Методика поверки «Преобразователи измерительные серии IMX12» (МП 207.1-002-2016)

<О-« ®

Заместитель директора оизводственной метрологии ФГУП «ВНИИМС»

'Н.В. Иванникова ~<g-T     2016 г.

Преобразователи измерительные серии IMX12

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 207.1-002-2016

a p £S(L78 46

г.Москва 2016 г.

Настоящая методика распространяется на преобразователи измерительные серии IMX12 (далее по тексту - приборы, преобразователи или ИП), изготавливаемые фирмой «Hans Turck GmbH & Со. KG», Германия, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками - 3 года.

При проведении первичной и периодической поверки приборов должны выполняться операции, указанные в таблице 2.1

Таблица 2.1

3 Средства поверки

При проведении поверки применяют средства измерений, указанные в таблице 3.1 Таблица 3.1

При проведении поверки необходимо соблюдать:

• - требования безопасности, которые предусматривают «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» ПОТ РМ-016-2001;

• - указания по технике безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на эталонные средства измерений и средства испытаний;

• - указания по технике безопасности, приведенные в руководстве по эксплуатации преобразователей.

К проведению поверки допускаются лица, аттестованные на право проведения поверки данного вида средств измерений и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

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

• - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более          80;

• - атмосферное давление, кПа                                     от 86 до 106,7;

• - внешние электрические и магнитные поля, удары и вибрации, влияющие на работу приборов и средств поверки, должны отсутствовать.

• 5.2 Средства поверки и оборудование подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 6 Проведение поверки

• 6.1.1 При внешнем осмотре устанавливают отсутствие механических повреждений, коррозии, нарушений покрытий, надписей и других дефектов, которые могут повлиять на работу прибора и на качество поверки.

• 6.2.1 Подключают калибратор многофункциональный и коммуникатор BEAMEX МС6 (-R), меру электрического сопротивления постоянного тока многозначную МС 3070-3 или компаратор-калибратор универсальный КМ300Р и источник питания к соответствующим клеммам ИП (в зависимости от схемы подключения).

• 6.2.2 Генерируют с эталонного прибора значение соответствующего настроенному на преобразователе типу входного сигнала и лежащее в диапазоне измерений преобразователя.

• 6.2.3 После стабилизации показаний поверяемого преобразователя, снимают их при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора BEAMEX МС6 (-R).

• 6.2.4 Преобразователь считается пригодным к дальнейшей поверке, если на дисплее считывающего прибора индицируется значение выходного сигнала.

При первичной и периодической поверке количество поверяемых типов НСХ и входных сигналов преобразователя согласовывают с пользователем. Допускается проводить поверку в диапазоне измерений, согласованным с пользователем, но лежащим внутри полного диапазона измерений прибора. При этом делают соответствующую запись в паспорте и(или)в свидетельстве о поверке.

Определение основной погрешности ИП в режиме работы с термопреобразователями сопротивления и датчиками имеющими выходной сигнал в виде электрического сопротивления производить для 3-х или 4-х проводной схемы подключения.

• 6.3.1.1 Определение основной приведенной погрешности ИП от верхнего предела диапазона выходных сигналов в режиме измерения и преобразования аналоговых сигналов силы постоянного тока в сигналы силы постоянного тока или напряжения.

  • 6.3.1.1.1 Погрешность определяют в следующих пяти тачках, соответствующих 0, 25±5, 50±5, 75±5 и 100 % диапазона измерений.

  • 6.3.1.1.2 Для конфигурируемых ИП поддерживающих протокол HART (с помощью HART-коммуникатора) устанавливают соответствующий режим измерения/преобразования сигналов.

  • 6.3.1.1.3 Подключают калибратор многофункциональный и коммуникатор BEAMEX МС6 (-R) и источник питания к соответствующим клеммам ИП (в зависимости от схемы подключения).

  • 6.3.1.1.4 Воспроизводят значение нормируемого сигнала, соответствующее первой контрольной точке.

  • 6.3.1.1.5 После стабилизации показаний поверяемого ИП, снимают их при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора BEAMEX МС6 (-R).

  • 6.3.1.1.6 Повторяют операции по п.п. 6.3.1.1.4-6.3.1.1.5 для остальных контрольных точек.

  • 6.3.1.1.7 Рассчитывают основную приведенную погрешность для каждой поверяемой точки.

Приведенная погрешность       %) в зависимости от типа выходных аналоговых

сигналов определяется по формуле 1:

А =         ~⁷^)расн j ₀₍₎о_/о    ( J)

^р

где: I(U)_H3M - значение измеренного выходного тока (напряжения) в поверяемой точке, (мА или В);

1(и)_впд- значение верхнего предела диапазона выходных сигналов, (мА или В);

1(и)расч - расчетное значение выходного сигнала (мА или В), соответствующие значению сигнала постоянного тока воспроизводимое эталонным СИ, определяемое по формуле 2:

WV = /(£/)_,„ + ⁷-~⁷у- • (7(C/)_ewxmax - 1(Ц)_выхтт)    (2)

■'яхтах •'ex min

где: lexmax, l_Bxmin - соответственно верхний и нижний пределы шкалы преобразования измеренных (входных) сигналов в унифицированные аналоговые сигналы силы постоянного тока или напряжения, мА;

I(U)_Bbixmax, I(U)_Bblxmin - соответственно верхний и нижний пределы диапазона выходных сигналов прибора, (мА или В);

1_Э - значение воспроизводимое эталонным СИ, мА.

• 6.3.1.1.8  Полученные значения основной приведенной погрешности во всех контрольных точках не должны превышать предельно допустимых значений, приведенных в Приложении А к настоящей методике.

• 6.3.2.1 Определение основной абсолютной погрешности ИП в режиме измерения и преобразования аналоговых сигналов силы постоянного тока в сигналы силы постоянного тока.

  • 6.3.2.1.1 Погрешность определяют в следующих пяти тачках, соответствующих 0, 25±5, 50±5, 75±5 и 100 % диапазона измерений. Для конфигурируемых ИП (с помощью автономного программного обеспечения (ПО) IODD) устанавливают соответствующий режим измерения/преобразования сигналов.

  • 6.3.2.1.2 Подключают калибратор многофункциональный и коммуникатор ВЕАМЕХ МС6 (-R) и источник питания к соответствующим клеммам ИП (в зависимости от схемы подключения).

  • 6.3.2.1.3 Воспроизводят значение нормируемого сигнала, соответствующее первой контрольной точке.

  • 6.3.2.1.4 После стабилизации показаний поверяемого ИП, снимают их при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора ВЕАМЕХ МС6 (-R).

  • 6.3.2.1.5 Повторяют операции по п.п. 6.3.2.1.3-6.3.2.1.4 для остальных контрольных точек.

  • 6.3.2.1.6 Рассчитывают основную абсолютную (Д_абс, мА) погрешность для каждой поверяемой точки по формуле 3:

А_абс = ±(/„,„-Л)    (3)

где:       значение измеренного выходного сигнала силы постоянного тока в

поверяемой точке, мА;

Д- значение сигнала силы постоянного тока воспроизводимое эталонным прибором, мА.

• 6.3.2.1.7  Полученные значения основной абсолютной погрешности во всех контрольных точках не должны превышать предельно допустимых значений, приведенных в Приложении А к настоящей методике.

• 6.3.2.2 Определение основной приведенной погрешности ИП от интервала измерений в режиме измерения и преобразования аналоговых сигналов электрического сопротивления или напряжения постоянного тока в сигналы силы постоянного тока.

  • 6.3.2.2.1 Погрешность определяют в следующих пяти тачках, соответствующих 0, 25±5, 5О±5, 75±5 и 100 % диапазона измерений. Для конфигурируемых ИП (с помощью автономного программного обеспечения (ПО) IODD) устанавливают соответствующий режим измерения/преобразования сигналов.

  • 6.3.2.2.2 Подключают калибратор многофункциональный и коммуникатор ВЕАМЕХ МС6 (-R), меру электрического сопротивления постоянного тока многозначную МС 3070-3 или компаратор-калибратор универсальный КМ300Р и источник питания к соответствующим клеммам ИП (в зависимости от схемы подключения).

  • 6.3.2.2.3 С эталонного прибора воспроизводят значение нормируемого сигнала, соответствующее первой контрольной точке.

  • 6.3.2.2.4 После стабилизации показаний поверяемого ИП, снимают их при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора ВЕАМЕХ МС6 (-R).

  • 6.3.2.2.5 Повторяют операции по п.п. 6.3.2.2.3-6.3.2.2.4 для остальных контрольных точек.

  • 6.3.2.2.6 Рассчитывают основную приведенную погрешность для каждой поверяемой точки.

Приведенная погрешность (А„_рив, %) определяется по формуле 4:

^/изм~^/расч -100%      (4)

¹ выхтах 'б-ыхгтп

где: 1_изм-значение измеренного выходного тока в поверяемой точке, мА;

Цыхтах. leuxmin - соответственно верхний и нижний пределы диапазона выходных сигналов прибора, мА;

1расч - расчетное значение выходного сигнала (мА), соответствующие значению сигнала электрического сопротивления или напряжения постоянного тока воспроизводимое эталонным СИ, определяемое по формуле 5:

где: R(U)_exmax, R(U)_exn,in - соответственно верхний и нижний пределы шкалы преобразования измеренных (входных) сигналов в унифицированные аналоговые сигналы силы постоянного тока, (Ом или мВ);

Цыхтах, Цыхтт - соответственно верхний и нижний пределы диапазона выходных сигналов прибора, мА;

R(U)₃ - значение воспроизводимое эталонным СИ, (Ом или мВ).

• 6.3.2.2.7 Пределы допускаемой основной приведенной погрешности от интервала измерений (Д(Е_нгн), %) преобразователей вычисляются по формуле 6:

  ОСН

  0,005

  ' -I .

  max mtn

  )-100%

  (6)

где: А_Осн - значения основной абсолютной погрешности аналого-цифрового преобразования, Ом или мВ;

R(U)_max, R(U)mi_n- верхний/нижний предел интервала измерений, Ом или мВ; Imax, Imin - верхний/нижний предел диапазона выходных сигналов, мА.

• 6.3.2.2.8 Полученные значения основной приведенной погрешности во всех контрольных точках не должны превышать предельно допустимых значений, приведенных в Приложении А к настоящей методике.

6.3.2.3 Определение основной приведенной погрешности ИП в режиме работы с термопреобразователями сопротивления (ТС).

• 6.3.2.3.1 Погрешность определяют в следующих пяти тачках, соответствующих 0, 25±5, 5О±5, 75±5 и 100 % диапазона измерений. Для конфигурируемых ИП (с помощью автономного программного обеспечения (ПО) IODD) устанавливают соответствующий режим измерения/преобразования сигналов.

• 6.3.2.3.2 Подключают калибратор многофункциональный и коммуникатор ВЕАМЕХ МС6 (-R), меру электрического сопротивления постоянного тока многозначную МС 3070-3 и источник питания к соответствующим клеммам ИП (в зависимости от схемы подключения).

• 6.3.2.3.3 С эталонного прибора воспроизводят значение нормируемого сигнала, соответствующее первой контрольной точке (в соответствии с типом НСХ по ГОСТ 66512009 или Приложением Б к настоящей методике).

• 6.3.2.3.4 После стабилизации показаний поверяемого ИП, снимают их при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора ВЕАМЕХ МС6 (-R).

• 6.3.2.3.5 Повторяют операции по п.п. 6.3.2.3.3-6.3.2.3.4 для остальных контрольных точек.

• 6.3.2.3.6 Рассчитывают основную приведенную погрешность для каждой поверяемой точки по п.п. 6.3.2.2.6-6.3.2.2.7.

• 6.3.2.3.7  Полученные значения основной приведенной погрешности во всех контрольных точках не должны превышать предельно допустимых значений, приведенных в Приложении А к настоящей методике.

6.3.2.4 Определение основной приведенной погрешности ИП с отключаемой внутренней автоматической компенсацией температуры свободных (холодных) концов термопары в режиме работы с термоэлектрическими преобразователями (ТП).

Для конфигурируемых ИП с отключаемой внутренней автоматической компенсацией температуры свободных (холодных) концов термопары в режиме работы с ТП также допускается проводить поверку с учетом погрешности компенсации холодного спая в соответствии с п. 6.3.2.6 вместо п.п. 6.3.2.4-6.3.2.5.

• 6.3.2.4.1 Погрешность определяют в следующих пяти тачках, соответствующих 0, 25±5, 50±5, 75±5 и 100 % диапазона измерений. Для конфигурируемых ИП (с помощью автономного программного обеспечения (ПО) 1ODD) устанавливают соответствующий режим измерения/преобразования сигналов и отключают внутреннюю автоматическую компенсацию температуры свободных (холодных) концов термопары (далее - схема компенсации холодного спая или КХС).

При поверке приборов с НСХ типа «В» допускается не отключать схему компенсации холодного спая.

• 6.3.2.4.2 Собирают схему согласно рисунку 1. Подключают калибратор многофункциональный и коммуникатор BEAMEX МС6 (-R), компаратор-калибратор универсальный КМ300Р (с медными проводами) и источник питания к соответствующим клеммам ИП.

Медные

Рисунок 1

• 6.3.2.4.3 С эталонного прибора воспроизводят значение нормируемого сигнала, соответствующее первой контрольной точке (в соответствии с типом НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001/МЭК 60584-1:2013 или Приложением В к настоящей методике).

• 6.3.2.4.4 После стабилизации показаний поверяемого ИП, снимают их при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора BEAMEX МС6 (-R).

• 6.3.2.4.5 Повторяют операции по п.п. 6.3.2.4.3-6.3.2.4.4 для остальных контрольных точек.

• 6.3.2.4.6 Рассчитывают основную приведенную погрешность для каждой поверяемой точки по п.п. 6.3.2.2.6-6.3.2.2.7.

• 6.3.2.4.7  Полученные значения основной приведенной погрешности во всех контрольных точках не должны превышать предельно допустимых значений, приведенных в Приложении А к настоящей методике.

• 6.3.2.5 Определение основной абсолютной погрешности внутренней автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары ИП в режиме работы с термоэлектрическими преобразователями.

Определение основной абсолютной погрешности КХС проводят для одного типа НСХ (кроме типа «В») в режиме работы с ТП.

• 6.3.2.5.1 Для конфигурируемых ИП (с помощью автономного программного обеспечения (ПО) 1ODD) устанавливают соответствующий режим измерения/преобразования сигналов и включают схему компенсации холодного спая.

• 6.3.2.5.2 Собирают схему согласно рисунку 2. Подключают калибратор многофункциональный и коммуникатор BEAMEX МС6 (-R), компаратор-калибратор универсальный КМ300Р (с медными проводами) и источник питания к соответствующим клеммам ИП. Помещают поверяемый прибор вместе первичным преобразователем температуры термометра, лабораторного электронного ЛТ-300 в пассивный термостат.

Медные                Эталонный

Рисунок 2

• 6.3.2.5.3 С эталонного прибора воспроизводят значение нормируемого сигнала, соответствующее О °C в температурном эквиваленте (в соответствии с типом НСХ по ГОСТ Р 8.5 85-2001/МЭК 60584-1:2013 или Приложением В к настоящей методике).

• 6.3.2.5.4 После стабилизации показаний поверяемого ИП, снимают их при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора BEAMEX МС6 (-R).

• 6.3.2.5.5   Рассчитывают основную абсолютную погрешность внутренней автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары (&кхс, °C) по формуле 7:

^кхс ^=±(^тп -Тэ)                (7)

где: Тэ~ значение температуры измеренное термометром ЛТ-300, °C.

Т_п- значение измеренного выходного сигнала (мА) прибора в температурном эквиваленте (°C), определяемое по формуле 8:

у’ _ Д/зл/ Лыхтт , рр _р \ , у¹        /о\

П у           г         х^-* ex max ¹ ex min / ''exmin

^ыхтах •'вых min

где: 1_изм - значение измеренного выходного сигнала силы постоянного тока в поверяемой точке, мА;

Цыхтах. lebwnin - соответственно верхний и нижний пределы диапазона выходных сигналов поверяемого прибора, мА;

Темах. Т_вхт1П - соответственно верхний и нижний пределы шкалы преобразования измеренных (входных) сигналов в температурном эквиваленте в унифицированные аналоговые сигналы силы постоянного тока, °C;

• 6.3.2.6 Определение основной приведенной погрешности ИП с учетом внутренней автоматической компенсацией температуры свободных (холодных) концов термопары в режиме работы с термоэлектрическими преобразователями).

• 6.3.2.6.1 Погрешность определяют в следующих пяти тачках, соответствующих О, 25±5, 50±5, 75±5 и 100 % диапазона измерений. Для ИП с включенной схемой компенсации холодного спая собирают схему согласно рисунку 3.

  

Рисунок 3

а) К поверяемому прибору подключают удлиняющие (компенсационные) провода по ГОСТ 1790-77, ГОСТ 1791-67 к ТП (в соответствии с требованиями по ГОСТ 8.338-2002). Тип компенсационных проводов должен соответствовать установленному типу НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001/МЭК 60584-1:2013 или Приложению В к настоящей методике. Концы удлиняющих проводов соединяют с медными проводами, скрутки проводов помещают в пробирки заполненные маслом, а затем пробирки помещают в нулевой термостат (или сосуд Дьюара, заполненный льдо-водяной смесью). Температуру в сосуде Дьюара контролируют термометром с пределом допускаемой абсолютной погрешности не более ±0,05 °C.

б) Подключают медные провода к компаратору-калибратору универсальному КМ300Р.

в) Подключают калибратор многофункциональный и коммуникатор BEAMEX МС6 (-R) и источник питания к соответствующим клеммам поверяемого прибора.

• 6.3.2.6.2 С эталонного прибора воспроизводят значение нормируемого сигнала, соответствующее первой контрольной точке (в соответствии с типом НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001/МЭК 60584-1:2013 или Приложением В к настоящей методике).

• 6.3.2.6.3 После стабилизации показаний поверяемого ИП, снимают их при помощи калибратора многофункционального и коммуникатора BEAMEX МС6 (-R).

• 6.3.2.6.4 Повторяют операции по п.п. 6.3.2.6.2-6.3.2.6.3 для остальных контрольных точек.

• 6.3.2.6.5 Рассчитывают основную приведенную погрешность для каждой поверяемой точки по п.п. 6.3.2.2.6-6.3.2.2.7.

• 6.3.2.6.6  Полученные значения основной приведенной погрешности во всех контрольных точках с учетом погрешности компенсации холодного спая не должны превышать предельно допустимых значений, приведенных в Приложении А к настоящей методике.

• 7.1 Приборы прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению. На них оформляется свидетельство о поверке в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г. и (или) ставится знак поверки в паспорт и делается соответствующая запись в разделе «Свидетельство о поверке».

• 7.2 При отрицательных результатах поверки, в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г., оформляется извещение о непригодности.

Разработал:

Младший научный сотрудник научно-исследовательского отделения МО термометрии и давления (НПО 207) ФГУП «ВНИИМС»

Начальник

научно-исследовательского отделения МО термометрии и давления (НПО 207) ФГУП «ВНИИМС»

Основные метрологические и технические характеристики преобразователей измерительных серии IMX12 приведены в таблицах А.1-А.2.

Таблица А.1

Таблица А.2

Для исполнения IMX12-TI

Примечания:

• 1) Допускается изготовление преобразователей с диапазонами измерений, отличными от приведенных в таблице 4, но не превышающих нижней и верхней границы приведенных диапазонов.

• 2) Типы НСХ термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6651-2009 и ГОСТ Р 8.585-2001/МЭК 60584-1:2013 соответственно, кроме типов НСХ Ni50, Nil00, Ni500, NilOO, L

• 3) Пределы допускаемой основной и дополнительной приведенных погрешностей преобразователей вычисляются по формулам:

Д(ЕОС«), 0/₀ (_от интервала ИЗМереНИЙ) = ±( A_OCH/(R(U)_max-R(U)_min)+0,005/(I_ma_X-I_min))-100%, A(Sdon_)? мА / 1 °C - ±( Ад_ОП- (Imax-Imin)/(R(U)_max-R(U)_min)+0,0005 мА), где: А осн и А_доп _ значения основной абсолютной или дополнительной погрешности аналого-цифрового преобразования, Ом или мВ;

R(U)max, R(U)min — верхний/нижний предел интервала измерений, Ом или мВ;

Imax, Imin - верхний/нижний предел диапазона выходных сигналов, мА.

• 4) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности аналого-цифрового

  Для исполнения IMX12-TI
  Тип НСХ, входные сигналы(2)	Диапазон измерений(1)		Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности аналого-цифрового преобразования (при температуре окружающей среды 23±5 °С)(з)	Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности аналого-цифрового преобразования от влияния температуры окружающей среды /1 °C, %(3)
  	мВ, Ом, мА	°C
  преобразования сигналов электрического сопротивления: ±0,05 Ом для значений сопротивления не более 500 Ом; ±0,5 Ом для значений сопротивления свыше 500 Ом. 5) Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности аналого-цифрового преобразования сигналов электрического сопротивления: ±0,005 Ом для значений сопротивления не более 500 Ом ±0,03 Ом для значений сопротивления свыше 500 Ом.

Диапазон выходных сигналов (для исполнения IMX12-TI), мА:......от 4 до 20 или от 0 до 20

Пределы допускаемой абсолютной погрешности внутренней автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары, °C:......................................................±2

Количество каналов:.....................................................................................1 или 2

Напряжение питания постоянного тока, В:...................................

Габаритные размеры, не более, мм:.......................................................

Масса, не более, г:..................................................................

Температура окружающей среды при эксплуатации, °C:........................

Относительная влажность окружающей среды, %, не более:..................

НСХ преобразования в пределах диапазона измерений рассчитывают по следующей формуле:

R_t=Ro(l + 0,5485-10'²-t + 0,665-10'⁵-t² + 2,805 ■ 10‘‘’-t⁴-2- 10’¹⁷t⁶)

где: R_t- значение сопротивления (Ом) при температуре t (°C);

Ro - номинальное сопротивление при температуре 0 °C.

Таблица Б. I

Таблица Б.2

ЗНАЧЕНИЕ ТЭДС ДЛЯ ТЕРМОПАРЫ ТИПА L В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ РАБОЧИХ КОНЦОВ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ СВОБОДНЫХ КОНЦОВ О °C ПО DIN 43710-85

Таблица В.1

20