Методика поверки «ГСИ.Преобразователи температуры Метран-280, Метран-280-Ех» (МИ 280.01.00-2013)
Рекомендация
Государственная система обеспечения единства измерений
Преобразователи температуры Метран-280, Метран-280-ЕхМетодика поверки
МИ 280.01.00-2013
СодержаниеПриложение А Схемы внешних соединений ПТ
Приложение Б Схемы соединений ПТ при определении основной
Приложение В Образцы таблиц, заполняемых при проведении поверки ПТ
Приложение Г Схемы внутренних соединений ПТ
Приложение Д Образец таблицы, заполняемой при настройке ИП
Настоящая методика (рекомендация) распространяется на преобразователи температуры Метран-280, Метран-280-Ех (далее - ПТ) изготавливаемые ЗАО «ПГ «Метран».
ПТ предназначены для измерений температуры различных сред в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами путем преобразования сигнала первичного преобразователя температуры в унифицированный выходной сигнал постоянного электрического тока и наложенный на него цифровой сигнал на базе HART-протокола.
Рекомендация устанавливает методику первичной (до ввода в эксплуатацию и после ремонта) и периодической поверок ПТ.
1 Операции поверки-
1.1 Операции поверки ПТ должны проводиться в объеме и последователь
ности, представленных в таблице 1. Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта методики |
Необходимость проведения опе-рации при: | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
1. Внешний осмотр |
5.1 |
+ |
+ |
2. Проверка электрической прочности изоляции выходной цепи относительно корпуса защитной арматуры |
5.2 |
+ |
- |
3. Проверка электрического сопротивления изоляции выходной цепи относительно корпуса защитной арматуры |
5.3 |
+ |
+ |
4. Опробование |
5.4 |
- |
+ |
5. Определение основной погрешности ПТ |
5.5 |
+ |
+ |
2 Средства поверки
Основные средства поверки ТП приведены в таблице 2, вспомогательные — в таблице 3.
Таблица 2 - Основные средства поверки
Наименование СИ и оборудования |
Основные характеристики |
Тип СИ и оборудования |
1 |
2 |
3 |
Высоковольтная пробойная установка |
Испытательное напряжение 250, 500 В. Мощность на стороне высокого напряжения 0,25 кВ-A. Ток короткого замыкания 1кз=0,5 мА |
6ТР-715А |
Мегаомметр |
Диапазон измерения 0-2000 МОм. Основная погрешность измерения ±2,5 % |
Ф4101 |
Мера сопротивления |
Сопротивление 100 Ом, 250 Ом; класс точности 0,002 |
МС-3007 |
Термометр сопротивления эталонный типа |
Диапазон измерения температуры от минус 196 °C до 0,01 °C, 3-ий разряд |
ЭТС-100 |
Термометр сопротивления эталонный типа |
Диапазон измерения температуры от 0,01 °C до 660,323 °C, 3-ий разряд |
ЭТС-100 |
Окончание таблицы 2
1 |
2 |
3 |
Эталонный термоэлектрический преобразователь |
Первый разряд; диапазон измеряемых температур от 300 до 1200 °C |
ппо |
Эталонный термометр сопротивления |
Диапазон измеряемых температур от 419 до 1085 °C, погрешность ±0,05°С |
втс |
Мультиметр многоканальный прецизионный |
Диапазон измерения силы постоянного тока от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной погрешности 0,0065 % ИВ + 0,25 мкА. Диапазон измерения напряжения постоянного тока от 0 до 1,1 В, от 0 до 200 мВ, пределы допускаемой основной погрешности 0,005 % ИВ + 2 мкВ |
Метран-514 ММП |
Примечания
|
Окончание таблицы 3
1 |
2 |
3 |
Персональный компьютер |
IBM совместимый, операционная система Windows | |
HART модем |
Сопряжение IBM PC через COM-порт с устройствами М-280 (RS232/HART) Прием и передача HART сигналов в соответствии с требованиями спецификации физического уровня HCF_SPEC-54 для первичного мастера. Амплитуда сигналов на RS232 ±4 - ±12 В. Уровень выходного HART сигнала (0,5±0,1)В синусоидальной формы частотой 1200 и 2200 Гц при передаче 1 и 0 соответственно |
Метран-681 |
Коммуникатор |
Прием и выдача HART сигналов в соответствии с требованиями спецификации физического уровня HCF__SPEC-54. Диапазон частот при передаче «1» от 1188 до 1212 Гц; при передаче «0» - от 2178 до 2222 Гц. Входной импеданс при приеме сигналов не менее 5 кОм. Выходной импеданс не более 100 Ом. Программное обеспечение коммуникатора соответствует требованиям канального уровня HART протокола (HCF_SPEC-81); поддерживает все универсальные команды (HCF_SPEC-127), поддерживает не менее 12 «общепрактических команд (HCF_SPEC-151); совместимо с HART устройствами различных изготовителей; позволяет осуществлять ручную настройку параметров и калибровку Метран-280 |
Метран-650 ТУ 4213-032- 12580824-01 |
Программное обеспечение |
Для работы с одним ПТ |
H-Master |
Для работы с несколькими ПТ |
Visual Instrument | |
Термостат жидкостный |
Диапазон температур от - 30 до 100 °C Неоднородность температурного поля в рабочем объеме не более 0,01 °C |
ТЕРМОТЕСТ- 100 |
Термостат жидкостный |
Диапазон температур от 100 до 300 °C Неоднородность температурного поля в рабочем объеме не более ±0,01 °C |
ТЕРМОТЕСТ- 300 |
-
3.1 При проведении поверки должны соблюдаться «правила технической эксплуатации электроустановок» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденные ГОСЭНЕРГОНАДЗОРОМ, а также требования, установленные ГОСТ 12.2.007-75 и ГОСТ 12.3.019-80.
-
3.2 К работе на поверочном оборудовании допускаются лица, имеющие необходимую квалификацию, прошедшие инструктаж по технике безопасности и изучившие технические описания и инструкции по эксплуатации на средства поверки и оборудование.
-
4.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
-
- температура окружающего воздуха (23±2) °C;
-
- относительная влажность от 30 до 80 %;
-
- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст);
-
- частота питающей сети - (50±0,5) Гц.
-
4.2 Электрическое питание печей, термостатов должно осуществляться стабилизированным напряжением, изменение напряжения не должно превышать 2%.
-
4.2 Все приборы, установки должны быть заземлены, сопротивление заземления - не более 0,1 Ом, сечение проводов заземления - не менее 0,75 мм2.
-
4.3 Средства поверки, оборудование готовят в соответствии с руководствами по их эксплуатации.
-
4.4 При работе печей, термостатов включают местную вытяжную вентиляцию.
-
4.5 Поверяемые ПТ и используемые средства поверки должны быть защищены от вибраций, тряски, ударов, влияющих на их работу.
-
4.6 Операции, проводимые со средствами поверки, с поверяемыми ПТ должны соответствовать указаниям, приведенным в эксплуатационной документации.
-
4.7 В рабочем пространстве горизонтальной трубчатой печи устанавливают выравнивающие никелевые блоки.
-
4.8 Для уменьшения погрешности при измерениях вследствие теплопередачи из зоны нагрева по защитной арматуре выступающую из калибратора часть ПТ теплоизолируют.
-
5.1 Внешний осмотр
При внешнем осмотре проверяют габаритные и установочные размеры ПТ, отсутствие повреждений защитной арматуры, штуцера, корпуса и крышки, маркировку измерительного преобразователя (ИП) и ПТ, соответствие маркировки сопроводительной документации, комплектность.
Проверяют наличие отметки ОТК при предъявлении в первичную поверку и свидетельство о предыдущей поверке при предъявлении на периодическую поверку.
-
5.2 Проверка электрической прочности изоляции
Проверку электрической прочности изоляции ПТ проводят на высоковольтной установке переменного тока мощностью 0,25 кВА.. Перед проверкой необходимо через кабельный ввод протянуть в корпус ПТ соединительный двухпроводный кабель и подсоединить к контактам 1, 2 клеммной колодки XS3 (+, -) ИП. Выводы кабеля закоротить между собой, зажимы высоковольтной установки подключают к закороченным выводам кабеля и к металлической части защитной арматуры. Подают испытательное напряжение переменного тока 250 В (для ПТ исполнения Exia - 500 В), скорость подъема (снижения) испытательного напряжения не более 50 В/с.
ПТ выдерживают под напряжением в течение 1 мин.
-
5.3 Проверка электрического сопротивления изоляции
Проверку электрического сопротивления изоляции выходной цепи относительно корпуса защитной арматуры проводят с помощью мегаомметра с испытательным напряжением 100 В.
Перед проверкой выводы выходной цепи необходимо закоротить, выводы мегаомметра подключают к металлической части защитной арматуры и к закороченным выводам выходной цепи. Отсчет сопротивления изоляции производят через 1 мин. после включения кнопки «Измерение».
-
5.4 Опробование
Опробование ПТ проводят в следующей последовательности:
-
1) устанавливают в криостате (термостате или печи) температуру, соответствующую одной из поверяемых точек рабочего диапазона измерения;
-
2) подключают поверяемый ПТ к источнику питания постоянного тока согласно схеме приложения А;
-
3) помещают поверяемый ПТ в криостат (термостат или печь) на одну глубину с эталонным СИ, выдерживают при заданной температуре не менее 30 мин.;
-
4) измеряют выходные сигналы ПТ (температуру, ток) с помощью коммуникатора Метран-650. Измеренные значения должны находиться в рабочем диапазоне измерения температуры и в диапазоне значений выходного аналогового сигнала (4-20 мА) соответственно.
-
5) ПТ извлекают из криостата (термостата, калибратора или печи), выдерживают в нормальных условиях не менее 30 мин.; определяют по коммуникатору Метран-650 выходные сигналы ПТ. Измеренное значение температуры должно находиться в пределах t0Kp= ±5 °C.
-
5.5 Определение основной погрешности ПТ
-
5.5.1 Проверку основной погрешности ПТ проводят при четырех значениях температуры, причем начальное и конечное значения температуры рабочего диапазона обязательны. Проверку основной погрешности ПТ проводят методом сличения с эталонным термометром сопротивления или эталонным термоэлектрическим преобразователем. Схемы соединений ПТ при определении основной погрешности приведены в приложении Б.
-
-
Количество отсчетов при каждом значении температуры не менее четырех. Значения температуры рассчитывают как среднее арифметическое из всех отсчетов с учетом поправки на эталонное средство.
-
5.5.2 Основную приведенную погрешность ПТ по аналоговому сигналу вычисляют по формуле:
/а=^-100%,
(1)
где Да = tj - td - основная абсолютная погрешность ПТ по аналоговому сигналу, °C;
tj - значение температуры, измеряемой поверяемым ПТ, °C;
td -действительное значение температуры, измеряемое эталонным средством, °C;
D - диапазон измерений температуры, °C.
Значения температуры й определяют по формуле:
(2)
где 1выХл ~ значение выходного тока, соответствующее измеряемой температуре, мА;
Imin ? Imax “ нижний и верхний пределы диапазона измерений выходного тока (соответственно 4 и 20 мА), мА;
tmin> Imax ” нижний и верхний пределы диапазона измерений, соответственно, °C.
Значения температуры t; по цифровому сигналу отсчитывают на экране коммуникатора Метран-650 или ПК. Основную приведенную погрешность ПТ по цифровому сигналу вычисляют по формуле:
^=^••100%, (3)
где Ац = ti - td - основная абсолютная погрешность ПТ по цифровому сигналу, °C.
ПТ считается выдержавшим испытание, если основная приведенная или абсолютная погрешность при каждой измеряемой температуре не превышает значений, указанных в таблице В.1 или В.2.
-
5.5.3 Поверку основной погрешности ПТ при отрицательных значениях измеряемой температуры проводят в криостате.
Основную погрешность ПТ вычисляют по методике 5.5.2. Результаты измерений записывают в таблицы В.1, В.2.
-
6 Оформление результатов поверки
-
6.1 Положительные результаты поверки средств измерений удостоверяются знаком поверки и свидетельством о поверке или записью в паспорте средства измерений, заверяемой подписью поверителя и знаком поверки. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке или в паспорт.
-
6.2 Отрицательные результаты поверки средств измерений удостоверяются извещением о непригодности к применению.
-
Согласовано:
Директор Глобального инженерного центра ЗАО «ПГ «Метран»
Приложение A(справочное)
Схемы внешних соединений ПТ
XS3
250<Rh<1000 Ом G — источник питания PV - коммуникатор 650
Рисунок А.1 - ПТ Метран-281, Метран-286, Метран-288
Приложение Б(справочное)
Схемы соединений ПТ при определении основной погрешности
I {$.0091
Таблица 3 - Вспомогательные средства поверки
Наименование СИ и оборудования |
Основные характеристики |
Тип СИ и оборудования |
1 |
2 |
3 |
Блок питания |
Напряжение постоянного тока 0-50 В, класс стабилизации 0,2 |
БЗ-715.4 |
Магазин сопротивлений |
Сопротивление от 0 до 105 Ом, класс точности 0,02 |
Р4831 |
Барометр |
Диапазон измерения 600-800 мм рт.ст., погрешность отсчета ±0,8 мм рт.ст. |
М67 |
Криостат |
Диапазон температур от - 50 до 80 °C; пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизводимых температур ±0,03 °C; нестабильность поддержания температуры не более ±0,03 °C; градиент температур не более ±0,008 °С/см |
К-80 |
Г оризонтальная трубчатая печь |
Диапазон температур от 300 до 1200 °C |
МТП-2М |
Психрометр |
Диапазон измерения относительной влажности от 20 до 95 %, диапазон измерения температуры воздуха от 15 до 45 °C. Погрешность измерения относительной влажности ±5 % |
ВИТ-2 |
R0 - образцовая катушка сопротивлений, 100 Ом
R1 - магазин сопротивлений
R2 - образцовая катушка сопротивления 250 Ом ставится при включении в схему коммуникатора
G - блок питания
PV1 - цифровой вольтметр
PV2 - коммуникатор, подключаемый при определении основной погрешности цифрового выходного сигнала
Рисунок Б.1 - ПТ Метран-281, Метран-286, Метран-288 при определении основной погрешности
г/ w -ла tea о ■
XS3
PV1 - цифровой вольтметр
PV2 - HART модем Метран-681
PV3 - персональный компьютер с операционной системой Windows
Рисунок Б.2 - ПТ Метран-281, Метран-286, Метран-288 при определении основной погрешности
Таблица В.1 -Проверка основной погрешности ПТ Метран-281, Метран-288 Дата
Поверяемые точки |
Эталон |
Аналоговый выход |
Цифровой выход |
Допуск |
Примечание | |||||||||
тэдс, мВ |
td, °C |
Ubmx, В |
1вЫХ, мА |
ti, °C |
Аа, °C |
Ya, % |
1вых, мА |
ti, °C |
Ац, °C |
Уц, % |
Ya, %/ Аа, °C |
Ун, %/ Ац, °C | ||
±0,40/ ±1,0 (±0,5)* |
±0,40/ ±1,0 (±0,5)* |
* только для Метран-288 | ||||||||||||
В диапазоне измеряемых температур от ми-нус 50 до 500 °C | ||||||||||||||
±0,30/ ±1,0 (±0,5)* |
±0,30/ ±1,0 (±0,5)* |
* только для Метран-288 | ||||||||||||
В диапазоне измеряемых температур от 500 до 1000 °C от 500 до 1200 °C (для Метоан-2881 | ||||||||||||||
±0,15/±0,5 |
±0,15/±0,5 | |||||||||||||
В диапазоне измеряемых температур от 500 до 850 °C (только для Метран-288) | ||||||||||||||
Таблица В.2 -Проверка основной погрешности ПТ Метран-286 Дата
Поверяемые точки |
Эталон |
Аналоговый выход |
Цифровой выход |
Допуск |
Приме чание | |||||||||
Rotj Ом |
td, °C |
Ubwxj В |
1вых, мА |
ti, °C |
Да, °C |
Ya, % |
1вых, мА |
ti, °C |
Дц, °с |
Гц, % |
УаЛ/о/ Да, °C |
Гц, %/ Д«,°С | ||
±0,15/ ±0,4 |
±0,15/ ±0,4 | |||||||||||||
В диапазоне изме-ряемых температур от минус 50 до 500 °C | ||||||||||||||
(справочное)
Схемы внутренних соединений ПТ
XS1 |
XS2 | |
4 |
- |
3 |
1 |
+ |
2 |
Рисунок Г.1 - Схема внутренних соединений Метран-281, Метран-288 с ИП Метран-280
Рисунок Г.2 - Схема внутренних соединений Метран-286 с ИП Метран-280 (четырехпроводная)
Рисунок Г.З - Размещение клемм ИП Метран-280 при установке в корпусе ПТ
Таблица Д.1 -Проверка основной погрешности ИП при настройке по ИСХ ППТ (Метран-286) Дата_______________
Поверяемые точки |
Эталон |
Аналоговый выход |
Цифровой выход |
Допуск |
Примечание | ||||||||
R-эт, Ом |
Ubmx, В |
1вых> мА |
ti, °C |
Да, °C |
Га, % |
1вых> мА |
ti, °C |
Дц, °с |
К % |
Га, %/ Да, °C |
Гц, %/ дц,°с | ||
±0,15/ ±0,4 |
±0,15/ ±0,4 | ||||||||||||
В диапазоне изме-ряемых температур от минус 50 до 500 °C | |||||||||||||