Методика поверки «Преобразователи измерительные VM, VM-Exi» (Код не указан!)

Н.В. Иванникова /X 2015 г.

ФГУП «ВНИИМС»

Настоящая методика распространяется на преобразователей измерительных VM, VM-Exi (далее по тексту - ПИ или преобразователи), изготавливаемые ООО НПО «Вакууммаш», г. Ижевск, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками - 2 года.

При проведении первичной и периодической поверки преобразователей исполнений VM-Exi-102-l-G, VM-Exi-102-2-G, VM-101-1-G, VM101-2-G, VM-100-1, VM-100-2 должны выполняться операции, указанные в таблице 2.1 Таблица 2.1          

При проведении первичной и периодической поверки преобразователей исполнений VM-Exi-105-3-G-HART, VM-Exi-105-4-G-HART, VM-104-3-G-HART, VM-104-4-G-HART, VM-103-3-HART, VM-103-4-HARTдoлжны выполняться операции, указанные в таблице 2.2 Таблица 2.2

3 Средства поверки

При проведении поверки применяют средства измерений, указанные в таблице 3.1 Таблица. 3.1        

При проведении поверки необходимо соблюдать:

• - требования безопасности, которые предусматривают «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» ПОТ РМ-016-2001;

• - указания по технике безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на эталонные средства измерений и средства испытаний;

• - указания по технике безопасности, приведенные в руководстве по эксплуатации преобразователей.

К проведению поверки допускаются лица, аттестованные на право проведения поверки данного вида средств измерений, ознакомленные с руководством по эксплуатации преобразователей и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                            20±5;

• - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более          80;

• - атмосферное давление, кПа                                    от 86 до 106,7;

• - внешние электрические и магнитные поля, удары и вибрации, влияющие на работу ПИ и средств поверки, должны отсутствовать.

• 5.2 ПИ выдерживают в условиях, установленных в п.5.1, в течение 2 часов.

• 5.3 Средства поверки и оборудование подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 6 Проведение поверки преобразователей измерительных исполнений VM-Exi-102-l-G, VM-Exi-102-2-G, VM-101-1-G, VM101-2-G, VM-100-1, VM-100-2

6.1.1. При внешнем осмотре ПИ проверить отсутствие механических повреждений.

6.1..2 Проверяют соответствие маркировки ПИ паспортным данным.

• 6.2.1 Собрать схему измерений, приведенную на рисунке 1 - для ТС, сопротивлений или на рисунке 2 - для ТП и напряжения постоянного тока.

• 6.2.2 Подключить выход ПИ 4-20мА к калибратору ИКСУ-260Ь или BEAMEX МС6 (-R). В режиме работы с ТП и датчиками напряжения, в качестве источника сигнала использовать компаратор-калибратор КМ300Р. В режимах работы с ТС и датчиками сопротивления, в качестве источника сигнала использовать меры электрического сопротивления МС3070.

• 6.2.3 Установить значение соответствующее настроенному на ПИ типу входного сигнала и лежащего в диапазоне измерений ПИ в соответствии с Приложением А.

• 6.2.4 Фиксировать значения выходного тока на калибраторе ИКСУ-260Е или ВЕАМЕХ

МС6 (-R).

• 6.2.5 ПИ считается пригодным к дальнейшей поверке, если на дисплее калибратора ИКСУ-260Ь индицируется значение выходного сигнала «ток 4-20 мА».

• 6.3.1 При первичной и периодической поверке количество поверяемых типов НСХ и входных сигналов преобразователя согласовывают с пользователем. Допускается проводить поверку в диапазоне измерений, согласованным с пользователем, но лежащим внутри полного диапазона измерений ПИ. При этом делают соответствующую запись в паспорте и (или) в свидетельстве о поверке.

• 6.3.2 Определение основной погрешности проводить по пяти точкам: 5±5, 25±5, 50±5, 75±5 и 100±5 % диапазона.

• 6.3.3 Собрать схему измерений, приведенную на рисунке 1 - для ТС, сопротивлений, на рисунке 2 - для ТП и напряжения постоянного тока.

  
  

  Рисунок 1 - схема измерений для имитации работы ПИ с ТС и преобразователями сопротивления

  Рисунок 2 - схема измерений для имитации работы ПИ с ТП и преобразователями напряжения

• 6.3.4 Подключить выход ПИ 4-20мА к калибратору ИКСУ-260Ь (далее - калибратор). В режиме работы с ТП и датчиками напряжения, в качестве источника сигнала использовать компаратор-калибратор КМ300Р (далее компаратор). В режимах работы с ТС и датчиками сопротивления, в качестве источника сигнала использовать меры электрического сопротивления МСЗ070 (далее - меры сопротивления). Поочередно устанавливать значения входного сигнала, фиксировать значения выходного сигнала «ток 4-20 мА» - на калибраторе.

• 6.3.5 Определение основной погрешности ПИ для работы с ТС и датчиками сопротивления производить для 3-х или 4-х проводной схемы подключения.

• 6.3.6 В режиме работы ПИ с ТП собирают схему согласно рисунку 3.

  

  Эталонный термометр

  

  Медные провода

  Удлиняющие (компенсационные) провода

  Компаратор		k 1	1 ,		Поверяемый прибор
  	\		1/	/

  Термостат

  Рисунок 3

а)   К клеммам поверяемого преобразователя подключают удлиняющие (компенсационные) провода по ГОСТ 1790-77, ГОСТ 1791-67 к ТП (в соответствии с требованиями по ГОСТ 8.338-2002). Тип компенсационных проводов должен соответствовать типу НСХ установленному на ПИ. Концы удлиняющих проводов соединяют с медными проводами, скрутки проводов помещают в пробирки заполненные маслом, а затем пробирки помещают в нулевой термостат (или сосуд Дьюара, заполненный льдоводяной смесью). Температуру в сосуде Дьюара контролируют термометром с пределом допускаемой абсолютной погрешности не более ±0,05 °C.

б) Подключают медные провода к компаратору напряжений.

• 6.3.7 Рассчитать основную приведенную погрешность в каждой точке измерения по формуле (А.2).

• 6.3.8 При поверке ПИ в режиме работы с ТП преобразователь считается прошедшим поверку, если наибольшее из рассчитанных значений основной приведенной погрешности с учетом допускаемой приведенной погрешности внутренней автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары рассчитанной по формуле (А.З) не превышает значения, указанного в Приложении А.

• 7 Проведение поверки преобразователей измерительных исполнений VM-Exi-105-3-G-HART, VM-Exi-105-4-G-HART, VM-104-3-G-HART, VM-104-4-G-HART, VM-103-3-HART, VM-103-4-HART

• 7.1.1 Внешним осмотром ПИ проверить отсутствие механических повреждений.

• 7.1.2 Проверить соответствие маркировки ПИ свидетельству о приемки в настоящем РЭ.

• 7.2.1 Собрать схему измерений, приведенную на рисунке 4 - для ТС, сопротивлений или на рисунке 5 - для ТП и напряжения постоянного тока.

• 7.2.2 Подключить выход ПИ 4-20мА к калибратору ИКСУ-260Ь или BEAMEX МС6 (-R). В режиме работы с ТП и датчиками напряжения, в качестве источника сигнала использовать компаратор-калибратор КМ300Р. В режимах работы с ТС и датчиками сопротивления, в качестве источника сигнала использовать меры электрического сопротивления МС3070.

• 7.2.3 Установить значение соответствующее настроенному на ПИ типу входного сигнала и лежащего в диапазоне измерений ПИ в соответствии с Приложением Б.

• 7.2.4 Фиксировать значения выходного тока на калибраторе ИКСУ-260Ь или ВЕАМЕХ МС6 (-R).

• 7.2.5 ПИ считается пригодным к дальнейшей поверке, если на дисплее калибратора ИКСУ-260Ь индицируется значение выходного сигнала «ток 4-20 мА».

• 7.3.1 При первичной и периодической поверке количество поверяемых типов НСХ и входных сигналов преобразователя согласовывают с пользователем. Допускается проводить поверку в диапазоне измерений, согласованным с пользователем, но лежащим внутри полного диапазона измерений ПИ. При этом делают соответствующую запись в паспорте (формуляре) и (или) в свидетельстве о поверке.

• 7.3.2 Определение основной погрешности проводить по пяти точкам: 5±5, 25±5, 50±5, 75±5 и 100=1=5 % диапазона.

• 7.3.3 Собрать схему измерений, приведенную на рисунке 4 - для ТС, сопротивлений, на

рисунке 5 - для ТП и напряжения постоянного тока.

• 7.3.4 Подключить выход ПИ 4-20мА к калибратору ИКСУ-260Ь или BEAMEX МС6 (-R) (далее - калибратор). В режиме работы с ТП и датчиками напряжения, в качестве источника сигнала использовать компаратор-калибратор КМ300Р (далее - компаратор). В режимах работы с ТС и датчиками сопротивления, в качестве источника сигнала использовать меры электрического сопротивления МС3070 (далее - меры сопротивления). Поочередно устанавливать значения входного сигнала, фиксировать значения выходного сигнала «ток 4-20 мА» - на калибраторе, для выходного сигнала «цифровой код» - на дисплее компьютера.

• 7.3.5 Определение основной погрешности ПИ для работы с ТС и датчиками сопротивления производить для 3-х или 4-х проводной схемы подключения.

• 7.3.6 В режиме работы ПИ с ТП погрешность определяют в двух режимах: с отключенной и с включенной схемой компенсации.

• 7.3.7 При поверке с включенной схемой компенсации холодного спая собирают схему согласно рисунку 6.

  

  Эталонный

  

  Медные провода

  Удлиняющие (компенсационные) провода

  Компаратор		k 1	1 ,		Поверяемый прибор
  		\'	к	/

  Термостат

Рисунок 6

а) К клеммам поверяемого преобразователя подключают удлиняющие (компенсационные) провода по ГОСТ 1790-77, ГОСТ 1791-67 к ТП (в соответствии с требованиями по ГОСТ 8.338-2002). Тип компенсационных проводов должен соответствовать типу НСХ установленному на ПИ. Концы удлиняющих проводов соединяют с медными проводами, скрутки проводов помещают в пробирки заполненные маслом, а затем пробирки помещают в нулевой термостат (или сосуд Дьюара, заполненный льдоводяной смесью). Температуру в сосуде Дьюара контролируют термометром с пределом допускаемой абсолютной погрешности не более ±0.05 °C.

б) Подключают медные провода к компаратору напряжений.

• 7.3.8 При поверке с выключенной схемой компенсации холодного спая собирают схему согласно рисунку 7.

  

• 7.3.9 Рассчитать основную приведенную погрешность в каждой точке измерения по формуле (Б.2).

• 7.3.10 При поверке с включенной схемой компенсации холодного спая ПИ считается прошедшим поверку, если наибольшее из рассчитанных значений основной приведенной погрешности с учетом допускаемой приведенной погрешности внутренней автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары рассчитанной по формуле (Б.З) не превышает значения, указанного в Приложении Б.

При поверке с выключенной схемой компенсации холодного спая ПИ считается прошедшим поверку', если наибольшее из рассчитанных значений основной приведенной погрешности не превышает значения, указанного в Приложении Б.

• 8.1 Преобразователи прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению. На них оформляется свидетельство о поверке в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г. и (или) ставится знак поверки в паспорт и делается соответствующая запись в разделе «Свидетельство о приемке».

• 8.2 При отри цате льных результатах поверки, в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г., оформляется извещение о непригодности.

• 8.3  Результаты поверки оформляются протоколом по форме, приведенной в приложении А. Допускаются компьютерные записи и хранение протоколов поверки.

• 8.4 По согласованию с заказчиком допускается исключать часть диапазона измерений, в котором в процессе поверки установлено несоответствие нормируемым значениям метрологических характеристик, приведенных в Приложении А или в Приложении Б.

• 8.5 По требованию заказчика допускается сокращать часть нормируемого диапазона измерений исходя из конкретных условий применения преобразователей.

Разработал:

Младший научный сотрудник научно-исследовательского отделения МО термометрии и давления (НПО 207) ФГУП «ВНИИМС»

Л.Д. Маркин

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Метрологические и технические характеристики преобразователей измерительных исполнений VM-Exi-102-l-G, VM-Exi-102-2-G, VM-101-1-G, VM101-2-G, VM-100-1, VM-100-2

Типы ПП, поддерживаемые ПИ, приведены в таблице А.1. НСХ ПП температуры по ГОСТ 6651-2009 и ГОСТ Р 8.585-2001.

Таблица А. 1 - метрологические характеристики

Примечания:

Т - значение измеренного параметра, °C, мВ, Ом;

Хв, Хн - верхний и нижний пределы диапазона измерений параметра, °C, мВ, Ом;

1в, 1н - верхний и нижний пределы выходного тока, мА.

Пределы изменения выходного тока, в диапазоне измерений входного параметра, от 4 до 20 мА по ГОСТ 26.011-80.

Выходной ток вне границ температурного диапазона (аварийный режим) 3,5 и 22 мА.

Время установления выходного сигнала, в течение которого выходной сигнал входит в зону предела допускаемой основной погрешности, не более 5 секунд.

Пределы основной погрешности для различных диапазонов входных параметров, находящихся в пределах разрешающей способности аналого-цифрового преобразователя ПИ, указаны в таблице А. 1.

Пределы допускаемой основной погрешности, выраженной в виде приведенной погрешности в процентах от нормирующего значения, определяются по формуле:

у = [(I - 1р)/(1в -1н)] 100%,

где:

у - пределы допускаемой основной приведенной погрешности, %;

Тв - верхний предел максимального диапазона измерений для конкретного типа НСХ ТП, °C;

Тн - нижний предел максимального диапазона измерений для конкретного типа НСХ ТП, °C.

Время установления рабочего режима не более 15 минут.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Метрологические и технические характеристики преобразователей измерительных исполнений VM-Exi-105-3-G-HART, VM-Exi-105-4-G-HART VM-104-3-G-HART, VM-104-4-G-HART VM-103-3-HART, VM-103-4-HART

Типы ПП, поддерживаемые ПИ, приведены в таблице Б.1. НСХ ПП температуры по ГОСТ 6651-2009 и ГОСТ Р 8.585-2001. Преобразование сигналов ПП типов: преобразователь напряжения, преобразователь сопротивления, потенциометрические датчики может производиться без линеаризации характеристики, или с линеаризацией по характеристике заказчика. ПИ изготавливаются по классу точности 0,05 и 0,1. Класс точности, указан в паспорте изделия.

Таблица Б.1 - метрологические характеристики

Примечания:

1. Допускается изготовление ПИ с диапазонами измерений отличными от приведенных в

таблице 5, но не превышающих нижней и верхней границы приведенных диапазонов.

2. Типы НСХ термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6651-2009 и ГОСТ Р 8.585-2001 соответственно.

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ИП (при температуре окружающей среды 20±5 °C), в зависимости от класса точности:

• - для класса 0,05:...............................................................................±0,05 %;

• - для класса 0,1:....................................................................................±0,1 %

Установка требуемых НСХ и температурного диапазона производится с помощью оборудования и программного обеспечения HART протокола.

ПИ имеет линейно возрастающую зависимость выходного тока от измеряемого параметра (температура, напряжение, сопротивление) рассчитываемую по формуле:

Ip = 1н + [(X - Хн)/(Хв - Хн)] (1в - 1н),        (Б. 1)

где:

1р - расчетное значение выходного тока, мА;

X - значение измеренного параметра, °C, мВ, Ом;

Хв, Хн - верхний и нижний пределы диапазона измерений параметра, °C, мВ, Ом;

1в, 1н - верхний и нижний пределы выходного тока, мА.

Пределы изменения выходного тока, в диапазоне измерений входного параметра, от 4 до 20 мА по ГОСТ 26.011-80, или инверсный режим - от 20 до 4 мА.

Ограничения выходного сигнала и сигнализация аварийных режимов работы соответствуют стандарту NAMUR NE43.

Выход за нижний предел установленного диапазона - линейное снижение выходного тока с 4,0 мА до 3,8 мА. Аварийный сигнал - не более 3,6 мА.

Выход за верхний предел установленного диапазона - линейное увеличение выходного тока с 20,0 мА до 20,5 мА. Аварийный сигнал - не менее 21 мА.

Время установления выходного сигнала, в течение которого выходной сигнал входит в зону предела допускаемой основной погрешности, зависит от установленного программно коэффициента фильтрации входного сигнала, минимальное значение 0,5 секунды, максимальное значение 60 секунд.

Пределы основной погрешности для различных диапазонов входных параметров, находящихся в пределах разрешающей способности аналого-цифрового преобразователя ПИ, указаны в таблице Б. 1.

Пределы допускаемой основной погрешности, выраженной в виде приведенной погрешности в процентах от нормирующего значения, определяются по формуле:

у = [(I - 1р)/(1в -1н)] 100%,

где:

у - пределы допускаемой основной приведенной погрешности, %;

I - измеренное значение выходного параметра, мА;

1р - расчетное значение выходного параметра, мА;

1в - верхний предел значения выходного параметра, мА;

1н - нижний предел значения выходного параметра, мА.

Пределы допускаемой вариации выходного сигнала ПИ не более 0,2 предела допускаемой основной погрешности.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне:

• - от минус 40 (60) до минус 10 °C - не более предела допускаемой основной приведенной погрешности;

• - св. минус 10 °C до плюс 15 °C, св. плюс 25 до плюс 70 (85) °C - не более половины предела допускаемой основной приведенной погрешности.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной воздействием постоянных или переменных магнитных полей сетевой частоты напряжённостью до 400 А/м, не превышают 0,5 предела допускаемой основной погрешности.

Пределы  допускаемой  абсолютной  погрешности  внутренней  автоматической

компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары, °C:...................±0,5

Пределы  допускаемой  приведенной  погрешности  внутренней  автоматической

компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары определяются по формуле:

у = ± [0,5/(Тв -Тн)] 100%,              (Б.З)

где:

у - пределы допускаемой основной приведенной погрешности, %;

Тв - верхний предел максимального диапазона измерений для конкретного типа НСХ ТП, °C;

Тн - нижний предел максимального диапазона измерений для конкретного типа НСХ ТП, °C.

Время установления рабочего режима не более 15 минут.

12