Методика поверки «ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ СЕРИИ V, МОДИФИКАЦИИ VB, VG, VT, VL, VDT, VDTL, VDU, VV, VVFE» (МП МЦКЛ.0191)

t.

2016 г.

директор

«МЦЭ»

А.В. Федоров

ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ СЕРИИ V,

МОДИФИКАЦИИ VB, VG, VT, VL, VDT, VDTL, VDU, VV, VVFE

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МЦКЛ.0191.МП

Москва 2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

• 1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Схемы включения преобразователей при поверке

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Пределы допускаемой приведенной погрешности

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Рекомендуемая форма протокола поверки

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Зависимость выходного сигнала постоянного тока

от входной измеряемой величины

Настоящая методика поверки распространяется на датчики давления серии V, модификации VB, VG, VT, VL, VDt, VDtL, VDU, VV, VVFe (далее - преобразователи), серийно выпускаемые фирмой «Satron Instruments Оу», Финляндия.

Первичную и периодическую поверку проводят органы Государственной метрологической службы или юридические лица, аккредитованные на право поверки в соответствии с действующим законодательством.

Интервал между поверками - один год

Периодическую поверку должен проходить каждый экземпляр преобразователей. Периодической поверке могут не подвергаться преобразователи, находящиеся на длительном хранении. Периодическую поверку преобразователей, используемых для измерений на меньшем числе диапазонов измерений (коэффициентов перенастройки), допускается на основании решения главного метролога или руководителя юридического лица производить только для применяемых диапазонов измерений.

Внеочередной поверке в объеме периодической подвергают преобразователи в случае утраты документов, подтверждающих прохождение поверки, вводе в эксплуатацию после длительного хранения (более одного интервала между поверками) или неудовлетворительной работе. При перенастройке диапазонов измерений в пределах установленных в эксплуатационной документации внеочередная поверка преобразователей не проводится.

• 1.1 При проведении первичной и периодической поверки преобразователей выполняют операции, приведенные в таблице 1

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.1 При проведении поверки применяют средства поверки, указанные в таблице 2.

• 2.2 Допускается применение других средств поверки, отличных от приведенных в таблице 2, обеспечивающих поверку метрологических характеристик преобразователей с требуемой точностью (отношение метрологической характеристики обеспечиваемой средствами поверки к поверяемой метрологической характеристике не менее 1 к 3)

Таблица 2 - Используемые средства поверки

Продолжение таблицы 2

• 2.3 Средства поверки должны быть исправны, средства измерений поверены и иметь свидетельства о поверке или оттиск поверительного клейма на приборе или в технической документации.

• 3.1 Поверка должна осуществляться лицами, аттестованными в качестве поверителей в порядке, установленном в ПР 50.2.012-94.

• 3.2 К поверке преобразователей допускаются лица, аттестованные для работы с напряжением до 1000 В, прошедшие инструктаж о мерах безопасности при работе с электроизмерительными приборами и изучившие техническую и эксплуатационную документацию на преобразователи и средства поверки.

• 4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены все требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80

• 4.2 Запрещается создавать давление, превышающее верхний предел измерений преобразователей и рабочих эталонов давления.

• 4.3 Запрещается снимать поверяемый преобразователь с устройства для создания давления без сброса давления.

• 4.4 Источником опасности при монтаже и эксплуатации преобразователей являются электрический ток и давление измеряемой среды.

• 4.5 По требованиям безопасности приборы относятся к классу защиты 1.

• 4.6 При всех работах со средствами измерений необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

-перед каждым включением необходимо проверить исправность сетевого шнура и заземления;

-устранение дефектов, замена преобразователей, присоединение и отсоединение кабелей должно проводиться только при отключенном питании (вилка сетевого шнура должна быть вынута из розетки) и при полном отсутствии избыточного давления.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C.........................................................от 20 до 25;

• - относительная влажность окружающего воздуха, %.............................................30-80;

• - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)............................................ 84-106,7 (630-800);

• - напряжение питания постоянного тока, В.....................................................от 12 до 45;

• - отклонение напряжения питания от номинального значения, %, не более........... ±10.

• - вибрация, тряска, удары, наклоны и магнитные поля (кроме земного), влияющие на работу преобразователей, должны быть исключены.

• 5.2 Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - преобразователь должен быть выдержан при температуре, указанной в п. 5.1 не менее 3 часов;

• - преобразователь должен быть установлен в рабочее положение с соблюдением указаний в технической и эксплуатационной документации. Уровень измерений давления преобразователем должен находиться в одной горизонтальной плоскости с уровнем измерений давления рабочим эталоном давления с допускаемой погрешностью ± 2 мм.

При отсутствии технической возможности выполнения измерений давления рабочим эталоном и поверяемыми преобразователями в одной горизонтальной плоскости, в показания поверяемого СИ вводят поправочный коэффициент, рассчитываемый по формуле:

K=l+p_MCg_MH/P,                                      (1)

где: Р - давление, измеряемое эталонным прибором, Па;

р_ж - плотность рабочей жидкости, кг/м³;

g_M - значение местного ускорения свободного падения, м/с²;

Н - разность высот между уровнями измерений эталонным и поверяемым приборами, м.

• - система, состоящая из соединительных линий, средств измерений и вспомогательного оборудования для задания и передачи измеряемого параметра должна быть проверена на герметичность в соответствии с п. 5.3.

• 5.3 Проверка герметичности системы проводится при значениях давления, равных верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя.

Систему считают герметичной, если после 3-х минутной выдержки под давлением, в течении последующих 2-х минут в ней не наблюдают падения давления.

Допускается изменение давления, обусловленное изменением температуры окружающего воздуха и изменением температуры измеряемой среды, которое не должно превышать значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3 - Допускаемые изменения параметров

Примечание. При меньшем изменении температуры допускаемое изменение давления пропорционально уменьшается.

Если система предназначена для поверки прибора с разными значениями верхних пределов измерений, проверку герметичности рекомендуется проводить при давлении, соответствующем наибольшему из этих значений.

• 6.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре преобразователя устанавливают:

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

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

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

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

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

• 6.2 Опробование

При опробовании проверяют работоспособность преобразователя и функционирование устройства корректора «нуля».

Работоспособность преобразователя проверяют, изменяя измеряемую величину от нижнего до верхнего предельных значений. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала и индикации на дополнительных выходных устройствах преобразователя.

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

• 6.3 Определение основной погрешности

6.3.1 Основную приведенную погрешность у_д (далее - погрешность) определяют, устанавливая и контролируя (измеряя) с помощью средств поверки на входе поверяемого преобразователя измеряемое давление (Р_эт), соответствующее контрольной точке (z), далее с помощью средств поверки измеряют значение силы постоянного тока (1_ГОм(о) аналогового выходного сигнала и/или считывают с помощью средств поверки измеренное значение давления в цифровом коде по протоколу HART (N_C4(,j). Значения       1_Изм(о и/или

М_Сч(_г).заносят в протокол поверки (рекомендованная форма протокола поверки приведена в

Приложении В)

Погрешность определяют при не менее чем пяти значениях измеряемой величины (z-1,2, 3,4, 5...), достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерений, в том числе при значениях измеряемой величины, соответствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала, а также при отсутствие давления.

Погрешность определяют при значении измеряемой величины, полученной при приближении к нему как от меньших значений к большим, так и от больших к меньшим (при прямом и обратном ходе).

Перед испытаниями при обратном ходе поверяемый преобразователь выдерживают в течение одной минуты под воздействием верхнего предельного значения измеряемого параметра, соответствующего предельному значению выходного сигнала.

При поверке преобразователей разности давлений камера низкого давления соединяется с атмосферой, а измеряемое (задаваемое) давление подается в камеру высокого давления.

Примечание: допускается при поверке преобразователей абсолютного давления с верхними пределами измерений выше 400 кПа использовать результаты измерений избыточного давления и атмосферного давления на момент поверки. При этом задаваемое (эталонное) абсолютное давление определяется по формуле

где P_afc - задаваемое (эталонное) абсолютное давление, кПа;

Ризб - избыточное давление, измеренное, измеренное рабочим эталоном (задатчиком), кПа;

Ратм ~ атмосферное давление на момент поверки, измеренное рабочим эталоном (задатчиком), кПа.

Примечание: допускается при поверке преобразователей с верхним пределом измерений разрежения 0,1 МПа, в случае, если атмосферное давление (Р_атм) равно или менее 0,1 МПа, максимальное разрежение устанавливать равным (0,90...0,95)-Р_атои.

Примечание: допускается определять погрешность преобразователей абсолютного давления с верхними пределами измерений от 0,25 до 2,5 МПа с использованием эталонных средств измерений разрежения и давления (например, МВП-2,5; МП-6 и МП-60). В этом случае преобразователь поверяют на точках: при разрежении в пределах от 0,90-Ратм ДО 0,95-Р_атм при значениях избыточного давления Ризб^тах, определяемом по формуле (3), и при трех промежуточных значениях давления где Ризв™ - верхний предел измерений абсолютного давления, МПа;

А = 0,1 МПа.

Перед поверкой корректором нуля устанавливают выходной сигнал на расчетное значение, соответствующее разрежению в пределах от 0,90-Р_ат< до 0,95-Р_атм. Расчетное значение выходного сигнала при этом пропорционально изменяется.

Примечание: допускается определять погрешности преобразователей абсолютного давления с верхними пределами измерений свыше 2,5 МПа с использованием образцовых СИ избыточного давления следующим образом:

- корректором нуля при атмосферном давлении установить значение выходного сигнала, равное I_mi_n;

• - провести поверку на прямом и обратном ходе, задавая избыточное давление, численно равное абсолютному давлению;

• - после определения основной погрешности при атмосферном давлении корректором нуля установить значение выходного сигнала равное 1_рн;

• - провести поверку на прямом и обратном ходе, задавая избыточное давление, численно равное абсолютному давлению.

После определения основной погрешности при атмосферном давлении корректором нуля установить значение выходного сигнала 1_рн:

^max min / min

абстах

где К= 0,1 МПа;

Imax, Imin - верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала преобразователя.

• 6.3.2 Погрешность у_д для каждой контрольной точки вычисляют по формуле 5 для аналогового выходного сигнала и по формуле 6 для цифрового выходного сигнала

  I -1

  

  ^max min

(5)

где I - расчетное значение выходного аналогового сигнала (силы постоянного тока)

соответствующее давлению на входе поверяемого преобразователя и рассчитанное в соответствии с Приложением Г, мА.

(6)

где N - значение давления, измеренное поверяемым преобразователем и отображаемое

на дисплее и/или считанное в цифровом коде по протоколу HART;

Ртах, Pmin - верхнее и нижнее предельные значения давления (диапазон измерений).

Результаты испытаний считаются положительными, если для каждого испытуемого преобразователя во всех контрольных точках выполняется условие пределы основной приведенной погрешности в соответствии с Приложением Б.

• 6.4 Определение вариации выходного сигнала

Вариацию выходного сигнала определяют для каждой контрольной точки, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений, по показаниям, полученным при определении основной погрешности.

Вариацию выходного сигнала у_д, в % нормирующего значения вычисляют по формуле 7 для аналогового выходного сигнала и по формуле 8 для цифрового выходного сигнала

I -I

где I и I - значения выходного сигнала для одной и той же контрольной точке ижСОф йзм(1П

при измерении на выходе тока, соответственно, при прямом и обратном ходе, мА

где N и N - значения давления, измеренные поверяемым преобразователем и сч(|)лр         СЧ(|)об

отображаемое на дисплее и/или считанное в цифровом коде по протоколу HART для одной и той же контрольной точке, соответственно, при прямом и обратном ходе, кПа (МПа)

Значения у_д1, полученные по вышеприведенным формулам, не должны превышать значений половины пределов основной допускаемой приведенной погрешности (/д, < ±0,5-| /д|).

• 6.5 Подтверждение соответствия программного обеспечения

Производится сравнение идентификационных данных программного обеспечения указанных в эксплуатационной документации на преобразователи и приведенных в таблице 4. Таблица 4 - Идентификационные данные программного обеспечения

Результаты поверки по данному пункту считают положительными, если установлена полное соответствие идентификационных данных программного обеспечения преобразователей.

• 7.1 Результаты поверки занести в протокол, рекомендуемая форма которого приведена в приложении В.

• 7.2 Положительные результаты поверки оформляют свидетельством о поверке установленной формы.

• 7.3 В случае отрицательных результатов поверки, применение преобразователей

запрещается, на него выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин.

А.Ю. Поддубный

Начальник отдела информационного и программного обеспечения ЗАО КИП «МЦЭ»

(справочное)

Схема 1 включения преобразователя с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART и считывании информации при помощи портативного коммуникатора, или другого HART-мастера.

Р - входная измеряемая величина; Д - поверяемый преобразователь; G - источник питания постоянного тока (например, один из указанных в п. 2.1, таблица 2, если иное не указано в технической документации); R - нагрузочное сопротивление, (например, резистор МЛТ или магазин сопротивлений, указанный в таблице 2 (п. 2.1); значение сопротивления - в соответствии с условиями поверки (п. 4.1); Н - портативный HART-коммуникатор или другое цифровое устройство, поддерживающее коммуникационный HART-протокол;

Схема 2 включения преобразователя с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART и считывании информации с помощью устройства (модема HART/RS232/USB) связи с персональным компьютером.

Модем - устройство связи и преобразования сигналов HART/ RS232/USB; ПК - персональный компьютер;

Остальные обозначения указаны в схеме 1.

Схема 3 включения преобразователя с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART и считывании информации по аналоговому выходному сигналу постоянного тока 4-20 мА и цифровому сигналу на базе протокола HART.

пример 1

А - средство измерения силы постоянного тока.

Остальные обозначения указаны в схеме 1.

пример 2

V - цифровой вольтметр или компаратор напряжения постоянного тока, указанные, например, в таблице 2;

Rar - эталонное сопротивление, например, образцовая катушка сопротивления или электрического сопротивления, указанные в таблице 2; Ri - нагрузочное сопротивление - например, указанный в таблице 2 магазин сопротивлений; сумма значений сопротивлений R_3T + Ri = R , где значение R сопротивления нагрузки при поверки указано в п. 4.1.

Остальные обозначения указаны в схеме 1 и 2.

(обязательное)

Диапазон измерений (ДИ):

- избыточного давления и давления разрежения

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений для аналогового выходного сигнала в диапазоне температур измеряемой и окружающей среды от 20 °C (вкл.) до 25 °C (вкл.), %

все модификации и исполнения

Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерений, % в диапазоне температуры измеряемой и окружающей среды от минус 20 °C (вкл.) до плюс 20 °C и от 25 °C до 80 °C (вкл.)

VB4, VVFe4

VDU3, VDU4, VDU5, VDU6

VB5, VB6, VG3, VG4, VG5, VG6, VG7, VG8, VT3, VT4,

VT5, VT6, VT7, VT8, VDt2, VDt3, VDt4, VDt5, VDt6, VDt7, VV4, VV5, VVFe5

в диапазоне температуры измеряемой и окружающей среды

от минус 30 °C (вкл.) до плюс 20 °C и от 25 °C до 80 °C (вкл.) VL3, VL4, VL5, VL6, VL7

VDtL3, VDtL4, VDtL5, VDtL6

Параметры электрического питания от источника постоянного тока, В все модификации и исполнения

Измеряемая среда

Рабочие условия измерений: температура измеряемой среды, °C

VB, VG, VT, VDt, VDU, VV, VVFe (все исполнения)

VL (все исполнения), VDtL4, VDtL5, VDtL6

VDtL3

температура окружающей среды, °C

VB, VG, VT, VDt, VDU, VV, WFe (все исполнения)

VL (все исполнения)

(справочное)

Рекомендуемая форма протокола поверки

ПРОТОКОЛ №_______от «___»________20__г.

поверки преобразователей

модификация_______________исполнение (метрологическое)_____

диапазон измерений_____________________, заводской №______________

Проверка проводилась____________________________________________________________

(тип и основные метрологические характеристики эталонного оборудования)

(тип и основные метрологические характеристики эталонного оборудования)

(тип и основные метрологические характеристики эталонного оборудования)

Температура окружающей среды_______________°C

Давление окружающей среды _______________кПа

Напряжение питания преобразователя ________________В

Результаты поверки

Заключение_________________________________________________________________

Поверитель

(справочное)

Зависимость выходного сигнала постоянного тока от входной измеряемой величины

1) для преобразователей с линейно возрастающей зависимостью выходного сигнала постоянного тока от входной измеряемой величины по формуле

I =1 + —

¹ расч H _D

где /р_ас., - расчетное значение выходного сигнала постоянного тока (мА);

1_Н, 1_В - соответственно нижнее и верхнее предельные значения выходного сигнала преобразователя (Zh⁼⁼4 мА, Д=20 мА);

Р - действительное значение входной измеряемой величины (для преобразователей давления-разрежения значение в области разрежения подставляется в формулу со знаком минус), (кПа, МПа);

Р_в- ВПИ (или диапазон измерений) поверяемого преобразователя (кПа, МПа);

Р_н - нижний предел измерений для всех преобразователей, кроме преобразователей давления-разрежения, для которых это значение численно равно ВПИ в области разрежения Р_В(.) и в формулу подставляется со знаком минус (кПа, МПа).

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

2) для преобразователей с выходным сигналом постоянного тока и функцией преобразования входной измеряемой величины по закону квадратного корня по формуле

(Г.2)

где !_рас,„ I_H, 1_В, Р, Р_в - обозначения те же, что и в формуле (Г.1).

17