Методика поверки «ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПРОМЫШЛЕННЫЕ типа П-216» (МРБ МП. 2487-2015)

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора -начальни/отдела метрологии Гомельсмото ЦСМС

У7 С.И. Руденко в

“      fa/fas/J 2015г.

Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МРБ.МП 1   -2015

Настоящая методика распространяется на преобразователи промышленные П-216 (далее -преобразователи), предназначенные для преобразования ЭДС чувствительных элементов первичных преобразователей, применяемых для потенциометрических измерений, в электрический непрерывный выходной сигнал тока, а так же индикации результатов измерения на дисплее.

Межповерочный интервал преобразователей - 12 месяцев.

1. Операции и средства поверки

При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции и применены средства поверки с характеристиками, указанными в таблице 1.

Таблица 1-

При получении отрицательного результата на любом из этапов, поверка прекраы оформляется извещение о непригодности, согласно раздела 7.

2. Требования безопасности

При проведении поверки должны соблюдаться требования безопасности, указанные в разделе “Указания мер безопасности” руководства по эксплуатации на данное исполнение и средств поверки.

3. Требования к квалификации поверителей

К проведению измерений при поверке и обработке результатов измерений допускаются лица, аттестованные в качестве поверителей в установленном порядке , а также изучившие эксплуатационную документацию преобразователя, действующие правила эксплуатации электроустановок и правила работы с химическими растворами.

4. Условия поверки

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• -  температура окружающего воздуха, °C

  20 ±5;

  от 30 до 80;

  от 86 до 106,7;

  23(Г£₅ (или 36^’j);

  50 ± 0,5; отсутствуют;

• -  относительная влажность воздуха, %

• -  атмосферное давление, кПа

• -  напряжение питания, В

• -  частота питающего тока, Гц

• -  вибрация,тряска и удары

5. Подготовка к поверке

• 5.1. Перед проведением поверки необходимо выдержать преобразователь при температуре

(20 ± 5) °C и относительной влажности от 30 до 80 % в течение 24 ч.

• 5.2. Подготовить поверяемый преобразователь к работе согласно указаниям руководства по эксплуатации на данное исполнение, выполнить градуировку.

• 5.3. Подключить амперметр к клеммам проверяемого выходного сигнала.

Схемы электрических соединений для поверки преобразователей приведены в приложении А:

• - для преобразователя П-216.3 - рисунок А. 1;

• - для преобразователя П-216.4 - рисунок А.2;

-для преобразователя П-216.5 - рисунок А.З;

• - для преобразователя П-216.6 - рисунок А.4;

-для преобразователя П-216.7 - рисунок А.5;

Допускается значения выходных сигналов определять по падению напряжения, в мВ, на резисторе

20 Ом ± 0,1 % вольтметром с пределами измерения 100 мВ и 400 мВ класса точности 1,0.

• 5.4. Таблицы номинальных значений ЭДС электродной системы и зависимость сопротивления датчика температуры от температуры, используемые при поверках, приведены соответственно в приложениях Б, В, Г, Д.

6. Проведение поверки

• 6.1. Внешний осмотр.

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие преобразователя следующим требованиям:

• -  отсутствие механических и коррозионных повреждений, влияющих на работоспособность преобразователя;

• -  четкое изображение надписей;

• -  соответствие типа и серийного номера;

• -  комплектность - в соответствии с формуляром на данное исполнение.

• 6.2. Опробование

Опробование выполняется следующим образом:

• 1. включить питание преобразователя, соответствую щая

  единицах показателя активности изеД'

(концентрации) ионов или ЭДС электродных систем, а так же измеренное или введенное вручную значение температуры анализируемой среды;                            /   - X

• 2. проверить работоспособность органов управления: нажатие кнопок дсутй^б Сопровождаться

соответствующим изменением режима работы преобразователя.         ⁷ Ж

• 6.3. Контроль основных погрешностей преобразователя.              ЖЛ ? * Л'

• 6.3.1. Определение основной погрешности преобразователя П216 все^Ир4оянёний.по показаниям дисплея в режиме измерения температурь!.

Основную абсолютную погрешность преобразователя в режиме измерения температуры по показаниям дисплея контролировать в точках, равных минус 20; 20; 100; 150°С, следующим образом:

• 1.  установить на магазине сопротивлений сопротивление, соответствующее проверяемой точке (приложение Б).

• 2.  - отметить показания дисплея.

Основная абсолютная погрешность преобразователя рассчитывается по формуле

^ ⁼ ^д^_^ном-                                     (Ч)

где At - основная абсолютная погрешность, °C;

- показания дисплея, °C;

t_H0M - значение температуры, соответствующее контрольной точке, °C.

Основная абсолютная погрешность преобразователя должна быть не более ± 0,5 °C.

• 6.3.2. Основную абсолютную погрешность преобразователей в режиме mV по показаниям дисплея контролировать в точках N: минус 3000; минус 500; 0; 500; 2000; проверять следующим образом:

• 1. Установить на калибраторе напряжение, которое соответствовало бы значению N минус единица младшего разряда на индикаторе преобразователя.

• 2. Изменяя напряжение от калибратора с дискретностью 0,1 мВ, по направлению к точке N, установить показания на индикаторе равное N.

• 3. Зафиксировать напряжение Uk подаваемое от калибратора.

• 4. Продолжая изменять напряжение на калибраторе, установить значение N плюс единица на индикаторе преобразователя.

• 5. Выполнить пункты 2 и 3.

• 6. Из двух зафиксированных напряжений Uk выбрать значения с максимальной погрешностью.

Основную абсолютную погрешность в режиме mV рассчитать по формуле:

^mV ~^к ^ном'                                (2)

где A_mV - основная абсолютная погрешность в режиме mV, мВ;

U_K - отсчет напряжения по калибратору, мВ (из двух отсчетов U1 и U2 выбирают значение, дающее максимальную погрешность);

U_H0M - номинальное значение напряжения, равное значению проверяемой точки N, мВ.

Основная абсолютная погрешность преобразователя должна быть не более ± 2 мВ.

При поверке преобразователей исполнений П-216.3 и П-216.4 необходимо повторить поверку, используя второй вход. Для этого необходимо в соответствии с рисунком А.1 и А.2, провод МТИС7.765.002 подключить на вход IN1, а кабель МТИС6.644.041 подключить на вход IN2. При этом следует учитывать, что индицироваться значения будут с противоположным знаком.

При поверке преобразователя исполнения П-216.7 необходимо повторить поверку, используя второй канал входного усилителя.

• 6.3.3. Контроль основной погрешности преобразователя по показаниям дисплея и выходным сигналам в режиме измерения pH (рХ).

При проведении первичной поверки проверяются все выходные сигналы, при периодической поверке - выходной сигнал, используемый при эксплуатации (согласно раздела «Движение прибора при эксплуатации»).

Основная погрешность преобразователя проверяется в контрольных точках N: 6,5; 7,5, 8,0 pH (рХ) на диапазоне от 6 до 8,5 pH (рХ) следующим образом:

• 1. Собрать схему согласно приложения А для соответствующего исполнения.

• 2. В соответствии с руководством по эксплуатации установить активный выходной сигнал 0-5 для работы с pH (рХ);

• 3. Установить диапазон min=6 pH (рХ) и тах=8,5 pH (рХ);

• 4. В соответствии с руководством по эксплуатации на соответствующие исполнение настроить

преобразователь в режиме измерения pH (рХ) для работы с электродной сист₍ёмьгу1меющей изопотенциальную точку в соответствии:

• 1) для преобразователя П-216.3, П-216.4 - приложение В;

• 2) для преобразователя П-216.5, П-216.6 - приложение Г;

• 3) для преобразователя П-216.7 - приложение Д;

• 5.  Для преобразователей П216 всех исполнений установить на магаэйу^'са6(1<чйвлёний

сопротивление 107,79 Ом;                               /Г

• 6. Подать от калибратора напряжение, соответствующее подаваемой точке N поддиапазона измерения:

• 1) для преобразователя П-216.3, П-216.4 - приложение В;

• 2) для преобразователя П-216.5, П-216.6 - приложение Г;

• 3) для преобразователя П-216.7 - приложение Д;

• 7. Зафиксировать показания цифрового вольтметра подключенного к выходным сигналам и дисплея преобразователя.

• 8. В соответствии с руководством по эксплуатации установить активный выходной сигнал 4-20 для работы с pH (рХ);

• 9. Выполнить пункт 7.

Основную абсолютную погрешность в режиме рХ (pH) рассчитать по формуле:

U_K U ном St

Арх - основная абсолютная погрешность в режиме рХ (pH), рХ (pH);

Ц,- показания калибратора, соответствующее проверяемой точке диапазона, мВ;

и_НОм - номинальное значение ЭДС электродной системы, соответствующее проверяемой точке диапазона (приведено в эксплуатационной документации), мВ;

S_t - численное значение крутизны характеристики электродной системы, равное 58,16 мВ/рХ (мВ/pH).

Показания дисплея должны соответствовать контрольной точке с абсолютной погрешностью не более + 0,02 pH (рХ);

Основную приведенную погрешность по выходным сигналам рассчитать по формуле:

(4)

где У_вых - основная приведенная погрешность по выходному сигналу, %;

и_цв - показания цифрового вольтметра для данной проверяемой точки, мВ;

и„_ои - номинальное значение выходного сигнала, соответствующее проверяемой точке, мВ, приведено в таблице 2;

U_N - нормирующее значение выходного сигнала, численно равное:

100 мВ - для выходного сигнала (0 - 5) мА;

320 мВ - для выходного сигнала (4 - 20) мА.

Примечание - Значения токовых выходных сигналов (0 - 5) мА и (4 - 20) мА при испытаниях определяются по падению напряжения (в мВ) на калиброванном резисторе 20 Ом.

Таблица 2.

Основная приведенная погрешность преобразователя по выходным сигналам должна быть не более ± 1,0 %.

При поверке исполнения П-216.7 необходимо повторить поверку, используя второй канал входного усилителя.

• 6.4. Контроль дополнительных погрешностей преобразователя по выходному сигналу, вызванных изменением сопротивления в цепи измерительного и вспомогательного электродов. /X

Дополнительные погрешности при первичной поверке контролировать по любому^?выходных сигналов, при периодической - по выходному сигналу, используемому при эксплуатац^;' >'\ УЧ

• 6.4.1. Дополнительную погрешность преобразователя по выходному сигналу_?4^Уванн\ф'У изменением сопротивления в цепи измерительного электрода, проверять в режиыффу на поддиапазоне выходного сигнала от 1900 до 2000 мВ следующим образом:                 Д</ 9 ]

• 1. в соответствии с руководством по эксплуатации установить активный ^^бдаой^гфад-ддк работы с мВ;

• 2. установить диапазон min=1900 мВ и тах=2000 мВ;

• 3.  подать от калибратора напряжение 1990 мВ;

• 4. после окончания переходного процесса и установившегося значения зафиксировать показания цифрового вольтметра при сопротивлении в цепи измерительного электрода, равном 0 МОм (Yo), затем 1000 МОм (Y-i);

• 5. для преобразователей П-216.7(8) повторить поверку, поменяв местами кабель МТИС6.644.041 и перемычку МТИС7.765.002.

• 6. для преобразователей П-216.3(4) повторить поверку, поменяв местами кабель МТИС6.644.041 и провод МТИС7.765.002, при этом напряжение от калибратора Р подавать с обратной полярностью.

Дополнительную погрешность от изменения сопротивления в цепи измерительного электрода на каждые 500 МОм рассчитать по формуле

и₀-и>

где 5_ИЭМ - дополнительная погрешность по выходному сигналу, в долях основной погрешности; и₀ - показания цифрового вольтметра при сопротивлении в цепи измерительного электрода, равном нулю, мВ;

U, - показания цифрового вольтметра при сопротивлении в цепи измерительного электрода, равном 1000 МОм, мВ;

U_N - нормирующее значение выходного сигнала, численно равное:

100 мВ - для выходного сигнала (0 - 5) мА;

320 мВ - для выходного сигнала (4 - 20) мА.

Увых ' ^пР^еД^ел основной приведенной погрешности преобразователя по выходному сигналу, равный 1,0%.

Дополнительная погрешность по выходному сигналу, вызванная отклонением сопротивления в цепи измерительного электрода от 0 до 1000 МОм на каждые 500 МОм, должна быть не более ± 0,5 долей основной погрешности.

• 6.4.2. Дополнительную погрешность по выходному сигналу, вызванную отклонением сопротивления в цепи вспомогательного электрода от 0 до 20 кОм проверять в режиме mV на диапазоне входного сигнала от 1900 до 2000 мВ следующим образом:

• 1.  подать от калибратора напряжение 1990 мВ;

• 2. зафиксировать показания цифрового вольтметра при сопротивлении в цепи вспомогательного электрода, равном 0 кОм (Y_o), затем 20 кОм (Y,).

Дополнительную погрешность от изменения сопротивления в цепи вспомогательного электрода на каждые 10 кОм рассчитать по формуле

где 5_ВСП - дополнительная погрешность по выходному сигналу, в долях основной погрешности;

и₀ - показания цифрового вольтметра при сопротивлении в цепи вспомогательного электрода, равном нулю, мВ;

U, - показания цифрового вольтметра при сопротивлении в цепи вспомогательного электрода, равном 20 кОм, мВ;

U_N - нормирующее значение выходного сигнала, численно равное:

100 мВ - для выходного сигнала(0 - 5) мА;

320 мВ - для выходного сигнала (4 - 20) мА.

Увых ’ ^пР^еД^ел основной приведенной погрешности преобразователя по выходному сигналу,

д

Дополнительная погрешность по выходному сигналу, вызванная отклонением сопротивления в цепи вспомогательного электрода от 0 до 20 кОм на каждые 10 кОм, должна быть не ^й^\1;.ц,25 долей основной погрешности.                                                       //г/

• 6.4.3. Дополнительную погрешность по выходному сигналу, вызванную измеДирм наг)ря>^ния постоянного тока от минус 1,5 до 1,5 В в цепи «земля-раствор», проверять в ре^йёлтУяа^чД*1а^йне входного сигнала от 1900 до 2000 мВ следующим образом:                             U<IС Д

• 1. установить сопротивление в цепи вспомогательного электрода 10 кОм;

• 2.  подать от калибратора напряжение 1990 мВ;

• 3. последовательно зафиксировать показания цифрового вольтметра сначала при отсутствии, а затем при наличии напряжения постоянного тока (± 1,5 В) в цепи «земля-раствор».

Дополнительную погрешность по выходному сигналу, вызванную влиянием напряжения постоянного тока ± 1,5 В в цепи «земля-раствор» (на 1000 Ом сопротивления вспомогательного электрода), определять по формуле

<5е - дополнительная погрешность по выходному сигналу, в долях основной погрешности;

Ui - показания цифрового вольтметра при напряжениях в цепи «земля-раствор», равных 1,5 (минус 1,5 В), мВ;

1>0 - показания цифрового вольтметра при напряжении в цепи «земля-раствор», равном нулю, мВ;

Un - нормирующее значение выходного сигнала, численно равное: 100 мВ - для выходного сигнала(0 - 5) мА;

320 мВ - для выходного сигнала (4 - 20) мА.

вых ' ^пР^еД^ел допускаемого значения основной приведенной погрешности преобразователя по выходному сигналу, равный 1,0%.

Дополнительную погрешность по выходному сигналу, вызванную изменением напряжения постоянного тока от минус 1,5 до 1,5 В в цепи «земля-раствор», должна быть не более ±0,1 долей основной погрешности на каждые 1000 Ом сопротивления вспомогательного электрода.

7. Оформление результатов поверки

• 7.1. При выполнении проверок результаты измерений фиксируются в протоколе по форме приложения Е.

• 7.2. Результаты поверки считаются положительными, если преобразователь удовлетворяет всем требованиям настоящей методики поверки. В этом случае заполняется свидетельство о поверке установленной формы.

• 7.3. Результаты поверки считаются отрицательными, если при проведении поверки установлено несоответствие поверяемого преобразователя хотя бы одному из требований настоящей методики поверки. В этом случае заполняется извещение о непригодности установленной формы с указанием причин непригодности.

При этом запрещается выпуск преобразователя в обращение и его применение. Свидетельство аннулируется.

Приложение А

(обязательное)

Рисунок А.1. - Схема электрических соединений для градуировки и поверки преобразователя П-216.3 (П-216.3-36В)

ПреоБр<вс>Ьатвл&

Рисунок А.З, - Схема электрических соединений для градуировки и поверки преобразователя П-216.5 (П-216.5-36В)

Рисунок А.4. - Схема электрических соединений для градуировки и поверки преобразователя П-216.6 (П-216.6-36В)

Приложение Б

(обязательное)

Основные технические данные датчика температуры

Преобразователь рассчитан на подключение платинового термосопротивления 100П (Pt 100) по ГОСТ 6651-94.

Зависимость сопротивления датчика температуры от измеряемой температуры определяется интерполяционными уравнениями по ГОСТ 6651-94 для платинового термосопротивления с W-foo = 1,3850.

Номинальные значения сопротивления датчика температуры при различных температурах приведены в таблице Б. 1.

Таблица Б.1.

Приложение В

(справочное)

Градуировочная характеристика преобразователя П-216.3, П-216.4

• 1 Градуировочная характеристика преобразователя для электродной системы с нормированными координатами изопотенциальной точки соответствует уравнению

где Е - ЭДС электродной системы, мВ;

Ей - координата изопотенциальной точки, мВ;

t - температура раствора, °C;

pH - показатель активности ионов в растворе, pH; рНи - координата изопотенциальной точки, pH.

• 2 Значения ЭДС, мВ, электродной системы с координатами изопотенциальной точки Ей = -25 мВ, рНи = 7,0 (например, для электродов ЭСЛ-43-07, ЭС-10603/7), в зависимости от измеряемой величины pH при различных температурах приведены в таблице В.1.

Таблица В.1

• 3 Значения ЭДС, мВ, электродной системы с координатами изопотенциальной точки Ей = -1976 мВ, рНи = 2,2 (например, для электрода ЭСТ-0601), в зависимости от измеряемой величины pH при различных температурах приведены в таблице В.2.

Таблица В.2.

Г ' . • >

- ■ Z 'У

Приложение Г

(справочное)

Градуировочные характеристики преобразователя П-216.5, П-216.6

1. Градуировочная таблица ЭДС электродной системы для измерения активности одновалентных анионов (рХ).

Электродная система с ненормируемой системой координат, характеризуемая уравнением:

где Е - ЭДС электродной системы; Ео = 434 мВ;

S_t = 58,16 мВ/рХ; рХ„ = 4,00 рХ.

Значения ЭДС электродной системы, мВ, в зависимости от измеряемой величины рХ приведены в таблице Г. 1.

Таблица Г.1

2. Градуировочная таблица ЭДС электродной системы для измерения активности двухвалентных катионов (рХ).

Электродная система с ненормируемой системой координат, характеризуемая уравнением:

где Е - ЭДС электродной системы;

Eq = 290,9 мВ;

S_t = - 29,08 мВ/рХ; рХ_н = 4,00 рХ.

Значения ЭДС электродной системы, мВ, в зависимости от измеряемой величины рХ приведены в таблице Г.2.

Таблица Г.2

Приложение Д

(справочное)

Градуировочные характеристики преобразователя П-216.7.

Градуировочные характеристики, приведенные ниже, содержат теоретические значения ЭДС электродных систем и предназначены для проведения градуировки.

1. Теоретическая градуировочная характеристика преобразователя в режиме измерения активности (концентрации) ионов натрия (pNa, cNa) соответствует уравнению:

Е = -40 + (54,196 + 0,1984 • t) ■ (pNa - 3),          (Д. 1) где Е - значение ЭДС электродной системы, мВ; t - значение температуры, °C;

pNa - значение активности ионов натрия, pNa.

1.1 Теоретическая градуировочная характеристика преобразователя в диапазоне 7,36-4,36 pNa (1 - 1000 мкг/л) приведена в таблице Д.1.

Таблица Д.1

1.2 Теоретическая градуировочная характеристика преобразователя в ди^НаЙоне 4,36 4 2).36^Na

/7 ------------- ' ; ; ;          '¹' \Ъ.

(1-100 мг/л) приведена в таблице Д.2.

Таблица Д.2

2. Теоретическая градуировочная характеристика в режиме индикации активности ионов водорода (pH):

Е = -25 + (54,196 + 0,1984 • /) • {pH - 7),           (Д.2)

где Е - значение ЭДС электродной системы, мВ;

t - значение температуры, °C;

pH - значение активности ионов водорода, pH.

Градуировочная характеристика преобразователя приведена в таблице Д.З.

Таблица Д.3

Приложение Е

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки

Лист_________

Листов_______

Протокол №______________от «____»______________20__г.

поверки промышленного преобразователя П-216.__

заводские номера:       преобразователя___________________

усилителя входного_________________

изготовленного «____»_____________________20__г.

Средства измерения, применяемые при поверке:

Таблица Е.1

Результаты поверки___________________________________________________________________

Поверку проводили

Лист регистрации изменений