экспериментально при одном и том же номинальном значении входной измеряемой величины при прямом и обратном ходе соответственно, мА;

и, и* - значения падения напряжения на эталонном сопротивлении, полученные экспериментально при измерениях выходного сигнала и при одном и том же номинальном значении входной измеряемой величины при прямом и обратном ходе соответственно, мВ, В;

N, N* - значения выходного сигнала датчика в цифровом формате, полученные экспериментально при одном и том же номинальном значении входной измеряемой величины при прямом и обратном ходе соответственно.

Остальные обозначения те же, что в формулах (1, 2, 9).

При поверке датчиков по способу 2 (5.3.1):

|р-г|

}'г=—-—......

где Р, Р* - значения входной измеряемой величины (давления), полученные экспериментально при прямом и обратном ходе и при одном и том же номинальном значении выходного сигнала, кПа, МПа;

Pm - то же, что в формуле (25).

• 5.5. Результаты поверки датчиков с линейной функцией преобразования.

  • 5.5.1. Датчик признают годным при первичной поверке, если на всех поверяемых точках модуль основной погрешности |уэ1 < ук • |у|, а значение вариации уг в каждой точке измерений не превышает предела ее допускаемого значения.

  • 5.5.2. Датчик признают негодным при первичной поверке, если хотя бы в одной поверяемой точке модуль основной погрешности |уэ| > ук • |у|, или значение вариации уг превышает предел ее допускаемого значения.

• 5.5.3. Датчик признают годным при периодической поверке, если на всех поверяемых точках при первом или втором цикле поверки выполняются условия, изложенные в п.5.5.1.

• 5.5.4. Датчик признают негодным при периодической поверке:

• - если при первом цикле поверки хотя бы в одной поверяемой точке модуль основной погрешности |уэ| > (бм)ва max • |у| или значение вариации уг превышает предел ее допускаемого значения;

• - если при втором цикле поверки хотя бы в одной поверяемой точке модуль основной погрешности |уэ1 > ук • |у| или значение вариации уг превышает предел ее допускаемого значения.

Обозначения; (6м)ва max - по п.5.3.2; ук - поп.5.3.4; у -поп.5.3.6.

5.5.5. Допускается вместо вычислений по .экспериментальным данным значений основной погрешности уэ и вариации уг контролировать их соответствие предельно допускаемым значениям.

• 5.5.6. Вариацию выходного сигнала датчиков не определяют, если предел ее допускаемого значения не превышает 0,5 предела допускаемой основной погрешности.

• 5.6. Результаты поверки датчиков с неизменной (жестко запрограммированной) функцией преобразования измеряемой величины по закону квадратного корня.

  • 5.6.1. Датчик признают годным при первичной поверке по способу 1 (п.5.3.1), если на всех поверяемых точках модуль основной погрешности уэ, выраженной в % диапазона изменения выходного сигнала, не превышает пределов допускаемых значений в соответствии с условием (30), а значение вариации уг не превышает пределов ее допускаемых значений в соответствии с условием (31).

(30)-

^г — у г (доп) ■ 2/г _ г А ’

ном о /

где 1ном - номинальное значение выходного сигнала в поверяемой точке, мА;

/

у - предел допускаемой основной погрешности в % верхнего предела измерений поверяемого датчика;

уг(доп) - предел допускаемого значения вариации в % верхнего предела измерений поверяемого датчика.

Основную погрешность уэ и вариацию уг определяют в интервале значений выходного сигнала (32), если иное не указано в технической документации на датчик;

где 1р(лин) - по п.5.3.7, формула (7).

• 5.6.2. Датчик признают негодным при первичной поверке, если хотя бы в одной поверяемой точке не выполняются условия (30) и (31).

  если на всех вьшолняются

• 5.6.3. Датчик признают годным при периодической поверке, поверяемых точках при первом или втором цикле поверки условия (30) и (31).

• 5.6.4. Датчик признают негодным при периодической поверке:

  точке модуль

- если при первом цикле поверки хотя бы в одной поверяемой

основной погрешности у5, выраженной в % диапазона изменения выходного сигнала, превышает пределы допускаемых значений (33) или значения вариации уг превышают пределы допускаемых значений (31).

|/а I > (^М )ва.тах ' И -I Y

• 5.6.5. Оценку результатов поверки датчиков с выходным сигналом в цифровом формате (N) или с выходным сигналом постоянного тока (I), значения которого контролируют по падению напряжения (U) на эталонном сопротивлении, производят с соблюдением всех условий, изложенных в п.п.5.6.1 - 5.6.4, и заменой обозначения выходного сигнала на N или U.

6. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

6.1 Положительные результаты поверки оформляют в соответствии с ПР 50.2.006 и удостоверяют оттиском поверительного клейма в соответствии с ПР 50.2.007 в одном из сопроводительных документов изделия (паспорт, свидетельство, РЭ или др.).

6.2. На датчики, не удовлетворяющие требованиям настоящей рекомендации, выдают извещение о непригодности в соответствии с ПР 50.2.006 и с указанием причин. Поверительное клеймо гасят. Датчики к дальнейшей эксплуатации не допускают.

ПРИЛОЖЕНИЕ: схемы включения датчиков при поверке. /

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

• 1. Настоящая рекомендация разработана промышленной группой «МЕТРАН» и Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы (ВНИИМС ) Госстандарта России.

Исполнители: А.Я.Юровский и А.И.Гончаров.

• 2. Утверждена ВНИИМС 03.10. 2006г