Методика поверки «ГСИ. Барьеры искрозащиты SI, S2Ex, S3 Ex» (РТ-МП-3335-551-2016)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

• ГОСУДАРСТВЕНIIЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ»

(ФБУ «РОСТЕСТ — МОСКВА»)

л ь

Настоящая методика поверки распространяется барьеры искрозащиты S1, S2, S2Ex, S3Ex, изготовленные фирмой LABOR-ASTER, Польша, и устанавливает объем и порядок их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками - 3 года.

Барьеры искрозащиты SI, S2Ex, S3Ex (далее по тексту - барьеры) предназначены для измерительных преобразований аналоговых сигналов постоянного и импульсного напряжения, силы постоянного тока, электрического сопротивления, находящихся во взрывоопасной зоне датчиков, в аналоговые выходные сигналы силы постоянного тока, напряжения постоянного тока и передачи сигналов в безопасную зону.

• 1.1 При проведении поверки проводят операции, указанные в таблице 1, и применяют средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 1 - Операции поверки

• 1.2 При несоответствии характеристик поверяемых барьеров установленным требованиям по любому из пунктов таблицы 1 их к дальнейшей поверке не допускают и последующие операции не проводят.

• 2.1 При проведении поверки применяются средства измерений, перечисленные в таблице 2.

• 2.2 Допускается применять другие основные и вспомогательные средства поверки, с метрологическими характеристиками, обеспечивающими требуемые точности измерений.

• 2.3 Соотношение пределов допускаемой основной абсолютной погрешности образцовых

Лист № 3

Всего листов 11 средств измерений и поверяемых приборов для каждой проверяемой точки должно быть не более 1:5.

Примечание - При невозможности выполнения соотношения "1/5" допускается использовать эталоны с соотношением не хуже "1/3", при этом погрешность не должна выходить за границы, равные 0,8 от предела допускаемой погрешности барьера.

• 2.4 Все средства поверки должны быть исправны и поверены в установленном порядке.

Таблица 2 - Основные средства поверки

К поверке клещей допускаются лица, изучившие эксплуатационную документацию на поверяемые средства измерений и на средства поверки.

• 4.1 Поверитель должен пройти инструктаж по технике безопасности и иметь действующее удостоверение с группой допуска по электробезопасности не ниже III.

• 4.2 При проведении поверки должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ 12.2.007.7-75, требованиями правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, утвержденных приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 24 июля 2013 г № 328Н.

• 4.3 Средства поверки, вспомогательные средства поверки и оборудование должны соответствовать требованиям безопасности, изложенным в руководствах по их эксплуатации.

• 5.1 Условия поверки барьеров должны соответствовать условиям их эксплуатации, нормированным в технической документации, но не выходить за нормированные условия применения средств поверки.

• 5.2 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C..........................................................23±5

• - относительная влажность воздуха, %.................................................. от 30 до 80

• - атмосферное давление, кПа.................................................................от 84 до 106

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

• - проведены технические и организационные мероприятия по обеспечению безопасности проводимых работ в соответствии с действующими положениями ГОСТ 12.2.007.0-75.

• 6.2 Средства поверки, должны быть поверены в установленном порядке.

• 6.3 Средства поверки и поверяемые барьеры должны быть подготовлены к работе согласно их руководствам по эксплуатации.

• 6.4 Контроль условий проведения поверки по пункту 5.1 должен быть проведен перед началом поверки.

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемого барьера требованиям:

• - комплектности барьера в соответствии с руководством по эксплуатации, включая руководство по эксплуатации и методику поверки;

• - отсутствие механических повреждений корпуса;

• - внутри корпуса не должно быть посторонних предметов;

• - все надписи на барьерах должны быть четкими и ясными;

• - разъемы не должны иметь повреждений и должны быть чистыми.

Барьеры, имеющие дефекты, дальнейшей поверке не подвергаются, бракуются и направляются в ремонт.

Опробование работоспособности барьеров проводят путем подачи на вход барьера сигнал соответствующий 0 и 100 % диапазона входного сигнала. При этом должна наблюдаться соответствующая реакция на выходе барьера, наблюдаемая с помощью мультиметра.

При неверном функционировании барьер бракуется и направляется в ремонт.

• 7.3 Определение основной относительной погрешности преобразований силы постоянного тока барьеров Sl-ExA, Sl-ExBl, Sl-ExB2, Sl-ExB3, Sl-ExB4, Sl-ExB5, Sl-ExBHl, Sl-ExBH3, Sl-ExBH4, S2Ex-Z-XX, S2Ex-ZH-XX, S2Ex-U, S2Ex-SA, S2Ex-SB-XX, S2Ex-SBH-XX, S3Ex-U, S3Ex-S.

Собирают схему поверки согласно рисункам 1 - 3 приложения А для соответствующих типов барьеров. Подключают, соблюдая полярность, калибратор многофункциональный Fluke 5520А (далее по тексту - калибратор) к входным клеммам (1,2 или 3, 4) барьера.

Выходной сигнал с барьера (клеммы 5 и 6) контролируют с помощью мультиметра цифрового 34410А (далее по тексту - мультиметр).

На калибраторе устанавливают режим воспроизведения силы постоянного тока. При поверке барьеров типа S2Ex-Z-XX, S2Ex-ZH-XX калибратор устанавливают в режим электронной нагрузки с пределом регулирования тока от 0 до 100 мА.

Мультиметр переводят в режим измерения тока или напряжения в зависимости от установленного выходного сигнала барьера.

Определение относительной погрешности преобразований силы постоянного тока проводится в пяти точках диапазона входного сигнала. Для этого на входе барьера с помощью калибратора последовательно задаются следующие значения входного сигнала X для диапазона входного сигнала 4-20 мА: 4 мА, 8 мА, 12 мА, 16 мА, 20 мА. Для диапазонов входного сигнала 0-5 мА, 1 - 5 мА и 0 - 20 мА устанавливают значения входных токов из второго, третьего и четвертого столбца таблицы 3 соответственно.

Выходной сигнал контролируется с помощью мультиметра.

Номинальные значения выходного сигнала Y_Ho_M, соответствующие установленным значениям входного тока, приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Номинальные значения входного/выходного сигнала

Для каждой точки X; регистрируется результат измерения Yj, соответствующий установленным на калибраторе значениям входного сигнала X;.

По измеренным значениям Yj для каждой точки Xj вычисляется основная относительная погрешность преобразований по формуле:

_{g =} ^Yhom, -X ,₁₀₀о_/о                                          (1)

¹ Y ■

НОМ1

где Y_H0Mi - номинальное значение выходного сигнала, соответствующее значению входного сигнала Х_н задаваемого на выходе калибратора;

Y; - измеренное значение выходного сигнала

Выбрать максимальное значение относительной погрешности для барьера из всех значений по формуле:

⁸,„ах= тах|8_;|                                                      (2)

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения погрешностей 5_тах по абсолютной величине не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на барьеры.

Собирают схему поверки согласно рисункам 2-3 приложения А для соответствующих типов барьеров. Подключают, соблюдая полярность, калибратор многофункциональный Fluke 5520А к входным клеммам (1, 2 или 3, 4) барьера.

Выходной сигнал с барьера (клеммы 5 и 6) контролируют с помощью мультиметра цифрового 34410А.

На калибраторе устанавливают режим воспроизведения напряжения постоянного тока.

Мультиметр переводят в режим измерения тока или напряжения в зависимости от установленного выходного сигнала барьера.

Определение относительной погрешности преобразований напряжения постоянного тока проводится в пяти точках диапазона входного сигнала. Для этого на входе барьера с помощью калибратора последовательно задаются следующие значения входного напряжения U_BX для диапазона входного сигнала 0-10В:0В,2,5В,5В,7,5В, 10В. Для диапазонов входного сигнала 0-5Ви1-5В устанавливают значения входных напряжений из шестого и восьмого столбца таблицы 3 соответственно.

Выходной сигнал контролируется с помощью мультиметра.

Номинальные значения выходного сигнала Y_H0M, соответствующие установленным значениям входного сигнала, приведены в таблице 3.

Для каждой точки X; регистрируется результат измерения Y_b соответствующий установленным на калибраторе значениям входного сигнала X,.

По измеренным значениям Y; для каждой точки X; вычисляется основная относительная погрешность преобразований по формуле (1).

Выбрать максимальное значение относительной погрешности для барьера из всех значений по формуле (2).

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения погрешностей 6_тах по абсолютной величине не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на барьеры.

Для барьеров, входным сигналом которых являются сигналы термопар, определение относительной погрешности преобразований напряжения постоянного тока проводят в следующей последовательности:

• - выбирают проверяемые точки Tj (не менее пяти), равномерно распределенные по диапазону входного сигнала (температуры), и записывают значения в °C;

• - находят для соответствующего типа термопар по таблицам ГОСТ Р 8.585-2001 значения термоЭДС Uj в мВ для температур Т,;

• - измеряют температуру Т_хс вблизи места подключения холодных спаев термопар к барьеру;

• -  находят но таблицам ГОСТ Р 8.585-2001 значение термоЭДС U_xc, в мВ, соответствующей температуре холодного спая Т_хс;

• - для каждой проверяемой точки рассчитывают значения входного сигнала в мВ по формуле:

X,=(U,-U_xc)

где Uj - значения термоЭДС Uj в мВ для температур Tj;

U_xc - значение термоЭДС U_xc, в мВ, соответствующей температуре холодного спая Т_хс

• - рассчитывают номинальные значения выходного сигнала ¥_ном, соответствующие установленным значениям входного сигнала, по формуле:

Y -Y

Y . = (Т-Т) —⁵---s- + Y                                (4)

Н0М1  \1Н/гргр   Н

⁴ в " ¹ н

где Y_H0Mi - номинальное значение выходного сигнала, соответствующее значению входного сигнала Т,;

Т_в, Т_н - верхний и нижний предел измерения входного сигнала в °C;

Y_B, Y_H - верхний и нижний предел измерения выходного сигнала в мА или В

• - на входе барьера с помощью калибратора последовательно задаются значения входного сигнала X, в мВ;

• -  регистрируется результат измерения Yj, соответствующий установленным на калибраторе значениям входного сигнала X,;

• - по измеренным значениям Yj вычисляется основная относительная погрешность преобразований по формуле (1);

• - выбирается максимальное значение относительной погрешности для барьера из всех значений по формуле (2).

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения погрешностей З_тах по абсолютной величине не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на барьеры.

Собирают схему поверки согласно рисункам 2-3 приложения А для соответствующих типов барьеров. Подключают, соблюдая полярность, магазин электрического сопротивления Р4834 (далее по тексту - магазин) к входным клеммам (1, 2 или 3, 4) барьера.

Выходной сигнал с барьера (клеммы 5 и 6) контролируют с помощью мультиметра цифрового 34410А.

Мультиметр переводят в режим измерения тока или напряжения в зависимости от установленного выходного сигнала барьера.

Определение относительной погрешности преобразований сопротивления постоянного тока проводится в пяти точках Ri, равномерно распределенных по диапазону входного сигнала, в следующей последовательности:

• - для каждой проверяемой точки рассчитывают номинальные значения выходного сигнала Yhom, соответствующие установленным значениям входного сигнала, по формуле:

Y^=(R,-R.)^^t+Y.                <⁵>

^Кв ‘^Кн

где Y_H0Mi - номинальное значение выходного сигнала, соответствующее значению входного сигнала Rj;

R_B, R_H - верхний и нижний предел измерения входного сигнала в Ом;

Y_B, Y_H - верхний и нижний предел измерения выходного сигнала в мА или В

• - на входе барьера с помощью магазина сопротивления последовательно задаются значения входного сигнала R_f в Ом;

• - регистрируется результат измерения Yj, соответствующие установленным значениям входного сигнала R,;

• - по измеренным значениям Yj вычисляется основная относительная погрешность преобразований по формуле (1);

• - выбирается максимальное значение относительной погрешности барьера из всех значений по формуле (2).

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения погрешностей 5_тах по абсолютной величине не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на барьеры.

Для барьеров, входным сигналом которых являются сигналы термопреобразователей сопротивления, определение относительной погрешности преобразований электрического сопротивления проводят в следующей последовательности:

• - выбирают проверяемые точки Tj (не менее пяти), равномерно распределенные по диапазону входного сигнала (температуры) и записывают значения в °C;

• - находят для соответствующего типа чувствительного элемента термопреобразователя сопротивления по таблицам ГОСТ 6651-2009 значения сопротивления R, в Ом для температур Tj;

• - рассчитывают номинальные значения выходного сигнала Y_H0M, соответствующие установленным значениям входного сигнала, по формуле:

Y - Y

Y . = (Т -Т )—⁵---S- + Y                          (6)

ном! \ i н ’ гр у.         н                                                    ^{v 7}

где Y_H0Mi - номинальное значение выходного сигнала, соответствующее значению входного сигнала Tj;

Т_в, Т_н - верхний и нижний предел измерения входного сигнала в °C.

Y_B, Y_H - верхний и нижний предел измерения выходного сигнала в мА или В

• - на входе барьера с помощью калибратора последовательно задаются значения входного сигнала R, в Ом;

• -  регистрируется результат измерения Yj, соответствующие установленным на калибраторе значениям входного сигнала R,;

• - по измеренным значениям Yj для каждой точки Rj вычисляется основная относительная погрешность преобразований по формуле (1);

• - выбирается максимальное значение относительной погрешности барьера из всех значений по формуле (2).

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения погрешностей 8_тах по абсолютной величине не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на барьеры.

Собирают схему поверки согласно рисунку 4 приложения А. Подключают, соблюдая полярность, генератор сигналов произвольной формы 33 220А (далее по тексту - генератор) к входным клеммам (1,3) барьера.

Выходной сигнал с барьера (клеммы 5 и 6) контролируют с помощью мультиметра цифрового 34410А.

На генераторе устанавливают выходной сигнал прямоугольной формы с характеристиками, соответствующим характеристикам барьера, указанным в эксплуатационной документации.

Мультиметр переводят в режим измерения тока или напряжения в зависимости от установленного выходного сигнала барьера.

Определение относительной погрешности преобразований частоты проводится в пяти точках Fj, равномерно распределенных по диапазону входного сигнала, в следующей последовательности:

- для каждой проверяемой точки рассчитывают номинальные значения выходного сигнала Yhom, соответствующие установленным значениям входного сигнала, по формуле;

(7)

где Yhom, - номинальное значение выходного сигнала, соответствующее значению входного сигнала Fj;

F_B. F_H - верхний и нижний предел измерения входного сигнала в Гц;

Y₈, Y_h - верхний и нижний предел измерения выходного сигнала в мА или В

• - на вход барьера с помощью генератора последовательно создается импульсный сигнал прямоугольной формы с частотой следования импульсов F, в Гц;

• - регистрируется результат измерения Y_h соответствующий установленным значениям входного сигнала Fj;

• - по измеренным значениям Y, вычисляется основная относительная погрешность преобразований по формуле (1);

• - выбирается максимальное значение относительной погрешности барьера из всех значений по формуле (2).

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения погрешностей 5_тач по абсолютной величине не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на барьеры.

• 8.1 Положительные результаты поверки барьера оформляют свидетельством о поверке в соответствии с приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 8.2 Форма рекомендованного протокола результатов поверки для барьеров приведена в Приложении Б.

• 8.3 Знак поверки наносится в месте, установленном в описании типа средства измерений.

• 8.4 При несоответствии результатов поверки требованиям любого из пунктов настоящей методики свидетельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности в соответствии с приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

  

  Ю.Н. Ткаченко

Начальник лаборатории № 551

ФБУ «Ростест-Москва»

Схемы электрических подключений

Рис. 1 - Схема подключения барьеров типа S1

Рис. 2 - Схема подключения барьеров типа S2Ex

Рис. 3 - Схема подключения барьеров типа S3Ex

Рис. 4 - Схема подключения барьеров типа S2Ex-F

Протокол поверки

№_____от_____

Условия поверки:

• - температура окружающего воздуха, °C______________________________

• - относительная влажность воздуха, %_________________________________

• - атмосферное давление, кПа_________________________________________

Средства поверки:______________________________________________________

Таблица 1 - Барьер искрозащиты__________заводской номер________________