Методика поверки «ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ (БАРЬЕРЫ ИСКРОЗАЩИТЫ) «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1Ех»» (МП НКГЖ.411531.004)

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор

ООО НПП

Заместитель директора по качеству ФГУП «ВНИИМС»

Иванникова

г 9 »    ^v 2016 г.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ (БАРЬЕРЫ ИСКРОЗАЩИТЫ) «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМЬЕх»

Методика поверки

НКГЖ.411531.004МП

г. Москва, г. Зеленоград 2016 г.

• 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

• 6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОДКЛЮЧЕНИЙ

• 1.1 Преобразователи измерительные (барьеры искрозащиты) «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» (далее - БРИЗ) предназначены для измерений и преобразования сигналов, поступающих от термопреобразователей сопротивления (ТС) по ГОСТ 6651-2009, преобразователей термоэлектрических (ТП) по ГОСТ Р 8.585-2001, потенциометрических устройств постоянного тока, а также преобразователей с унифицированными выходными сигналами, в унифицированный сигнал постоянного тока (4...20) мА и (или) в цифровой сигнал HART-протокола. Преобразователи также предназначены для передачи сигналов HART-протокола из взрывоопасной зоны в безопасную и наоборот.

• 1.2 Настоящая методика поверки может быть применена при калибровке БРИЗ.

• 1.3 Интервал между поверками 5 лет; 2 года - для преобразователей измерительных (барьеров искрозащиты) «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» (с индексом заказа А).

• 1.4 Основные метрологические характеристики

  • 1.4.1 Основные метрологические характеристики БРИЗ соответствуют приведенным в таблице 1.1, 1.2.

Таблица 1.1 - Метрологические характеристики «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех»

Примечания:

• 1) ^{1) - Типы НСХ - по ГОСТ 6651-2009 ( МЭК 60751) для термопреобразователей сопротивления (ТС) и

ГОСТ Р 8.585-2001 (МЭК 60584-1) для преобразователей термоэлектрических (ТП).

- НСХ медных ТС, а = 0,00428 °C¹,^(,,) - НСХ медных ТС, а = 0,00426 °C¹.

• 2) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности аналогового сигнала постоянного тока цифро-аналогового преобразователя (А_осн|):

• - ±0,004 мА - для индекса заказа А;

• - ±0,006 мА - для индекса заказа В;

• - ±0,012 мА - для индекса заказа С.

Продолжение таблицы 1.1

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности аналогового выхода (для типов НСХ ТС и ТП и входных сигналов в виде напряжения и сопротивления постоянному току) рассчитывают по формулам (1) и/или (2):

Ye ^— ±(AocHR(u/((Rmax(Uniax) ~ Rmin(U_mj_n)) ± A_0CHj/(l_max ~ Imin)) X 100 %,            (1)

где AochR(U) - пределы допускаемой основной погрешности измерений сопротивления, Ом, (т.э.д.с. или напряжения, мВ), A_0CHi - пределы допускаемой основной погрешности

аналогового сигнала постоянного тока цифро-аналогового преобразователя, мА, по п. 2) таблицы 1.1; (Rmax(Umax) ~ R_min(U_min)) - диапазон измерений в Ом или мВ (из таблицы 1.1 и ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751) и ГОСТ Р 8.585-2001 (МЭК 60584-1); (I_max - I_min) - диапазон выходного аналогового сигнала постоянного тока (16 мА).

Уы = ±(А ocirt/Отах train) + A_0CH]/(Iraax “ Imin)) X 100 %,                   (2)

где AocHt - пределы допускаемой основной погрешности цифрового сигнала по протоколу HART из таблицы 1 • 1; (tmax - t_min) - диапазон измерений в °C из таблицы 1.1, A_0CHi, (I_max - Imin) ~ то же» что в формуле (1).

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности аналогового выхода y_s2 (для типа входного сигнала в виде отношения сопротивлений постоянному току потенциометрического датчика) рассчитывают по формуле

YE2 = ±((А_оснН/100 + A_0CHi/(l_max - I_rain)) х 100 %,                         (3)

где Аоснн - пределы допускаемой основной погрешности цифрового сигнала по протоколу HART из таблицы 1 .£; А_осн1, (I_max - I_min) - то же, что в формуле (1).

• 3)^(<,,) - По отдельному заказу.

Таблица 1.2 - «Метрологические характеристики ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех»,

• 1.4.2 Электрическая прочность изоляции

  • 1.4.2.1 Изоляция между выходной и входной цепями БРИЗ, изоляция электрических цепей питания, электрических цепей сигнализации относительно объединённых входных и выходных цепей и между собой выдерживает в течение 1 мин действие испытательного напряжения практически синусоидальной формы частотой от 45 до 65 Гц:

• - 1500 В при температуре окружающего воздуха (20±5) °C и относительной влажности от 30 до 80 %.

• 1.4.2.2 Изоляция входных цепей БРИЗ (коды при заказе К2-12, К2-12Ш, К2-17Ш) между собой выдерживает в течение 1 мин действие испытательного напряжения практически синусоидальной формы частотой от 45 до 65 Гц:

• - 100 В при температуре окружающего воздуха (20±5) °C и относительной влажности от 30 до 80 %.

1.4.3 Электрическое сопротивление изоляции между выходной и входной цепями БРИЗ, токоведущих цепей питания, цепей сигнализации относительно объединённых входных и выходных цепей и между собой не менее:

- 20 МОм при температуре окружающего воздуха (20±5) °C и относительной влажности от 30 до 80 %.

2.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 2.1.

аблица 2.1 - Операции поверки

• 3.1 При проведении поверки применяют основные и вспомогательные средства поверки, указанные в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Средства поверки

• 4.1 При поверке БРИЗ выполняют требования техники безопасности, изложенные в документации на применяемые средства поверки и оборудование.

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• 1) температура окружающего воздуха, °C

  20±5;

  30...80;

  84,0...106,7 (630...800);

  24,0±2,4.

• 2) относительная влажность окружающего воздуха, %

• 3) атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.)

• 4) напряжение питающей сети, В

Внешние электрические и магнитные поля должны отсутствовать или находиться в пределах, не влияющих на работу БРИЗ.

Вибрация, тряска, удары, влияющие на работу БРИЗ, должны отсутствовать.

Время выдержки БРИЗ во включенном состоянии 15 мин.

• 5.2 Операции, проводимые со средствами поверки и с поверяемыми БРИЗ, должны выполняться в соответствии с указаниями, приведенными в эксплуатационной документации.

• 5.3 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы.

  • 5.3.1 БРИЗ выдерживают в условиях, установленных в п.п. 5.1 1)...5.1 3) в течение 4 ч.

  • 5.3.2 Средства поверки подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 6.1 Внешний осмотр

  • 6.1.1 При внешнем осмотре устанавливают отсутствие механических повреждений, правильность маркировки, проверяют комплектность.

При наличии дефектов покрытий, влияющих на работоспособность БРИЗ, несоответствия комплектности, маркировки определяют возможность дальнейшего применения БРИЗ.

• 6.1.2 У каждого БРИЗ проверяют наличие паспорта с отметкой ОТК.

• 6.2 Опробование

  • 6.2.1 Подключают «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012» (далее - ИКСУ) в качестве источника

• - сигналов тока - ко входу «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех»,

• - температуры, напряжения или сопротивления постоянному току - ко входу «ЭЛЕМЕР-БРИЗ TMl-Ex».

• 6.2.2 Устанавливают с помощью программы «HARTconfig» тип первичного преобразователя, соответствующий выбранному входному сигналу для «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех».

• 6.2.3 Измеряют выходной ток и убеждаются, что его значение соответствует выходному току БРИЗ с учетом погрешностей БРИЗ и измерителя тока.

• 6.3 Проверка электрической прочности изоляции

  • 6.3.1 Проверку электрической прочности изоляции проводят на установке GPI-745A, позволяющей поднимать напряжение плавно или равномерно ступенями, не превышающими 10 % значения испытательного напряжения.

Испытательное напряжение повышают плавно, начиная с нуля или со значения, не превышающего номинальное напряжение цепи до испытательного в течение не более 30 с.

Погрешность измерения испытательного напряжения не должна превышать ±5 %.

Испытательное напряжение прикладывают между соединенными вместе входной и выходной цепями. Испытательные напряжения указаны в п. 1.4.2.

Изоляцию выдерживают под действием испытательного напряжения в течение 1 мин. Затем напряжение плавно снижают до нуля или значения, не превышающего номинальное, после чего испытательную установку отключают.

• 6.3.2 Во время проверки электрической прочности изоляции не должно происходить пробоев и поверхностного перекрытия изоляции.

• 6.4 Проверка электрического сопротивления изоляции

  • 6.4.1 Проверку электрического сопротивления изоляции цепей БРИЗ производят мегаомметром Ф 4102/1-1М или другим прибором для измерения электрического сопротивления с рабочим напряжением не более 100 В.

  • 6.4.2 Отсчет показаний производят по истечении 1 мин после приложения напряжения между соединенными вместе электрическими цепями и корпусом.

Сопротивление изоляции не должно быть менее 20 МОм.

• 6.5 Определение значений основных погрешностей БРИЗ

  • 6.5.1 Определение значений основных погрешностей «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» в конфигурации с ТС и входными сигналами в виде сопротивления постоянному току проводят в следующей последовательности.

    • 6.5.1.1 При использовании компьютера подсоединяют его к «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех», включают питание и запускают программу «HARTconfig».

    • 6.5.1.2 Калибратор-измеритель унифицированных сигналов прецизионный «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012» (далее - ИКСУ-2012) подготавливают к работе в режиме эмуляции сопротивления постоянному току и подключают его ко входам «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» по трехпроводной схеме.

    • 6.5.1.3 Устанавливают следующие параметры конфигурации:

      - тип первичного преобразователя - граница сенсора:	0...320 Ом;
      нижняя верхняя - пределы диапазона измерений и преобразований (в единицах измеряемого параметра) нижний верхний - схема подключения ТС - время демпфирования	0, 320; 0, 320; трехпроводная; 2 с.

    • 6.5.1.4 Задают с помощью ИКСУ-2012 эмулируемое (действительное А_д) значение сопротивления 0 Ом и производят считывание показаний цифрового сигнала по протоколу HART А_и с помощью программы «HARTconfig».

    • 6.5.1.5 Рассчитывают значение абсолютной погрешности цифрового сигнала А4д по протоколу HART по формуле

AA#= А_и-А_д.                               (6.1)

• 6.5.1.6 Повторяют операции по пп. 6.5.1.4, 6.5.1.5, поочередно устанавливая с помощью ИКСУ-2012 эмулируемые (действительные) значения сопротивления, равные 10, 25, 50, 100, 150, 320 Ом, и производят считывание показаний цифрового сигнала по протоколу HART А_и с помощью программы «HARTconfig».

• 6.5.1.7 Отсоединяют кабель ИКСУ-2012 от входа БРИЗ.

• 6.5.2 Определение значений основных погрешностей «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» при работе с входными сигналами в виде напряжения постоянного тока выполняют следующие операции.

  • 6.5.2.1 Подготавливают ИКСУ-2012 к работе в режиме генерации постоянного напряжения милливольтового диапазона и подключают его ко входу «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» с помощью кабеля KH2012U.

  • 6.5.2.2 Устанавливают следующие параметры конфигурации:

• - тип датчика                                              0... 100 мВ;

• - граница сенсора:

нижняя

верхняя

• - пределы диапазона измерений и преобразований

(в единицах измеряемого параметра)

нижний

верхний

• - время демпфирования

• 6.5.2.3 Устанавливают с помощью ИКСУ-2012 значение эмулируемого (действительного) напряжения, равное 0 мВ и производят считывание показаний цифрового сигнала по протоколу HART А_и с помощью программы «HARTconfig».

• 6.5.2.4 Рассчитывают значение абсолютной погрешности цифрового сигнала ЛАу по протоколу HART по формуле

А_и-А_д.                                (6.2)

• 6.5.2.5 Поочередно устанавливают с помощью ИКСУ-2012 значения эмулируемого напряжения, равные 15, 50, 100 мВ и повторяют операции по пп. 6.5.2.3, 6.5.2.4.

• 6.5.3 Определение значений основных погрешностей «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» при работе с входными сигналами от ТП выполняют следующие операции.

  • 6.5.3.1 Устанавливают следующие параметры конфигурации:

• - тип датчика                                         ТХА(К);

• - время демпфирования                                    2 с.

• 6.5.3.2 Подключают ко входу проверяемого «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» компенсатор холодного спая и ИКСУ-2012 в режиме эмуляции сигналов ТП типа ТХА(К) кабелем КИ2012К. Выдерживают «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» в таком состоянии в течение 15 мин.

• 6.5.3.3 Устанавливают с помощью ИКСУ-2012 значение эмулируемой (действительной) температуры, равное О °C.

• 6.5.3.4 Производят калибровку сопротивления компенсатора холодного спая, для чего в окне компьютерной программы «HARTconfig» на закладке «Спецефические»:

• - нажимают кнопку «Калибровка КХС»;

• - дожидаются успешного завершения калибровки.

• 6.5.3.5 Производят считывание показаний цифрового сигнала по протоколу HART А_и с помощью программы «HARTconfig».

• 6.5.3.6 Рассчитывают значение абсолютной погрешности цифрового сигнала ДА₍ по протоколу HART по формуле

&A_t= А_и-А_д.                                (6.3)

• 6.5.3.7 Отсоединяют кабель ИКСУ-2012 от входа «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех».

• 6.5.3.8 Значения абсолютных погрешностей «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех», рассчитанных по формулам (6.1) - (6.3) в каждой из поверяемых точек, не должны превышать пределов допускаемых абсолютных погрешностей, указанных в таблице 1.1.

• 6.5.4 Определение значений основных погрешностей «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» сконфигурированного под конкретный тип входного сигнала

  • 6.5.4.1 Основную погрешность «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» для конфигураций с ТС, ТП и потенциометрическим входным сигналом определяют в точках, соответствующих 5, 25, 50, 75, 95 % диапазона измерений.

НСХ преобразования ТС должны соответствовать ГОСТ 6651-2009, НСХ ТП - ГОСТ Р 8.585-2001.

Измерения для определения основных погрешностей с указанными конфигурациями «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» проводят по методикам, изложенным в п. 6.5.1 и п. 6.5.3.

Рассчитывают значения абсолютных погрешностей цифрового сигнала АЛ по протоколу HART по формуле

А4= А_и-А_д,                               (6.4)

где Ад - действительно значение эмулируемой величины;

А_и - значение цифрового сигнала по протоколу HART, полученное с помощью программы «HARTconfig».

Наибольшее из рассчитанных значений основной погрешности цифрового сигнала по протоколу HART не должно превышать соответствующего значения, указанного в таблице 1.1.

• 6.5.5 Определение основных погрешностей аналогового сигнала постоянного тока цифро-аналогового преобразователя БРИЗ.

  • 6.5.5.1 Подготавливают ИКСУ-2012 или Fluke 8508А к работе в режиме измерения постоянного тока и подключают его к выходу БРИЗ с помощью кабеля КИ201211.

  • 6.5.5.2 Для «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» с помощью программы «HARTconfig» на закладке «Токовый выход» устанавливают режим фиксированного тока с значением 1_д - 4 мА.

  • 6.5.5.3 С помощью ИКСУ-2012 или Fluke 8508А измеряют выходной ток 1_и «ЭЛЕМЕР-БРИЗ TMl-Ex».

  • 6.5.5.4 Рассчитывают значение абсолютной погрешности аналогового сигнала постоянного тока цифро-аналогового преобразователя «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех» по формуле

1_и-1_д-                                          (6.5)

• 6.5.5.5 Повторяют пп. 6.5.5.2,..., 6.5.5.4 для фиксированных токов 8,12, 16 и 20 мА.

• 6.5.5.6 Значения абсолютных погрешностей «ЭЛЕМЕР-БРИЗ ТМ1-Ех», рассчитанных по формулам (6.1) - (6.5) в каждой из поверяемых точек, не должны превышать пределов допускаемых абсолютных погрешностей, указанных в таблице 1.1.

• 6.5.6 Определение основных приведенных погрешностей «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех» при работе с входными сигналами постоянного тока выполняют в следующей последовательности.

  • 6.5.6.1 Подключают ко входу проверяемого «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех» ИКСУ-2012 в режиме эмуляции с воспроизведением сигнала в виде силы постоянного тока кабелем «КИ201211».

  • 6.5.6.2 Для измерения токового унифицированного сигнала подключают «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех» к ИКСУ-2012 кабелем «КИ201211».

  • 6.5.6.3 Последовательно устанавливают с помощью ИКСУ-2012 значение эмулируемого (действительного Ц) тока, соответствующее 5, 25, 50, 75 и 95 %.

  • 6.5.6.4 С помощью ИКСУ-2012 измеряют значение тока 1_и на выходе «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех».

  • 6.5.6.5 Основную приведенную погрешность по измеряемой величине рассчитывают по формуле

— х100%,

где 7„ - нижний предел диапазона входного сигнала в виде силы постоянного тока;

1_в - верхний предел диапазона входного сигнала в виде силы постоянного тока.

• 6.5.6.6 «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420-Ех», «ЭЛЕМЕР-БРИЗ 420Р-Ех» считают выдержавшим испытание, если основная приведенная погрешность по измеряемой величине находится в пределах, установленных в таблице 1.2.

• 7.1 Положительные результаты поверки БРИЗ оформляют свидетельством о поверке по форме, установленной в документе «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденному приказом Минпромторга России от 2 июля 2015 г. № 1815 или отметкой в паспорте и нанесением знака поверки.

  • 7.1.1 Результаты поверки БРИЗ, сконфигурированных под конкретный тип входного сигнала (п. 6.5.1.5), оформляют с обязательным указанием в Свидетельстве о поверке или паспорте информации об объеме проведенной поверки.

  • 7.1.2 Знак поверки наносится на корпус и (или) свидетельство о поверке, и (или) в пас

порт.

• 7.2 При отрицательных результатах поверки БРИЗ не допускаются к применению до выяснения причин неисправностей и их устранения.

После устранения обнаруженных неисправностей проводят повторную поверку, результаты повторной поверки - окончательные.

• 7.3 Отрицательные результаты поверки БРИЗ оформляют извещением о непригодности по форме, установленной в документе «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденному приказом Минпромторга России от 2 июля 2015 г. № 1815. свидетельство о предыдущей поверке аннулируют, а БРИЗ не допускают к применению.

Разработчики настоящей методики:

Начальник ОС и ТД                           ("7*

ООО НПП «ЭЛЕМЕР»

ПРИЛОЖЕНИЕА

Рисунок А.1 - Схема электрическая подключений БРИЗ 420-Ех/К1-12 при поверке по току 4-20 мА

КИ201212

Рисунок А.2 - Схема электрическая подключений БРИЗ 420Р-Ех/К1-12 при поверке по току 4-20 мА

КИ201211

Рисунок А.З - Схема электрическая подключений БРИЗ ТМ1-Ех/К1-12

при поверке по сопротивлению (по HART и выходному току)

Рисунок А.4 - Схема электрическая подключений БРИЗ ТМ1-Ех/К1-12 при поверке по напряжению (по HART и выходному току)

17