Методика поверки «ГСИ. КОМПЛЕКС ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ «ГИПЕРФЛОУ-УС» ИСПОЛНЕНИЙ «Р», «С», «Т»» (МП 0453-13-2016)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И

МЕТРОЛОГИИ

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии»

Государственный научный метрологический центр

ФГУП «ВНИИР»

УТВЕРЖДАЮ

по развитию

. Тайбинский

2017 г.

ИНСТРУКЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

Методика поверки

МП 0453-13-2016

с изменением №1

Начальник отде

А.И. Горчев

0-13

Тел. отдела: 8(843) 272-01-12

Казань

2017

ФГУП «ВНИИР»

ООО «НПО «Вымпел»

ФГУП «ВНИИР»

Настоящая инструкция распространяется на комплексы измерительные ультразвуковые «ГиперФлоу-УС» исполнений «Р», «С», «Т» (далее - КИУ «ГиперФлоу-УС») и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками - 4 года.

Инструкция разработана на основе ГОСТ 8.324-2002.

При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

• 2.1 При проведении поверки применяют следующие средства измерений (СИ):

• - Государственный первичный эталон единиц объемного и массового расходов газа ГЭТ 118-2013. СКО 0,05%, НСП 0,04%. Диапазон воспроизведения объемного расхода газа от 0,003 до 16 000 м³/ч;

• - поверочная установка УРМЦ-10000, диапазон воспроизведения объемного расхода газа 32 - 10000 м³/ч, пределы допускаемой погрешности поверяемых СИ ±0,5%;

• - поверочная установка УРМЦ-70000, диапазон воспроизведения объемного расхода газа 500 - 70000 м³/ч, пределы допускаемой погрешности поверяемых СИ ±0,5%;

• - калибратор давления СРН6000 с комплектом эталонных датчиков, предел допускаемой основной погрешности измерения ±0,025%ВПИ, рег.№ 52030-12;

• - - частотомер электронно-счётный 43-85/3, погрешность опорного генератора ±1х10'⁷, per. № 32359;

• - калибратор температуры КТ-1, задаваемые температуры от минус 50 до +140°С, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения температуры не более ±(0,05+0,0005-| 11) °C, рег.№ 29228-11.

• - стенд акустический КРАУ2.778.009;

• - программный комплекс «PoverkaUS»;

• - программный комплекс «Расходомер-ИСО».

• 2.2 Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке (сертификат о калибровке).

• 2.3 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

• 3.1 При проведении поверки должны выполняться:

• - правила безопасности при эксплуатации используемых средств поверки, приведенные в их эксплуатационной документации;

• - правила безопасности, указанные в эксплуатационной документации.

• 3.2 Все работы по монтажу и демонтажу поверяемых КИУ «ГиперФлоу-УС» выполняют при неработающей поверочной установке.

• 4.1 Для установок с критическими соплами в качестве поверочного газа используется воздух. Для установок со счетчиками объемного расхода - природный газ или воздух.

Рабочее давление на поверяемой установке должно быть не более рабочего давления поверяемого КИУ «ГиперФлоу-УС» и определяться технологическими возможностями поверочной установки.

• 4.2. При проведении поверки на поверочных установках на воздухе соблюдают

  нормальные условия по ГОСТ 8.395-80:

  • - температура измеряемой среды, °C

  • - температура окружающего воздуха, °C

  • - относительная влажность окружающего воздуха, %        от 30 до 80;

  • - атмосферное давление, кПа                              от 84 до 106,7;

  • - изменение температуры измеряемой среды

  за время поверки, °C, не более

Поверку имитационным методом на месте эксплуатации, а также проливным методом на установках на природном газе допускается проводить в текущих условиях окружающей и измеряемой среды, соответствующим рабочим диапазонам КИУ «ГиперФлоу-УС» и/или поверочной установки.

• 5.1 На поверку должны быть представлены:

КИУ «ГиперФлоу-УС»;

руководство по эксплуатации (ВМПЛ1.456.013-01 РЭ, ВМПЛ1.456.013 РЭ в зависимости от конструктивного исполнения КИУ «ГиперФлоу-УС»);

методика поверки.

Перед проведением поверки необходимо ознакомиться с элементами управления, режимами работы, программированием и методикой измерений.

Для проведения поверки на природном газе высокого давления должен быть представлен пакет документов, подтверждающих возможность установки КИУ на опасных производственных объектах.

Выдержка КИУ «ГиперФлоу-УС» перед поверкой после включения питания должна быть не менее 30 минут.

После установки КИУ «ГиперФлоу-УС» на поверочной установке проверяют герметичность мест подсоединения счетчика к поверочной установке.

• 5.2. Перед проведением поверки в поверяемый КИУ «ГиперФлоу-УС» вводятся параметры в соответствии с приложением А, включая параметры поверочной среды.

• 6 Проведение поверки

При внешнем осмотре проверяют:

• - соответствие внешнего вида КИУ «ГиперФлоу-УС» и составных частей требованиям эксплуатационной документации, комплектность;

• - механические повреждения, влияющие на работоспособность КИУ «ГиперФлоу-УС», должны отсутствовать;

• - резьбы на соединительных элементах (разъемах) не должны иметь сорванных ниток и забоин.

• - наличие маркировок на составных частях и соответствие сведений, указанных на них, параметрам, указанным в формуляре;

• - наличие мест пломбирования элементах, предназначенных для пломбирования КИУ «ГиперФлоу-УС».

• 6.2.1 В режиме измерений наблюдают за показаниями давления, температуры, расхода и объёма газа, даты и текущего времени по индикатору КИУ «ГиперФлоу-УС» и дисплею компьютера, с установленным на нем программным обеспечением «PoverkaUS». Проверяют конфигурационные параметры на соответствие их формуляру на КИУ или паспорту узла учета газа.

• 6.2.2 Опробование проводится при тех же условиях, что и поверка расходомера.

• 6.2.3   Результаты проверки работоспособности расходомера считают положительными, если индикация ошибок на встроенном индикаторе КИУ либо на установленном программном обеспечении «PoverkaUS» отсутствует.

• 6.2.4 Процедура подтверждения соответствия программного обеспечения КИУ включает в себя проверку:

• - идентификационного наименования программного обеспечения;

• - номера версии программного обеспечения;

• - цифрового идентификатора (контрольной суммы) программного обеспечения.

При включении КИУ на встроенный индикатор КИУ выводится наименование, номер версии и контрольная сумма программного обеспечения. Идентификационные данные КИУ так же можно контролировать с помощью программного обеспечения «PoverkaUS».

Результат проверки соответствия программного обеспечения считается положительным, если полученные в ходе проверки данные соответствуют данным, указанным в описании типа КИУ.

• 6.3.1 Перед операцией поверки необходимо предварительно произвести коррекцию нулевого сигнала по каналу давления:

• 1)   подается на соответствующий вход прибора давление, равное верхнему пределу измерения соответствующего канала прибора;

• 2)   прибор выдерживается при заданном давлении в течение двух минут;

• 3)   давление сбрасывается до атмосферного, выдерживается три минуты и далее показания данного канала прибора корректируются в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 6.3.2 Перед операцией поверки необходимо предварительно произвести коррекцию нулевого сигнала по каналу измерения расхода с помощью программы «PoverkaUS» ВМПЛ1.456.013 Д20. При этом преобразователь расхода необходимо заглушить с двух сторон.

• 6.3.3 Определение основной приведенной погрешности измерения по каналу абсолютного давления, абсолютной погрешности по каналу температуры, относительной погрешности вычисления расхода, производится по следующим пяти комбинациям параметров, приведенным в таблице 2 с помощью калибраторов давления и температуры, а также при помощи программы «PoverkaUS» компьютера.

Таблица 2

На вход датчика измерения температуры с помощью калибратора температуры задать значения температуры.

На вход датчика абсолютного (избыточного) давления с помощью эталонного задатчика давления задать значения давления.

Для задания объемного расхода задать с помощью компьютера в режиме эмуляции необходимое значение расхода в соответствии с эксплуатационной документацией.

При каждом значении объемного расхода в рабочих условиях, абсолютного давления, температуры, измеренные значения объемного расхода в стандартных условиях, абсолютного давления, температуры фиксируются по индикатору прибора или компьютера.

Приведенную погрешность канала абсолютного давления для каждого заданного значения рассчитывают в процентах по формуле:

Уд ⁼ [(Ризм ~ Рзад)/Рпр] *100,                             (1)

где уд - приведенная погрешность, %;

Рзад - значение величины, заданное с помощью эталонного средства;

Ризм - осредненное по десяти замерам значение измеренной величины;

Р'_Пр -- верхний предел измерения.

Абсолютную погрешность по каналу измерения температуры (преобразования сопротивления термопреобразователя в соответствующие значения температуры) для каждого заданного значения рассчитывают по формуле:

Д/ ⁼ (tuiM ~ t3ad),                                          (2)

где At - абсолютная погрешность, °C;

t_3ad - значение температуры, заданное с помощью образцового средства;

tusM - осредненное по десяти замерам значение измеренной величины.

Относительную погрешность вычисления расхода контролируемой среды для каждого заданного значения рассчитывают в процентах по формуле:

&Q ⁼ [(Qebi4 ~ ОрасчУОрасч] *100,                           (3)

где   Sq - относительная погрешность вычисления расхода, %;

Qpac4 - расчетное значение величины расхода при действительных значениях абсолютного давления, температуры и заданного значения расхода в рабочих условиях. Вычисление допускается производить по 10 замерам с помощью аттестованных в установленном порядке программных комплексов;

Q_ebt4 - вычисленное КИУ «ГиперФлоу-УС» значение величины расхода или количества контролируемой среды, считанное в том же цикле измерения или осредненное по 10 замерам мгновенных значений измеренной величины.

Результаты поверки считаются положительными, если ни одно значение погрешности не превышает ±0,01%.

Погрешность определяют при пяти значениях расхода в рабочих условиях Qmm, 0,25Q max, 0,5 Qmox, 0,75Qmax, Qmax-

К частотному выходу электронного блока подключают частотомер.

С помощью программы «РоverkaUS» вводят в режиме эмуляции значение расхода в КИУ «ГиперФлоу-УС», считывают значение расхода в рабочих условиях Q_Uim по индикатору КИУ «ГиперФлоу-УС» или дисплею компьютера, значение частоты Fu-ш - по показанию частотомера.

Определяют расчётное значение частоты:

Fpac4 ~ F_Max 'Qu3M / Qmox                               (4)

ГДе   Fмах, Qmox - максимальные значения частоты и расхода.

Вычисляют относительную погрешность КИУ «ГиперФлоу-УС» по частотному выходу в каждой точке расхода в процентах по формуле:

⁼ [(Fu3M “ Ррасч)/Ррасч] *100,                           (5)

Результаты поверки считаются положительными, если величина др не превышает ±0,02%.

Допускается проводить поверку и выдавать свидетельство о поверке для ограниченного диапазона объемного расхода газа на основании письменного заявления владельца КИУ.

• 6.5.1 Измерения проводятся при следующих значениях объемного расхода : Q_max, Стах»            ⁰>³Спах ’ °ЛСтах ^И Cmin • ДопуСКавТСЯ ПРОИЗВОДИТЬ ИЗМвреНИЯ В

произвольном числе равно распределенных значений расхода, (не менее 5 точек). Для удобства допускается округление дробной доли расхода в большую или меньшую сторону. Точность задания расхода ±0,025(2_тах, в течение всего процесса измерений отклонение расхода по показаниям эталонного преобразователя расхода от заданного значения расхода не должно превышать ±0,01(2_тах.

Определяют относительную погрешность КИУ «ГиперФлоу-УС» S_Q, в процентах, по формуле:

8Q = ^Qyc~^Qe,al\W,                           (6)

где Q_etal - расход по показаниям эталонной установки;

Q_yc- расход по показаниям КИУ «ГиперФлоу-УС».

Примечание: допускается введение корректировочных коэффициентов.

Величина 8_Q не должна превышать значения, указанного в паспорте (формуляре) КИУ «ГиперФлоу-УС».

Применение имитационного способа возможно, как на снятом с трубопровода расходомере, так и без его снятия с измерительной линии, а также с помощью стенда акустического КРАУ2.778.009

• 6.6.1 При проведении имитационной поверки снятого с трубопровода расходомера его помещают в отдельное помещение, герметично закрывают со стороны фланцев и в проточную часть закачивают при атмосферном давлении неагрессивный газ известного состава, например, воздух. Выдерживают в течение 3 часов при стабильной температуре окружающей среды и атмосферном давлении.

Так же расходомер не должен подвергаться воздействию солнечных лучей и должен находиться на достаточном удалении от источников тепла, так как эти факторы могут привести к неравномерному нагреву корпуса расходомера и возникновению внутри него конвекционных потоков.

С помощью программы «РоverkaUS» проводят измерения скорости звука, температуры и скорости потока газа. Для каждого акустического канала измерения скорости звука выполняют не менее 3 раз в течение 15 мин с осреднением полученных результатов.

Результаты измерений скорости звука сравнивают с расчётной скоростью звука, вычисляемой с помощью сертифицированного программного обеспечения согласно ГСССД MP 112-03 (для воздуха).

Результаты поверки считаются положительными, если для каждого канала измеренная скорость потока газа не превышает 0,015 м/с, а результаты измерений скорости звука, соответствующие акустическим путям, отличаются от её расчётного значения не более, чем на ± 0,3%. Взаимные абсолютные отклонения скоростей звука по акустическим каналам должны быть не более ±0,3 м/с.

• 6.6.2  Проведение имитационной поверки расходомера без снятия его с измерительной линии возможно только в том случае, если отрезок трубопровода с расходомером может быть перекрыт с обеих сторон от расходомера, чтобы полностью исключить внутри него течение газа.

Поверку проводят при рабочем давлении и стабильной температуре окружающей среды. Расходомер и участки трубопровода до запорной арматуры (но не менее 10DN) должны быть закрыты от попадания солнечных лучей, осадков и источников тепла.

С помощью программы «PoverkaUS» проводят измерения скорости звука и скорости потока газа. Эти измерения проводят не менее 3 раз в течение 15 мин с осреднением полученных результатов.

Измеренная скорость звука сравнивается со скоростью звука, определяемой с помощью сертифицированного программного обеспечения в соответствии с положениями ГОСТ 30319-96, ГОСТ 30319-2015, ГОСТ Р 8.662-2009, ГССД МР 112-03, ГСССД MP 1 ISOS, ГСССД МР 118-05.

Результаты поверки считаются положительными, если для каждого канала измеренная скорость потока газа не превышает 0,015 м/с, а результаты измерений скорости звука, соответствующие акустическим путям, отличаются от её расчётного значения не более чем, на ±0,3%. Взаимные абсолютные отклонения скоростей звука по каналам должны быть не более ±0,3 м/с.

• 6.6.3  Поверка имитационным методом с помощью стенда акустического КРАУ2.778.009 проводится при атмосферном давлении на воздухе. Конструкция стенда обеспечивает герметизацию измерительной камеры от влияния движения окружающего воздуха.

Стенд акустический с установленными на нем датчиками пьезоэлектрическими, датчиком давления и датчиком температуры выдерживают в течение 3 часов при стабильной температуре окружающей среды и атмосферном давлении. Стенд не должен подвергаться воздействию солнечных лучей и должен находиться на достаточном удалении от источников тепла, так как эти факторы могут привести к неравномерному нагреву корпуса стенда и возникновению внутри него конвекционных потоков.

С помощью программы «PoverkaUS» вводят в настройки КИУ конфигурационные параметры, указанные в паспорте на стенд акустический КРАУ2.778.009, и проводят измерения скорости звука, температуры и скорости потока газа. Для каждого акустического канала измерения скорости звука выполняют не менее 3 раз в течение 15 мин с осреднением полученных результатов.

Результаты измерений скорости звука сравнивают с расчётной скоростью звука, вычисляемой с помощью сертифицированного программного обеспечения согласно ГСССД MP 112-03 (для воздуха).

Результаты поверки считаются положительными, если для каждого канала измеренная скорость потока газа не превышает 0,015 м/с, а результаты измерений скорости звука, соответствующие акустическим путям, отличаются от её расчётного значения не более, чем на ± 0,3%. Взаимные абсолютные отклонения скоростей звука по акустическим каналам должны быть не более ±0,3 м/с.

Погрешность измерения расхода газа, приведенного к стандартным условиям, без учета погрешности определения коэффициента сжимаемости и факторов, определяющих физико-химические свойства газа, при рабочем давлении не менее 0,ЗР_Шах, вычисляется по формуле:

где 8Q_CT - относительная погрешность измерения расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям;

8Q_P - предел допускаемой относительной погрешности измерения расхода и объема газа в рабочих условиях;

8Р - предел допускаемой относительной погрешности измерения абсолютного давления;

8Г - предел допускаемой относительной погрешности измерения температуры;

8_в - предел допускаемой относительной погрешности вычисления расхода, приведенного к стандартным условиям (из описания типа на КИУ).

Пределы относительной погрешности измерения абсолютного давления вычисляются по следующим формулам:

- при применении датчика абсолютного давления (исполнение по точности «С»)

<5Р = 0,1 + 0,01Р_тах/Р,

при применении датчика абсолютного давления (исполнение по точности «А») где •f’max ' верхний предел измерения давления (из формуляра на КИУ);

Р - давление в рабочих условиях; значение Р принимается равным 0,ЗРтах.

• - при применении датчика избыточного давления (исполнение по точности «С»)

<г>=7(о,1₊о,о1л,„ /р)² +(<5Р_е-р_ет/р,)²,                 («в)

• - при применении датчика избыточного давления (исполнение по точности «А»)

<SP = V(0,2 + 0,01P_m !Р)² +{ЗР₆ .р_е_ /Р„)²,                  (8г)

где 8Р_б - приведенная погрешность измерения атмосферного (барометрического) давления;

Р_б[пах - верхний предел измерения барометрического давления;

Р_б - среднее значение барометрического давления в рабочих условиях.

Предел относительной погрешности измерения температуры вычисляется по формуле:

где А/ - предел абсолютной погрешности измерения температуры (из описания типа на КИУ в зависимости от класса точности первичного преобразователя температуры); t - температура в рабочих условиях (°C), принимается равным верхнему значению рабочего диапазона (из формуляра на КИУ).

Величина SQ_C1 не должна выходить за границы допускаемых значений, указанных в формуляре КИУ в соответствии с вариантом исполнения по точности.

• 7.1 Результаты поверки заносят в протокол произвольной формы.

• 7.2 Положительные результаты поверки оформляют свидетельством в соответствии с «Порядком проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденным Приказом Минпромторга России №1815 от 02 июля 2015 года.

• 7.3 Знак поверки наносится в свидетельство о поверке или паспорте.

• 7.4 При отрицательных результатах поверки расходомера не допускают к применению и выполняют процедуры, предусмотренные «Порядком проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденным Приказом Минпромторга России №1815 от 02 июля 2015 года.

(обязательное) Программируемые параметры КИУ «ГиперФлоу -УС»

Приложение А (Измененная редакция, Изм. № 1)

11