Методика поверки «Датчики давления 2051» (Код не указан!)

'.J

Руководитель ГЦИ-СИФГУ11 « ВНИИМС»

Государственная система обеспечения единства измерений

ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ 2051

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

Настоящая рекомендация распространяется на датчики давления 2051 (2051Т, 2051 С, 2051L), выпускаемые по технической документации фирмы “Rosemount, Inc/’, США.

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) мА, совмещенный с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART, или в выходной аналоговый сигнал постоянного напряжения (1„.5) В, совмещенный с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART, или в цифровой выходной сигнал на базе интерфейса FOUNDATION Fieldbus*

Рекомендация устанавливает методику первичной и периодической поверок датчиков давления 2051с пределами допускаемой основной погрешности от ±0,05 до±1%.

Межповерочный интервал - 2 года.

1 Л .При проведении поверки выполняют следующие операции: -внешний осмотр -п.5Л;

-опробование -п.5,2;

-определение основной погрешности датчика -п.5.3; -определение вариации выходного сигнала датчика -п.5.4,

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

Таблица 1

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

• 3.1. При проведении иоверки 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.

• 4.1. При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• 1) . Температура окружающего воздуха (23±2)°С.

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

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

• 4) * 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 нс указано в технической документации на датчик.

• 5) . Сопротивление нагрузки при поверке датчиков:

• - с аналоговым выходным сигналом (4...20) мА - 5ОСН5О Ом

• - с аналоговым выходным сигналом (1...5) В ->100 кОм

-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 2,5М11а. 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 ноля (кроме земного) и другие воздействия, влияющие па 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 меньше! и 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 задат’шком или основным задатчиком измеряемой величины с дополнительным блоком опорного давления.

При поверке датшпеов разрежения и датчиков давления-разрежения значение измеряемой величины допускается устанавливать, подавая с противоположной стороны чувствительного элемента датчика соответствующее значение избыточного давления, если это предусмотрено конструкцией датчика.

• 4.3,  Перед проведением поверки датчиков выполняют следующие подготовительные работы:

выдерживают датчик не менее Зч при температуре, указанной в п₊ 4.1, если иное не указано в технической документации на датчик;

выдерживают датчик не менее 0,5ч при включенном питании, если иное не указано в технической документации;

устанавливают датчик в рабочее положение с соблюдением указаний технической документации;

- проверяют на герметичность в соответствии с шп. 4.3.1 - 434 систему, состоящую из соединительных линий для передачи давления, эталонных СИ и вспомогательных средств для задания и передачи измеряемой величины.

4.3* L Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков давления, разности давлений, разрежения с верхними пределами измерений менее 100 кПа и датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений более 250 кПа, проводят при значениях давления (разрежения), равных верхнему пределу измерений поверяемого датчика.

Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков давления-разрежения, проводят при давлении, равном верхнему пределу измерений избыточного давления.

Проверку герметичности системы, предназначенной для 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. 43.1, устанавливают заведомо герметичный датчик или любое другое средство измерений с погрешностью измерений не более 2,5% от значений давления, соответствующих требованиям пЛ.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 поддавленном может быть увеличено.

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

• 43.3.  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 изменение давления не должно превышать 0,5% верхнего предела измерении поверяемого датчика.

Допускается поправка при изменении температуры окружающего воздуха и рабочей среды.

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

• 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 д.тя 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 дополнительных 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 «пуля» 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.

Методика проверки герметичности датчика аналогична методике проверки герметичности системы (пл. 4,3,1 - 4.3.4), но имеет следующие особенности:

изменение давления (разрежения) определяют по изменению выходного 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 поминальные 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 HART-сигналом к выходу подключают портативный HART-коммуникатор, например, «МетраЕт-650», или коммуникатор НС - 275, или IIART-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 проведешш поверки (п. 5,3 Л, 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;

(5м) ви - отношение возможного наибольшего модуля основной погрешности экземпляра датчика, который может быть ошибочно признан годным, к пределу допускаемой основной погрешности.

Допускаемые значения критериев достоверности поверки: Рвам = ОДО и (5м)ва max ⁼ 1,25,

• 5.3,4, Устанавливают следующие параметры поверки:

m - число поверяемых точек в диапазоне измерений, ш>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), n = 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;

У* - 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 у к и ССр 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

Параметры и критерии достоворпости поверки

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 постоянною тока, значения которого контролируют непосредственно в мА

где Др - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного СИ, контролирующего входную величину (давление, кПа, Ml 1а);

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

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

Io, Im - соответственно нижнее и верхнее предельные значения выходного сигнала датчика; для датчиков с выходным сигналом (4_20)мА 1о=4мА, Ьп~20мА: для датчиков с выходными сигналами (О...5)В 1о=0, а Im=5B .

otp - то же, что в п.53.4;

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

₊Ас1юо<ст -х,

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

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

Ди - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного сопротивления, Ом;

Иэт - значение эталонного сопротивления, Ом;

Um, Uo - соответственно верхнее и нижнее предельные значения напряжений (мВ или В) на эталонном сопротивлении, определяемые по

• 3). При поверке датчика с выходным цифровым сигналом

-100<а,

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)

....................................................(4)

¹ m 'и

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 Рш(-) и в формулу (4) подставляется со знаком минус;

Io_} 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

1=1- ^1т ~ ^7,) (Р-Р_п\.....................................................(5)

/?'Ип_о'^{л/              17}

Jit * П

• 3) . Для датчиков с выходным сигналом постоянного тока и функцией преобразования входной измеряемой вели^тшны по закону квадратного корня

  

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

датчика разности давлений. Остальные обозначения те же, что и в формуле (1).

Если по технической документации на поверяемый датчик па ограниченном начальном участке характеристики (6) допускается линейная зависимость, то расчетные значения выходного сигнала на этом участке определяют по формуле

где Р < KjhPni; Кл - коэффициент, установленный в технической документации на поверяемый датчик из интервала значений 0,02 < Кл < 0,09, если иное не установлено в технической документации.

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

Up = RaT * Ip ,

где Up - расчетное значение падения напряжения па 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

(9)

где Np - расчетное значение выходного сигнала в цифровом формате;

Nm₅ No - соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного ни формационного сигнала датчика в цифровом формате:

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

- с линейно убывающей функцией преобразования

с функцией преобразования по закону квадратного корня

........(И)

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 нс 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 0,25М11а 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) нс 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^О).

• 5.3.9. Основную погрешность определяют при ш 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 гп = 5 (основной вариант поверки), 40% диапазона измерений при m = 4 и 60% диапазона измерений при га = 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 мип 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 ул < ук ■ у.

При поверке датчиков с верхним пределом измерений в области разрежения, равном 1 ООкПа 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 исирешность определяют по методике, изложенной в п. 53.10 с соблюдением условий, изложенных вид 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 Ml 1а, но не менее 0,1 Ml Га.

• 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 приводят поверку.

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

- для датчиков с токовым выходным сигналом

- для датчиков с выходным сигналом в цифровом формате

где Ip. Io, Im, Np, No, Nm - то же что в формулах (4) и (9);

Рб - атмосферное давление в помещении, где проводят поверку, МПа; Рш(а) - верхний предел измерений датчика абсолютного давления, МПа; 1\-Н - избыточное давление, подаваемое в датчик, МПа;

Р(-) - разрежение, создаваемое в датчике; значение разрежения в МПа подставляют в формулы (13) и (14) со знаком минус.

Расчетные значения избыточного давления и разрежения вычисляют по формулам

Р(-) =Рб-Ра...............................................(16)

где Ра - номинальное значение абсолютного давления, МПа,

Вблизи нуля абсолютного давления датчик поверяют, создавая на его входе датчика определяют по формуле

.............................................(19) <_л(*)

Максимальное значение избыточного давления Рт(+) , при котором расчетное значение выходного сигнала Ip = Im, определяют по формуле

Ртп(+) = Рт(а) - Рб

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

Д_й <а_р

^£'           '   1 АЛ ’

где Лб - абсолютная погрешность, МПа;

ар, у - 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 ш значениях измеряемой величины в соответствии с табл.З и с учетом требований п*,5.3*9*

Таблица 3

Перед поверкой корректором «пуля» 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 но формуле (19) при атмосферном давлегши.

• 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):

п =7^г'¹⁰⁰’

^J vr * а

и-и

7» =------- 100,

* U -U,

N-N.,

7. =------^-100,

/V -N ¹ * М

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

U - значение падения напряжения на эталонном сопротивлении, полученное экспериментально при измерении выходного сигнала и поминальном 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 пи способу 2 (5,3 Д):

._Ж..................................................(25)

¹ т

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

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

Pm - сумма абсолютных значений верхних пределов измерений датчиков давления-разрежения ( Pm = Pm(+) + j Pm(-)| )₅ для остальных датчиков - верхний предел измерений, кПа, МПа.

Вычисления уб выполняют с точностью до второго знака после запятой.

• 5.4. Опр е д ел енис в ари ации

• 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 (пЛ 3),

• 5.4.2. Вариацию выходного сигнала уг в % нормирующего значения (п.53,6) вычисляют по приведенным ниже формулам.

При поверке датчиков по способу 1 (п.5 3.1):

Гг =у—~1°0,

* ГН

(27)

Л' - N*

" W

где I, 1* - значения выходного сигнала постоянного тока, полученные экспериментально при одном и том же номинальном значении входной измеряемой величины при прямом и обратном ходе соответственно, мА;

U, U* - 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, мВ₅ 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 (53.1):

l/’-r;

/_г=^-—'-100,.......................................................(29)

^J т

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.

5.53. Датчик признают годным при первичной поверке, если на всех поверяемых точках модуль основной погрешности |уа| < 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 iy£| > 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 |у<?| > (5м)вн 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 [у?[ > ук • ]у[ или значение вариации уг превышает предел ее допускаемого значения.

Обозначения: (5м)ва max -поп,5Л2; ук - по п.5.3-4; у - поп.5.3.6.

• 5.5.5. Допускается вместо вычислений по экспериментальным данным значений основной погрешности у? 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 у£, 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).

Кг| —/к И

(30)

(31)

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 уа и вариацию уг определяют в интервале значений выходного сигнала (32), если иное не указано в технической документации на датчик:

1р(лин) < 1ноы Im ₅,,

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 нс выполняются условия (30) и (31).

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

• 5.6.4. Датчик признают негодным при периодической поверке:

- если при первом цикле иоверки хотя бы в одной поверяемой точке модуль основной погрешности у,?, выраженной в % диапазона изменения выходного сигнала, превышает пределы допускаемых значений (33) или значения вариации уг превышают пределы допускаемых значений (31).

|/г | ^> (^м Хоггах ' И 2^/ I у...............................................(33)

• 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.

6.1 Положительные результаты поверки оформляют выдачей свидетельства о поверке в соответствии с ПР 50.2.006 и наносят оттиск по верительного 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 «МЕТРАН», исполнитель А.Я.Юровский,

  

• 2. Утверждена ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 15.12.2008г.

Приложение к методике поверки 2051

Обязательное

Схемы включения датчиков при поверке

Схема 1 включения датчика с аналоговым выходным сигналом постоянного тока 4 - 20 мА при измерении выходного сигнала непосредственно миллиамперметром,

Р - входная измеряемая величина (примеры подключения к датчику эталонных СИ входной величины и эталонных задатчиков давления приведены на схемах 8 и 9 соответственно);

Д “ поверяемый датчик:

G - источник питания постоянного тока (например, один из указанных в п.2 Л, табл, 1, если иное не указано в технической документаций);

А - цифровой миллиамперметр или универсальный вольтмиллиамперметр:

R - нагрузочное сопротивление, например, резистор МЛТ или магазин сопротивлений, указанный в табл,1 (п,2Л); значение сопротивления - в соответствии с условиями поверки (п.4Л).

Схема 2 включения датчика с аналоговым выходным сигналом постоянного тока 4-20 мА при измерении выходного сигнала по палению напряжения на ГУ raj 1 о н н ом со i l рот и вл е ни и.

В - цифровой вольтметр или компаратор напряжения постоянного тока, указанные, например, н табл.1:

Кэт “ эталонное сопротивление, например, образцовая катушка сопротивления или мера электрического сопротивления, указанные в таблЛ;

R1 - нагрузочное сопротивление - например, указанный в табл.1 магазин сопротивлений; сумма значений сопротивлений Rrr + Rt = R , где значение R сопротивления нагрузки при поверке указано в п.4.1.

Схема 3 включения датчика с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART и считывании информации по цифровому каналу при помощи портативного коммуникатора, например, «Метран - 650», указанного в табл л, или при помощи другого HART - мастера.

Н - портативный HART- коммуникатор или другое цифровое устройство, поддерживающее коммуникационный HART* протокол,

Остальные обозначения указаны в схеме 1,

Схема 4 включения датчика с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART при считывании информации по цифровому каналу с помощью устройства (модема HART/RS232) связи с персональным компьютером .

Модем — устройство связи и преобразования сигналов HART/RS232;

ПК “ персональный компьютер;

К - кабель для стандартного последовательного порта;

Остальные обозначения указаны в схеме 1 -

Схема 5 включения датчика с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART при считывании информации по аналоговому выходному сигналу постоянного тока 4 - 20 мА и по цифровому каналу.

Пример 1.

Обозначения приведены в схемах 1 я 3*

Обозначения приведены в схемах 2 и 4,

Включение поверяемых датчиков с цифровыми выходными сигналами на базе других коммуникационных протоколов (например, Foundation Fieldbus или RS485) и датчиков с аналоговым сигналом (1,„5)В производят по схемам, приведенным в технической документации.

Схема 6 подключения к поверяемому датчику эталонных СИ давления или

разрежения. _  ........................................... .........................................

Д - поверяемый датчик;

СИ-Р - эталонное СИ для измерения давления или разрежения, например, указанное в табл Л;

И-Р - источник давления или разрежения;

Кл - клапаны запорные;

Р - давление или разрежение на входе датчика.

Схема 7 подключения к поверяемому датчику эталонных задатчиков давления, разрежения или разности давлений.

Эт-Р - эталонный задатчик входной величины Р, например, указанный в табл.1; Эт-Ро - эталонный задатчик опорного давления Ро или блок опорного давления основного задатчика Эт-Р;