Методика поверки «ГСИ. Преобразователи давления «КЭР»» (МП 4212-044-60329203 )

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора

Аблатыпов

2016 г.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ИНСТРУКЦИЯ.

Преобразователи давления «КЭР»

Методика поверки

4212-044-60329203 МП

2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

• 1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 4. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 5. ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 6. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 6.1. Внешний осмотр

  • 6.2. Опробование

  • 6.3. Определение метрологических характеристик

  • 6.4. Определение вариации

• 7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

• 8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Приложение 1. Схема включения преобразователя при измерении

выходного сигнала миллиамперметром

Приложение 2. Схема подключения к поверяемому преобразователю

давления эталонного задатчика давления

Приложение 3. Схема подключения к поверяемому преобразователью

перепада давления эталонного задатчика давления

Настоящая методика распространяется на преобразователи давления КЭР (далее преобразователи), для непрерывного измерения давления (перепада, избыточного, абсолютного) нейтральных и агрессивных сред и дальнейшего преобразования в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи, либо цифровой сигнал на базе НART-протокола и устанавливает методику поверки перед вводом в эксплуатацию и в процессе эксплуатации.

Интервал между поверками - 5 лет.

• 1.1. При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

• - внешний осмотр (п. 6.1);

• - опробование (п. 6.2);

• - определение метрологических характеристик (п. 6.3).

• 1.2. В случае несоответствия преобразователя критерию годности любой из операций п. 1.1. он не допускается к эксплуатации и дальнейшей поверке по другим пунктам операций не подлежит.

• 1.3. Методика проведения поверки, обработки результатов представлены в разделах 6 и 7 настоящей инструкции соответственно.

• 2.1. При проведении поверки должны быть применены средства измерений, приведенные в табл.1

Таблица 1

• 2.2. Допускается применение других средств поверки, удовлетворяющих требованиям по метрологическим характеристикам. Все средства измерений должны быть поверены в установленном порядке и иметь действующие свидетельства о поверке или оттиски по-верительных клейм.

• 3.1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие требования безопасности:

  • 3.1.1. К проведению поверки допускаются лица, изучившие настоящую инструкцию по поверке, руководство по эксплуатации и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

  • 3.1.2. Проверить исправность разъемных соединений и кабелей связи и питания.

  • 3.1.3. Во время подготовки и проведения поверки необходимо соблюдать «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок».

• 4.1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

  • 4.1.1. Окружающая среда - воздух с параметрами:

• - температура окружающего воздуха, °C................................................................. 23 ± 2

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

• - атмосферное давление, кПа.............................................................................. 84 - 106.7

• - напряжение питающей сети переменного тока, В...............................................187- 242

• - частота питающей сети, Гц.................................................................................... 50 ±1

- колебания давления окружающего воздуха, влияющие на результаты сравнения выходного сигнала поверяемого преобразователя и соединенного с ним эталонного СИ, должны отсутствовать; в случаях, когда это позволяет конструкция поверяемого преобразователя и эталонного СИ (для преобразователей перепада давлений), влияние этих колебаний может быть существенно уменьшено, для чего камеры поверяемого преобразователя и эталонного СИ, соединяющиеся с атмосферой, следует соединить между собой. Импульсную линию, через которую подают измеряемое давление, допускается соединять с дополнительными емкостями, вместимость каждой из которых должна быть в пределах от 1 до 50 л. Влияние колебаний давления окружающего воздуха может быть также снижено при использовании эталонных задатчиков с опорным давлением;

• - вибрация, тряска, удары, наклоны и магнитные поля, влияющие на работу преобразователя, должны отсутствовать;

• - напряжение питания постоянного тока U_nHT 36 В ± 1%, пульсация напряжения не должна превышать ± 0,5% значения напряжения питания

• - при проверке преобразователей перепада давления величину измеряемого параметра устанавливают при сообщении минусовой камеры с атмосферой и подаче соответствующего избыточного давления в плюсовую камеру перепада преобразователя давлений. При использовании в качестве эталонных СИ задатчиков с опорным давлением следует подавать в минусовую камеру опорное давление.

• 4.1.2. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы.

Преобразователи должны быть выдержаны при температуре, указанной в п. 4.1.1, не менее 3 часов, если время выдержки не указано в руководстве по эксплуатации;

Выдержка преобразователей перед началом испытаний после включения питания должна быть не менее 0,5 ч.

Преобразователи должны быть установлены в рабочее положение с соблюдением указаний руководства по эксплуатации;

Система, состоящая из соединительных линий, образцовых СИ и вспомогательных средств для задания и передачи измеряемого параметра должна быть проверена на герметичность.

• 4.1.3. Проверка герметичности системы для поверки преобразователей давления, перепада давлений проводится при значениях давления, равных верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя.

• 4.1.4. При проверке герметичности системы, предназначенной для поверки преобразователей, на место поверяемого преобразователя устанавливают преобразователь, герметичность которого проверена.

Создают давление, соответствующее верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя, и отключают источник давления. Если в качестве образцового СИ применяют грузопоршневой манометр, его колонку и пресс также отключают.

Систему считают герметичной, если после трехминутной выдержки под давлением, равным верхнему пределу измерений, в течение последующих 2-х минут в ней не наблюдается падение давления.

Поверка преобразователей может осуществляться в условиях его эксплуатации, если они допустимы для достоверного функционирования средств поверки и вспомогательного оборудования.

• 4.1.5. При выборе эталонных средств измерений для определения погрешности преобразователя должны быть соблюдены следующие условия:

  

  \ ¹ max ¹ max

  

  • \00<а_Р •у

где Д_р - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного прибора, контролирующего входной параметр при давлении или разности давления, равном верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя, кПа, МПа;

Ртах - верхний предел измерений (или диапазон измерений) поверяемого преобразователя, кПа, МПа;

Д, - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного прибора, контролирующего выходной сигнал, при верхнем предельном значении выходного сигнала поверяемого преобразователя, мА;

Imax, Io - соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала, мА;

а_р - отношение предела допускаемого значения погрешности эталонных СИ, применяемых при поверке, к пределу допускаемого значения основной погрешности поверяемого преобразователя;

у - предел допускаемой основной приведенной погрешности поверяемого преобразователя в % от нормирующего значения.

• 5.1. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие работы:

• - проверка выполнения условий п.2., п.З., п.4.1, настоящей инструкции;

• - подготовка средств поверки и поверяемого преобразователя к работе согласно указаниям их эксплуатационной документации;

• - величину нагрузочного сопротивления в зависимости от напряжения питания поверяемого преобразователя выбирать в соответствии с табл. 4 и приложения Б руководства по эксплуатации 4212-044-60329203 РЭ.

• 6.1. Внешний осмотр.

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие преобразователей следующим требованиям:

• - преобразователь должен иметь паспорт с указанием предела измерения, предельных значений выходного сигнала, требуемого предела допускаемой основной приведенной погрешности и номера, присвоенного предприятием-изготовителем;

• - на преобразователе должна быть табличка с маркировкой, соответствующей технической документации предприятия-изготовителя;

• - должна быть обеспечена возможность снятия крышки, закрывающей устройство регулировки нуля, клеммы контроля и колодку внешних соединений;

• - резьбы на присоединительных элементах не должны иметь сорванных ниток;

• - при проведении внешнего осмотра должно быть установлено отсутствие механических повреждений и дефектов, ухудшающих внешний вид преобразователя и препятствующих его дальнейшему применению.

• 6.2. Опробование.

• 6.2.1. При опробовании проверяют работоспособность, функционирование корректора нуля, герметичность преобразователя в соответствии с технической документацией на поверяемый преобразователь.

• 6.2.2. Работоспособность преобразователя проверяют, изменяя измеряемое давление от нижнего предельного значения до верхнего. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала.

• 6.2.3. Функционирование корректора нуля проверяют, задав одно (любое) значение измеряемого давления. Манипулируя кнопками корректора нуля, наблюдают за изменением выходного сигнала.

• 6.2.4. Проверку герметичности проводят по методике проверки герметичности системы (п.п. 4.1.3, 4.1.4).

• 6.2.5. В случае обнаружения негерметичности системы с поверяемым преобразователем следует проверить отдельно систему и преобразователь.

• 6.2.6. Проверку герметичности преобразователя перепада давления при поверке не производят.

• 6 3. Определение метрологических характеристик.

• 6.3.1. Определение допускаемого значения приведенной основной погрешности при измерении давления, перепада давления и избыточного давлений определяют следующим способом:

- по эталонному СИ на входе преобразователя устанавливают измеряемый параметр, равный номинальному, а по другому эталонному СИ измеряют значение выходного сигнала.

• 6.3.2. Схема включения преобразователя для измерения выходного сигнала приведены в приложении 1. Схемы включения средств измерений задаваемых давлений и перепада давлений приведены в приложениях 2, 3.

Номера клеммных соединителей, резьбовых или зажимных контактов поверяемого преобразователя для подключения к нему средств поверки указаны в руководстве по эксплуатации на преобразователь.

При использовании автоматизированных задатчиков давления их включение производят в соответствии с эксплуатационной документацией на эти задатчики.

• 6.3.3. Устанавливают следующие параметры поверки:

m - число поверяемых точек в диапазоне изменений, m > 5;

п - число наблюдений при экспериментальном определении значений погрешности в каждой из проверяемых точек при прямом и обратном ходах, n = 1;

• 6.3.4. Расчетное значение выходного сигнала поверяемого преобразовательа в мА для заданного номинального значения измеряемого параметра в кПа или МПа определяют по формулам:

Р

Ip^—        ( Imax^— 1о) 1о                           (2) ₅

Ртах

где: Р_тах - верхний предел измерений для преобразователей измерения давления, перепада давлений, кПа, МПа;

Р - заданное номинальное значение измеряемого параметра, кПа, МПа;

Imax, Io - максимальное и минимальное значения выходного сигнала, мА.

Примечание:

• 1. При определении погрешности преобразователя показания его цифрового индикатора не учитываются;

• 2. Поверка преобразователей с несколькими выходными сигналами, соответствующими одной и той же входной измеряемой величине, производится по одному из этих сигналов.

• 6.3.5. Перед определением основной погрешности должны быть соблюдены требования п.5.1, в случае необходимости, откорректировать значение выходного сигнала, соответствующее нижнему предельному значению измеряемого параметра. Корректировка проводится после подачи и сброса измеряемого параметра, равного:

• - для преобразователей абсолютного давления после выдержки их под давлением в пределах от 0 до 10 % верхнего предела измерений;

• - для остальных преобразователей - 80 - 100 % верхнего предела измерений.

• 6.3.6. Для определения погрешностей преобразователя производится 1 измерение действительного значения измеряемой величины в пяти точках диапазона измерения, 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. Погрешность измерения определяется для каждой из пяти точек диапазона измеряемой величины. Результаты измерений заносятся в табл.1, 2, 3.

Давление увеличивать с минимально допустимой задатчиком давления дискретностью, измерения производить после выдержки заданного давления в течение не менее 5 минут.

Таблица 1

Избыточное давление КЭР-И

Примечание: Контрольные точки измеряемой величины (ст. 2 табл. 1, 2, 3) задаются в соответствии с требованиями п. 6.3.6 в зависимости от настроенного диапазона измерений преобразователя.

Таблица 2 Абсолютное давление

КЭР-А

Таблица 3

• 6.3.7. Определение основной погрешности преобразователя абсолютного давления с верхними пределами измерений 0,25 МПа (допускается 0,1 МПа) и выше проводят с использованием эталонных СИ разрежения и избыточного давления.

В этом случае поверку преобразователя 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 определяют по формулам:

Рб + Р(±)

Ip = Io + Gm - Io)                           (3),

Pm(a)

где: I_p, I_o, I_m - расчетное, нижнее и верхнее предельные значения выходного сигнала; Рб - атмосферное давление в помещении, где проводят поверку, МПа; Рт(а) - верхний предел измерений преобразователя абсолютного давления, МПа; Р(+) - избыточное давление, подаваемое на преобразователь, МПа;

Р(.) - разрежение, создаваемое в преобразователе; значение разрежения в МПа подставляют в формулу (3) со знаком минус.

Расчетные значения избыточного давления и разрежения вычисляют по формулам:

Р(₊) = Ра-Рб           (4),

Р(-) = Рб-Ра           (5),

где: Ра - номинальное значение абсолютного давления, МПа.

Вблизи нуля абсолютного давления преобразователь поверяют, создавая на его входе разрежение

Р_т(.) = (0,90 ... 0,95) Рб (6),

при котором расчетное значение выходного сигнала определяют по формуле:

Рб + Р(-)

Ip = Io + (Im - Io)                         (7).

Pm(a)

Расчетные значения выходного сигнала при атмосферном давлении на входе преобра-зовательа определяют по формуле:

Рб

Ip = Io + (Im- Io) ------------ (8).

Pm(a)

Максимальное значение избыточного давления Р(_т+), при котором расчетное значение выходного сигнала I_p = I_m, определяют по формуле:

Р(т+) ⁼ Рт(а) - Рб                        (9).

Перед поверкой корректором «нуля» преобразователя устанавливают выходной сигнал на расчетное значение, соответствующее разрежению Р<.) в указанных пределах (6). Расчетное значение выходного сигнала определяют по формуле (8). Допускается устанавливать выходной сигнал на расчетное значение, определяемое по формуле (9) при атмосферном давлении.

6.4. Определение вариации.

• 6.4.1 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. 6.3).

• 6.4.2 Вариацию выходного сигнала у_г в % нормирующего значения вычисляют по формуле:

11-1*1

_7г =---------хЮО               (10),

Im " Io

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.

• 7.1. Погрешность преобразователя давления и перепада давления вычисляется по формуле:

1и " 1р

Yiij= --------*ioo%         (И),

Imax " Imin

где: 1_и, 1_р,  - измеренное и расчетное значения выходного сигнала преобразователя;

Imax, Imin - наибольшее и наименьшее значения выходного сигнала преобразователя;

i, j - индексы точки и номера измерения.

Преобразователь допускается к применению, если наибольшее значение погрешности в каждой точке не превышают ±0,1 % и ± 0,2 % для соответствующих модификаций.

При положительных результатах первичной поверки преобразователь давления «КЭР» признают пригодным к эксплуатации, в паспорте делают соответствующую запись, удостоверенную подписью поверителя и нанесением знака поверки.

При положительных результатах периодической поверки оформляют протокол (п.6.3.6) и свидетельство о поверке согласно Приложению 1 Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке, утверждённый приказом Минпромторга № 1815 от 02.07.2015 г.

При отрицательных результатах поверки оформляют извещение о непригодности согласно Приложению 2 Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке, утверждённый приказом Минпромторга №1815 от 02.07.2015 г., а ранее выданное свидетельство аннулируют.

Приложение 1

Схема включения преобразователя при измерении выходного сигнала миллиамперметром

ПР - поверяемый преобразователь;

G - источник питания постоянного тока (например БП-96/36-2/80 DIN);

I - миллиамперметр (миллиамперметр постоянного тока по ГОСТ 8711-78, класс точности 0,1 и 0,2; верхний предел измерений 30 мА);

Р - измеряемый параметр (вариант подключения средств для задания и определения измеряемого параметра приведены в приложении 2);

Rh - сопротивление нагрузки.

Приложение 2

Схема подключения к поверяемому преобразователю давления

эталонного задатчика давления

Роп

ОЗР - эталонный задатчик давления;

ПР - поверяемый преобразователь;

Р¹ = Р + Роп, если опорное давление Роп = 0, то Р¹ - Р, где Р - измеряемое давление.

Примечание: Линия опорного давления может отсутствовать.

Приложение 3

Схема подключения к поверяемому преобразователю перепада давления

эталонного задатчика давления

ОЗР - эталонный задатчик давления;

ПР - поверяемый преобразователь;

Р = Р¹ - Роп,

где Р - измеряемый перепад давления.

15